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.

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.

Dlaczego harmoniczne mają znaczenie w analizie łożysk?

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.

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 defektów bieżni zewnętrznej

—

BPFI — Częstotliwość defektów bieżni wewnętrznej

—

BSF — Częstotliwość obrotu kuli

—

FTF — częstotliwość klatki (układu)

—

Częstotliwość wału

—

Tabela harmonicznych

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

Częstotliwości 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 pociągu (FTF)

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

Częstotliwość przejazdu kuli przez bieżnię zewnętrzną (BPFO)

Częstotliwość, z jaką elementy toczne przechodzą przez punkt na bieżni zewnętrznej. Piki w pobliżu BPFO mogą potwierdzać diagnozę uszkodzenia bieżni zewnętrznej, jednak ich występowanie i amplituda zależą od strefy obciążenia, drogi przenoszenia drgań, poślizgu i miejsca pomiaru.

Częstotliwość przejścia piłek — 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 obrotu kulki (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: Te wzory kinematyczne zakładają czyste toczenie bez poślizgu. Rzeczywiste częstotliwości mogą zmieniać się wraz z obciążeniem, luzem, smarowaniem, prędkością i poślizgiem; wartości obliczone należy stosować jako znaczniki wyszukiwania, a nie jako ścisły dowód uszkodzenia.

Przykład praktyczny

Przykład obliczeniowy — podana geometria, 1500 RPM

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) = 89.30 Hz

BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135.70 Hz

BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz

⚠️ Uwaga: Do dokładnego wariantu łożyska użyj geometrii wewnętrznej i kąta działania podanych przez producenta łożyska. Nie wyciągaj wniosków o kącie działania ani wymiarach elementów tocznych wyłącznie z oznaczenia.