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무료 엔지니어링 도구 #035

베어링 결함 빈도 계산기

베어링 형상과 축 회전 속도를 이용하여 BPFO, BPFI, BSF 및 FTF를 계산합니다. 진동 진단을 위해 2차 및 3차 고조파를 포함합니다.

BPFO BPFI BSF FTF
빠른 사전 설정

결과

BPFO — 외륜 결함 빈도
-
BPFI — 내륜 결함 빈도
-
BSF — 공 회전 빈도
-
FTF — 케이지(트레인) 주파수
-
샤프트 주파수
-

하모닉스 표

주파수 1×(Hz) 1개 (주문) 2배 (Hz) 2× (주문) 3배 (Hz) 3× (주문)

베어링 결함 빈도

구름 베어링에 국부적인 결함이 발생하면 반복적인 충격으로 인해 베어링 형상과 축 회전 속도에 따라 달라지는 특성 주파수가 발생합니다. 네 가지 기본 결함 주파수는 다음과 같습니다.

기본 케이지(트레인) 주파수(FTF)

케이지 회전 빈도. FTF 값이 높으면 케이지 마모 또는 손상을 나타냅니다.

볼 패스 빈도 - 외륜(BPFO)

전동체가 외륜의 한 지점을 통과하는 빈도입니다. BPFO 부근의 피크는 외륜 결함 진단을 뒷받침할 수 있지만, 발생 여부와 진폭은 하중 영역, 전달 경로, 미끄럼 및 측정 위치에 따라 달라집니다.

볼 패스 빈도 - 이너 레이스(BPFI)

구름 요소가 내륜의 한 지점을 통과하는 속도. 내륜 결함은 일반적으로 BPFI 부근의 축 회전 속도에서 측파대를 나타냅니다.

공 회전 빈도(BSF)

구름 요소가 자체 축을 중심으로 회전하는 주파수. 구름 요소 결함은 회전당 두 레이스 모두에 접촉하기 때문에 종종 2× BSF에서 발생합니다.

참고: 이 운동학 공식은 미끄럼 없는 순수 구름을 가정합니다. 실제 주파수는 하중, 틈새, 윤활, 속도 및 미끄럼에 따라 변할 수 있으므로, 계산값은 결함의 정확한 증거가 아니라 탐색 표지로 사용하십시오.

실제 사례

계산 예제 — 명시된 형상, 1500 RPM

주어진 조건: Z = 9, Bd = 7.94 mm, Pd = 38.5mm, α = 0°, RPM = 1500

축 진동수 = 1500/60 = 25Hz

Bd/Pd = 0.2062, cos(0°) = 1

FTF = 25/2 × (1 − 0.2062) = 9.92Hz

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

⚠️ 주의: 정확한 베어링 사양에는 베어링 제조업체의 내부 형상 및 접촉각을 사용하십시오. 표기만으로 접촉각이나 전동체 치수를 추정하지 마십시오.

베어링 결함 주파수는 구름 베어링에 국부적인 결함이 발생했을 때 생성되는 고유 진동 주파수입니다. 베어링의 각 구성 요소(외륜, 내륜, 전동체, 유지기)는 베어링 기하학적 치수와 축 회전 속도에 따라 고유한 주파수 패턴을 생성합니다.

4가지 핵심 주파수는 다음과 같습니다: BPFO(외륜 전동체 통과 주파수), BPFI(내륜 전동체 통과 주파수), BSF(전동체 자전 주파수), FTF(기본 유지기/케이지 주파수).

외륜 결함은 BPFO 및 그 고조파 부근에서 스펙트럼 성분을 생성할 수 있습니다. 하중, 슬립 및 변조가 응답에 영향을 미치므로 FTF 또는 기타 측파대(사이드밴드)도 함께 나타날 수 있습니다.

주파수 일치만으로는 결함을 단정할 수 없습니다. 포락선(엔벨로프) 분석, 추이(트렌드), 운전 조건 및 점검 맥락을 통해 확인하십시오.

외륜 결함은 BPFO 주변에서, 내륜 결함은 BPFI 주변에서 조사합니다. BPFI 주변에서는 축 회전 주파수 변조가 흔히 나타나며, BPFO에서도 FTF 또는 기타 측파대가 나타날 수 있습니다.

하중, 측정 위치, 포락선 스펙트럼 및 추이 데이터와 함께 두 패턴을 종합적으로 해석하십시오.

고조파와 측파대는 베어링 결함 가설을 뒷받침할 수 있지만, 그 개수 자체가 보편적인 결함 심각도 척도이거나 잔여 수명 계산식은 아닙니다.

포락선 스펙트럼, 노이즈 플로어, 운전 조건 및 보조 측정값과 함께 진폭과 추이를 평가하십시오.

정확한 베어링 호칭 및 내부 설계 기호에 대해 베어링 제조업체가 제공하는 기하학적 제원이나 검증된 베어링 데이터베이스를 사용하십시오.

내경과 외경만으로는 전동체 직경, 피치원 직경 또는 접촉각이 하나로 결정되지 않습니다. 정확한 제원을 알 수 없는 경우 계산된 주파수를 추정치로 보고하고 실측 스펙트럼과 대조하여 검증하십시오. 추정된 제원을 제조사 공식 데이터로 제시해서는 안 됩니다.

이 페이지에 설명된 절차는 Vibromera 팀이 현장 로터 밸런싱용 휴대형 2채널 밸런서 겸 진동 분석기인 Balanset-1A를 사용하여 개발하고 현장에서 테스트한 것입니다.

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베어링 결함 발생 빈도 계산 공식 (표준 운동학 방정식 기반). 최종 업데이트: 2026년 2월

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