Was sind Lagerdefektfrequenzen?

Lagerfehlerfrequenzen sind charakteristische Schwingungsfrequenzen, die entstehen, wenn ein Wälzlager einen lokalen Defekt an einer seiner Komponenten (Außenring, Innenring, Wälzkörper oder Käfig) aufweist. Jede Komponente erzeugt eine spezifische Frequenz, die von der Lagergeometrie und der Wellendrehzahl abhängt.

How can an outer race fault appear in a spectrum?

An outer-race defect can produce components near BPFO and its harmonics. FTF or other sidebands can also occur because load, slip, transfer path and modulation affect the spectrum. A frequency match alone does not prove a defect; confirm with envelope analysis, trends and inspection context.

What is the difference between inner and outer race indicators?

Outer-race defects are investigated around BPFO; inner-race defects around BPFI. Shaft-speed modulation is common around BPFI, while BPFO can also show FTF or other sidebands. Interpret the pattern together with loading, measurement position and envelope spectrum.

Warum spielen Oberschwingungen bei der Lageranalyse eine Rolle?

Harmonics and sidebands can strengthen a bearing-fault hypothesis, but their count is not a universal severity scale or remaining-life calculation. Evaluate amplitude trends, envelope spectra, noise floor, operating condition and corroborating measurements.

Wo finde ich Daten zur Lagergeometrie?

Daten zur Lagergeometrie (Anzahl der Wälzkörper, Kugeldurchmesser, Teilkreisdurchmesser, Kontaktwinkel) finden sich in Herstellerkatalogen von SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN und anderen. Viele Hersteller bieten zudem Online-Tools und Datenbanken an. Einige Schwingungsanalyseprogramme verfügen über integrierte Lagerdatenbanken.

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Lagerfehlerhäufigkeitsrechner

Berechnen Sie BPFO, BPFI, BSF und FTF aus der Lagergeometrie und der Wellendrehzahl. Berücksichtigt 2- und 3-Harmonische für die Schwingungsdiagnostik.

BPFO BPFI BSF FTF

Ergebnisse

BPFO – Wälzkörperpassfrequenz Außenring

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BPFI – Wälzkörperpassfrequenz Innenring

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BSF – Wälzkörperdrehfrequenz

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FTF — Käfigfrequenz (Käfigumlauffrequenz)

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Wellenfrequenz

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Tabelle der Harmonischen

Frequenz	1× (Hz)	1× (Ordnung)	2× (Hz)	2× (Ordnung)	3× (Hz)	3× (Ordnung)

Häufigkeit von Lagerdefekten

Wenn ein Wälzlager einen lokalen Defekt aufweist, erzeugt der wiederholte Stoß charakteristische Frequenzen, die von der Lagergeometrie und der Wellendrehzahl abhängen. Die vier grundlegenden Defektfrequenzen sind:

Käfig-Grundfrequenz (FTF)

Die Rotationsfrequenz des Käfigs. Ein erhöhter FTF-Wert deutet auf Verschleiß oder Beschädigung des Käfigs hin.

Wälzkörperpassfrequenz – Außenring (BPFO)

Die Frequenz, mit der Wälzkörper einen Punkt auf der Außenringlaufbahn passieren. Spitzen nahe BPFO können die Diagnose eines Außenringschadens stützen, ihr Auftreten und ihre Amplitude hängen jedoch von Lastzone, Übertragungsweg, Schlupf und Messposition ab.

Wälzkörperpassfrequenz — Innenring (BPFI)

Die Frequenz, mit der die Wälzkörper einen bestimmten Punkt auf dem Innenring passieren. Fehler am Innenring zeigen typischerweise Seitenbänder bei Wellendrehzahlen um den BPFI-Wert.

Wälzkörperdrehfrequenz (BSF)

Die Rotationsfrequenz eines Wälzkörpers um seine eigene Achse. Wälzkörperdefekte treten häufig bei der doppelten BSF auf, da der Defekt pro Umdrehung beide Laufbahnen berührt.

Hinweis: Diese kinematischen Formeln setzen reines Rollen ohne Schlupf voraus. Tatsächliche Frequenzen können sich durch Last, Lagerluft, Schmierung, Drehzahl und Schlupf verschieben; verwenden Sie die berechneten Werte als Suchmarker und nicht als eindeutigen Schadensnachweis.

Praktisches Beispiel

Rechenbeispiel — angegebene Geometrie, 1500 RPM

Gegeben: Z = 9, B_D = 7,94 mm, P_D = 38,5 mm, α = 0°, U/min = 1500

Wellenfrequenz = 1500/60 = 25 Hz

B_D/P_D = 0,2062, cos(0°) = 1

FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz

BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0,2062) = 89.30 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135.70 Hz

BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz

⚠️ Hinweis: Verwenden Sie für die genaue Lagervariante die Innengeometrie und den Kontaktwinkel des Lagerherstellers. Leiten Sie Kontaktwinkel oder Wälzkörperabmessungen nicht allein aus der Bezeichnung ab.