Wie häufig treten Lagerdefekte auf?

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.

Wie erkennt man einen Fehler im Außenring?

Ein Lagerfehler tritt im Schwingungsspektrum bei der BPFO-Frequenz und ihren Harmonischen (2×, 3× BPFO) auf. Da der Außenring typischerweise stationär ist, erzeugen die Stöße ein sauberes, gleichmäßig verteiltes Schwingungsmuster. Die BPFO-Frequenz ist die häufigste Lagerfehlerfrequenz.

Worin besteht der Unterschied zwischen Fehlern im Innenring und im Außenring?

Fehler im Außenring treten bei BPFO auf und sind im Spektrum in der Regel sauberer, da sich der Defekt in der Lastzone an einer festen Position befindet. Fehler im Innenring treten bei BPFI mit Seitenbändern bei Wellendrehzahl auf, da sich der Defekt innerhalb und außerhalb der Lastzone dreht.

Warum spielen Oberschwingungen bei der Lageranalyse eine Rolle?

Die Oberwellen (2×, 3× usw.) der Lagerfehlerfrequenzen geben Aufschluss über den Schweregrad des Fehlers. Im Frühstadium ist hauptsächlich die Grundfrequenz zu erkennen. Mit fortschreitender Schädigung treten weitere Oberwellen mit zunehmender Amplitude auf. Das Vorhandensein mehrerer Oberwellen deutet auf einen sich ausbreitenden Fehler hin.

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 – Häufigkeit von Defekten am Außenring

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BPFI – Häufigkeit von Innenringdefekten

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BSF – Ballrotationsfrequenz

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FTF — Käfigfrequenz (Zugfrequenz)

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Wellenfrequenz

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Harmonische Tabelle

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

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:

Grundfrequenz des Zuges (FTF)

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

Ballpassfrequenz – Außenring (BPFO)

Die Häufigkeit, mit der Wälzkörper einen Punkt auf dem Außenring passieren. Dies ist die häufigste Fehlerhäufigkeit, da Fehler am Außenring statistisch am häufigsten auftreten.

Kugelpassfrequenz — Innenring (BPFI)

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

Ballrotationsfrequenz (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.

Anmerkung: Diese Formeln setzen Schlupffreiheit voraus – die tatsächlichen Frequenzen können aufgrund von Schlupf und elastohydrodynamischen Effekten um 1–3% abweichen. Verwenden Sie diese in der Praxis als Näherungswerte bei der Suche im Schwingungsspektrum.

Praktisches Beispiel

Beispiel – Lager 6205, 1500 U/min

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) = 89,31 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135,69 Hz

BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58,55 Hz

⚠️ Hinweis: Der Kontaktwinkel α beträgt bei Rillenkugellagern 0°. Bei Schrägkugellagern liegt er typischerweise zwischen 15° und 40°, bei Kegelrollenlagern zwischen 10° und 30°. Die Verwendung eines falschen Kontaktwinkels führt zu falschen Frequenzen.

Lagerfehlerhäufigkeitsrechner | BPFO BPFI BSF FTF

Veröffentlicht von admin auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026