無料エンジニアリングツール #035
ベアリング欠陥頻度計算機
ベアリング形状と軸速度からBPFO、BPFI、BSF、FTFを計算します。振動診断のための2倍および3倍高調波も含まれています。
結果
倍音表
| 周波数 | 1×（Hz） | 1×（注文） | 2×（Hz） | 2×（注文） | 3×（Hz） | 3×（注文） |
|---|
ベアリング欠陥頻度
転がり軸受に局所的な欠陥が発生すると、繰り返し衝撃によって軸受の形状と軸速度に応じた特性周波数が発生します。基本的な欠陥周波数は以下の4つです。
基本列車周波数（FTF）
ケージの回転周波数。FTFの上昇はケージの摩耗または損傷を示します。
ボールパス周波数 — アウターレース（BPFO）
転動体が外輪上のある一点を通過する頻度。BPFO 付近のピークは外輪の損傷診断を裏付ける場合がありますが、その発生と振幅は荷重域、伝達経路、すべり、測定位置に依存します。
ボールパス周波数 — インナーレース（BPFI）
転動体が内輪上の点を通過する速度。内輪の欠陥は、通常、BPFI付近の軸速度でサイドバンドとして現れます。
ボールスピン周波数（BSF）
転動体が自身の軸を中心に回転する周波数。転動体の欠陥は、1回転あたり両方の軌道輪に接触するため、BSFの2倍の周波数で発生することが多くなります。
注： これらの運動学的な式は、すべりのない純転がりを仮定しています。実際の周波数は荷重、内部すきま、潤滑、回転速度、すべりによって変動するため、計算値は損傷の確定的な証拠ではなく探索マーカーとして使用してください。
計算例
条件： Z = 9、Bd = 7.94 mm、Pd = 38.5 mm、α = 0°、回転数 = 1500
シャフト周波数 = 1500/60 = 25 Hz
Bd/Pd = 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
⚠️ 注意： 対象軸受の正確な仕様については、軸受メーカーの内部形状および接触角を使用してください。呼び番号だけから接触角や転動体寸法を推定しないでください。
軸受欠陥周波数とは、転がり軸受に局所的な欠陥が生じた際に発生する固有の振動周波数です。外輪、内輪、転動体、保持器の各部品は、軸受の幾何形状と軸回転速度に基づいて固有の周波数パターンを生成します。
4つの主要周波数は、BPFO（外輪転動体通過周波数）、BPFI（内輪転動体通過周波数）、BSF（転動体自転周波数）、および FTF（保持器基本周波数）です。
外輪の欠陥は、BPFOおよびその高調波付近にスペクトル成分を発生させます。荷重、すべり、変調が応答に影響するため、FTFやその他の側帯波（サイドバンド）が現れることもあります。
周波数の一致だけでは欠陥の証明にはなりません。エンベロープ解析、トレンド、運転条件、および点検状況と合わせて確認してください。
外輪の欠陥はBPFO周辺、内輪の欠陥はBPFI周辺を調査します。BPFI周辺では軸回転周波数による変調がよく見られ、BPFOでもFTFやその他の側帯波が現れることがあります。
両方のパターンを、荷重、測定位置、エンベロープスペクトル、およびトレンドと合わせて解釈してください。
高調波や側帯波は軸受欠陥の仮説を裏付ける材料になりますが、その本数自体が普遍的な損傷度スケールや余寿命計算になるわけではありません。
エンベロープスペクトル、ノイズフロア、運転状態、および補足測定とともに振幅とトレンドを評価してください。
正確な軸受呼び番号および内部設計記号に対応する、軸受メーカー提供の幾何データまたは検証済みデータベースを使用してください。
内径と外径だけでは、転動体径、ピッチ円直径、接触角は一意に決まりません。正確な幾何データが不明な場合は、算出された周波数を推定値として扱い、実測スペクトルと照合して検証してください。推定寸法をメーカー公式データとして扱わないでください。
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
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