Jakie są częstotliwości usterek łożysk?

Częstotliwości drgań łożysk to charakterystyczne częstotliwości drgań generowane, gdy łożysko toczne ma lokalną wadę na jednym ze swoich elementów (bieżni zewnętrznej, bieżni wewnętrznej, elementach tocznych lub koszyku). Każdy element generuje unikalną częstotliwość, zależną od geometrii łożyska i prędkości wału.

Jak zidentyfikować zewnętrzną usterkę wyścigową?

Usterka bieżni zewnętrznej pojawia się w widmie drgań przy częstotliwości BPFO i jej harmonicznych (2×, 3× BPFO). Ponieważ bieżnia zewnętrzna jest zazwyczaj nieruchoma, uderzenia tworzą czysty, równomiernie rozłożony wzór. BPFO to najczęstsza częstotliwość występowania defektów łożysk.

Jaka jest różnica pomiędzy wadami wyścigu wewnętrznego i zewnętrznego?

Usterki bieżni zewnętrznej występują w BPFO i zazwyczaj mają czystsze widmo, ponieważ defekt znajduje się w strefie obciążenia w stałej pozycji. Usterki bieżni wewnętrznej występują w BPFI z pasmami bocznymi przy prędkości wału, ponieważ defekt obraca się w strefie obciążenia i poza nią.

Dlaczego harmoniczne mają znaczenie w analizie łożysk?

Harmoniczne (2x, 3x itd.) częstotliwości uszkodzeń łożysk wskazują na stopień uszkodzenia. Wczesne defekty pokazują głównie częstotliwość podstawową. W miarę postępu uszkodzenia pojawiają się kolejne harmoniczne o rosnącej amplitudzie. Obecność wielu harmonicznych sugeruje postępującą usterkę.

Gdzie mogę znaleźć dane dotyczące geometrii łożyska?

Dane dotyczące geometrii łożyska (liczba elementów tocznych, średnica kulki, średnica podziałowa, kąt styku) można znaleźć w katalogach producentów takich jak SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN i innych. Wielu producentów udostępnia również narzędzia i bazy danych online. Niektóre programy do analizy drgań zawierają wbudowane bazy danych łożysk.

Bezpłatne narzędzie inżynierskie #035

Kalkulator częstotliwości uszkodzeń łożysk

Oblicz BPFO, BPFI, BSF i FTF na podstawie geometrii łożyska i prędkości wału. Obejmuje harmoniczne 2× i 3× do diagnostyki drgań.

BPFO BPFI BSF FTF

Wyniki

BPFO — Częstotliwość występowania defektów zewnętrznej rasy

—

BPFI — Częstotliwość defektów rasy wewnętrznej

—

BSF — częstotliwość rotacji piłki

—

FTF — częstotliwość klatki (pociągu)

—

Częstotliwość wału

—

Tabela harmonicznych

Częstotliwość	1× (Hz)	1× (Zamówienie)	2× (Hz)	2× (Zamówienie)	3× (Hz)	3× (Zamówienie)

Częstotliwość występowania wad łożysk

Gdy w łożysku tocznym pojawi się lokalna wada, powtarzające się uderzenia generują charakterystyczne częstotliwości, zależne od geometrii łożyska i prędkości wału. Cztery podstawowe częstotliwości defektów to:

Podstawowa częstotliwość pociągów (FTF)

Częstotliwość obrotowa klatki. Podwyższona wartość FTF wskazuje na zużycie lub uszkodzenie klatki.

Częstotliwość podań piłki – bieżnia zewnętrzna (BPFO)

Szybkość, z jaką elementy toczne mijają punkt na bieżni zewnętrznej. Jest to najczęstsza częstotliwość występowania defektów, ponieważ usterki bieżni zewnętrznej są statystycznie najczęstsze.

Częstotliwość podań piłki – bieżnia wewnętrzna (BPFI)

Szybkość, z jaką elementy toczne mijają punkt na bieżni wewnętrznej. Usterki bieżni wewnętrznej zazwyczaj objawiają się pasmami bocznymi przy prędkości wału wokół BPFI.

Częstotliwość rotacji piłki (BSF)

Częstotliwość obrotowa elementu tocznego wokół własnej osi. Wady elementów tocznych często pojawiają się przy 2× BSF, ponieważ wada styka się z obiema bieżniami na obrót.

Uwaga: Wzory te zakładają brak poślizgu — rzeczywiste częstotliwości mogą różnić się o 1–3% ze względu na poślizg i efekty elastohydrodynamiczne. W praktyce należy ich używać jako przybliżonych wskaźników podczas wyszukiwania widma drgań.

Przykład praktyczny

Przykład — łożysko 6205, 1500 obr./min

Biorąc pod uwagę: Z = 9, B_D = 7,94 mm, P_D = 38,5 mm, α = 0°, obr./min. = 1500

Częstotliwość wału = 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

⚠️ Uwaga: Kąt styku α wynosi 0° dla łożysk kulkowych głębokich. Dla łożysk skośnych wynosi on zazwyczaj 15–40°, a dla łożysk stożkowych 10–30°. Zastosowanie niewłaściwego kąta styku spowoduje nieprawidłowe częstotliwości.

Kalkulator częstotliwości uszkodzeń łożysk | BPFO BPFI BSF FTF

Opublikowane przez administracja na 15 lutego 2026 15 lutego 2026