Бесплатный инженерный инструмент № 035
Калькулятор частот дефектов подшипников
Рассчитайте BPFO, BPFI, BSF и FTF по геометрии подшипника и частоте вращения вала. Включает гармоники 2× и 3× для вибродиагностики.
Результаты
Таблица гармоник
| Частота | 1× (Гц) | 1× (порядок) | 2× (Гц) | 2× (порядок) | 3× (Гц) | 3× (порядок) |
|---|
Частоты дефектов подшипников
Когда в подшипнике качения возникает локальный дефект, повторяющиеся удары порождают характерные частоты, которые зависят от геометрии подшипника и скорости вращения вала. Четыре основные частоты дефекта:
Основная частота сепаратора (FTF)
Частота вращения сепаратора. Повышенное значение FTF указывает на износ или повреждение сепаратора.
Частота прохождения тел качения по наружному кольцу (BPFO)
Частота, с которой тела качения проходят заданную точку наружного кольца. Пики вблизи BPFO могут подтверждать диагностику дефекта наружного кольца, однако их появление и амплитуда зависят от зоны нагрузки, пути передачи колебаний, проскальзывания и точки измерения.
Частота прохождения тел качения по внутреннему кольцу (BPFI)
Частота, с которой тела качения проходят точку на внутреннем кольце. Для дефектов внутреннего кольца обычно характерны боковые полосы на частоте вращения вала вокруг BPFI.
Частота вращения тела качения (BSF)
Частота вращения тела качения вокруг собственной оси. Дефекты тел качения часто проявляются на 2× BSF, поскольку за один оборот дефект контактирует с обоими кольцами.
Примечание: Эти кинематические формулы предполагают чистое качение без проскальзывания. Фактические частоты могут изменяться в зависимости от нагрузки, зазора, смазки, скорости и проскальзывания; используйте рассчитанные значения как ориентиры при поиске, а не как точное доказательство дефекта.
Практический пример
Дано: Z = 9, Bd = 7,94 мм, Pd = 38,5 мм, α = 0°, частота вращения = 1500 об/мин
Частота вращения вала = 1500/60 = 25 Гц
Bd/Pd = 0,2062, cos(0°) = 1
FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Гц
BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0,2062) = 89,30 Гц
BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135,70 Гц
BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58,03 Гц
⚠️ Примечание: Для конкретного исполнения подшипника используйте внутреннюю геометрию и угол контакта, указанные производителем. Не определяйте угол контакта или размеры тел качения только по обозначению.
Частоты дефектов подшипников — это характерные частоты вибрации, возникающие при появлении локального дефекта в подшипнике качения. Каждый элемент подшипника — наружное кольцо, внутреннее кольцо, тела качения и сепаратор — формирует собственную частотную картину, зависящую от геометрии подшипника и частоты вращения вала.
Четыре основные частоты: BPFO (частота прохождения тел качения по наружному кольцу), BPFI (частота прохождения тел качения по внутреннему кольцу), BSF (частота вращения тел качения) и FTF (частота вращения сепаратора).
Дефект наружного кольца может вызывать спектральные составляющие вблизи BPFO и её гармоник. Также могут присутствовать боковые полосы с частотой FTF или другими частотами, поскольку на отклик влияют нагрузка, проскальзывание и модуляция.
Одно лишь совпадение частоты не является доказательством дефекта. Подтверждайте диагноз анализом огибающей, трендами, режимом работы и результатами осмотра.
Дефекты наружного кольца исследуются в окрестности частоты BPFO, а дефекты внутреннего кольца — в окрестности BPFI. Для BPFI характерна модуляция оборотной частотой вала, тогда как у BPFO также могут наблюдаться боковые полосы FTF или другие составляющие.
Интерпретируйте оба признака совместно с нагрузкой, точкой измерения, спектром огибающей и трендами.
Гармоники и боковые полосы могут укрепить гипотезу о дефекте подшипника, однако само по себе их количество не является универсальной шкалой тяжести дефекта или расчётом остаточного ресурса.
Оценивайте амплитуды и тренды совместно со спектрами огибающей, уровнем шумового порога, режимом работы и подтверждающими измерениями.
Используйте геометрические данные производителя подшипника или проверенную базу данных подшипников для точного обозначения и суффикса внутренней конструкции.
Диаметр отверстия и наружный диаметр не определяют однозначно диаметр тел качения, делительный диаметр или угол контакта. Если точная геометрия недоступна, указывайте рассчитанные частоты как оценочные и проверяйте их по измеренным спектрам; не выдавайте расчётную геометрию за паспортные данные производителя.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы для анализа вибрации, предназначенные для диагностики подшипников, балансировки на месте и мониторинга технического состояния. Используются более чем в 50 странах.
