Quali sono le frequenze dei difetti dei cuscinetti?

Le frequenze di difetto dei cuscinetti sono frequenze di vibrazione caratteristiche generate quando un cuscinetto volvente presenta un difetto localizzato su uno dei suoi componenti (anello esterno, anello interno, elementi volventi o gabbia). Ogni componente produce una frequenza unica in base alla geometria del cuscinetto e alla velocità dell'albero.

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.

Perché le armoniche sono importanti nell'analisi dei cuscinetti?

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.

Dove posso trovare i dati sulla geometria dei cuscinetti?

I dati sulla geometria dei cuscinetti (numero di corpi volventi, diametro delle sfere, diametro primitivo, angolo di contatto) sono reperibili nei cataloghi dei produttori di SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN e altri. Molti produttori offrono anche strumenti e database online. Alcuni software di analisi delle vibrazioni includono database integrati per i cuscinetti.

Strumento di ingegneria gratuito #035

Calcolatore della frequenza dei difetti dei cuscinetti

Calcola BPFO, BPFI, BSF e FTF in base alla geometria del cuscinetto e alla velocità dell'albero. Include armoniche 2× e 3× per la diagnostica delle vibrazioni.

BPFO BPFI BSF FTF

Risultati

BPFO — Frequenza dei difetti della pista esterna

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BPFI — Frequenza dei difetti della pista interna

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BSF — Frequenza di rotazione della palla

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FTF — Frequenza della gabbia (treno)

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Frequenza dell'albero

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Tabella delle armoniche

Frequenza	1× (Hz)	1× (Ordine)	2× (Hz)	2× (Ordine)	3× (Hz)	3× (Ordine)

Frequenze dei difetti dei cuscinetti

Quando un cuscinetto volvente sviluppa un difetto localizzato, l'impatto ripetuto genera frequenze caratteristiche che dipendono dalla geometria del cuscinetto e dalla velocità dell'albero. Le quattro frequenze fondamentali del difetto sono:

Frequenza fondamentale del treno (FTF)

La frequenza di rotazione della gabbia. Un valore FTF elevato indica usura o danni alla gabbia.

Frequenza di passaggio dei corpi volventi — Pista esterna (BPFO)

La frequenza con cui gli elementi volventi passano davanti a un punto dell'anello esterno. Picchi in prossimità della BPFO possono supportare la diagnosi di un difetto dell'anello esterno, ma presenza e ampiezza dipendono dalla zona di carico, dal percorso di trasmissione, dallo slittamento e dalla posizione di misura.

Frequenza di passaggio dei corpi volventi — Pista interna (BPFI)

Velocità con cui gli elementi volventi attraversano un punto sulla pista interna. I difetti della pista interna mostrano tipicamente bande laterali a velocità dell'albero attorno al BPFI.

Frequenza di rotazione della palla (BSF)

Frequenza di rotazione di un elemento volvente attorno al proprio asse. I difetti degli elementi volventi si verificano spesso a 2× BSF perché il difetto tocca entrambe le piste per giro.

Nota: Queste formule cinematiche presuppongono rotolamento puro senza slittamento. Le frequenze effettive possono variare in funzione di carico, gioco, lubrificazione, velocità e slittamento; utilizzare i valori calcolati come indicatori di ricerca, non come prova certa di un difetto.

Esempio pratico

Esempio svolto — geometria dichiarata, 1500 RPM

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

Frequenza dell'albero = 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

⚠️ Nota: Per la variante esatta del cuscinetto, utilizzare la geometria interna e l'angolo di contatto forniti dal produttore. Non dedurre l'angolo di contatto o le dimensioni degli elementi volventi dalla sola designazione.