Ano ang mga bearing defect frequency?

Ang mga defect frequency ng bearing ay mga katangiang vibration frequency na nabubuo kapag ang isang rolling element bearing ay may localized na depekto sa isa sa mga bahagi nito (outer race, inner race, rolling elements, o cage). Bawat bahagi ay gumagawa ng natatanging frequency batay sa geometry ng bearing at bilis ng shaft.

Paano matukoy ang isang outer race fault?

Ang outer race fault ay lumalabas sa BPFO frequency at sa mga harmonics nito (2×, 3× BPFO) sa vibration spectrum. Dahil ang outer race ay karaniwang nakatigil, ang mga impact ay gumagawa ng malinis at pantay-pantay na pattern. Ang BPFO ang pinaka-karaniwang defect frequency ng bearing.

Ano ang pagkakaiba ng inner race at outer race fault?

Ang mga outer race fault ay lumalabas sa BPFO at karaniwang mas malinis sa spectrum dahil ang depekto ay nasa load zone sa isang nakatakdeng posisyon. Ang mga inner race fault ay lumalabas sa BPFI na may mga sideband sa bilis ng shaft, dahil ang depekto ay umiikot papasok at palabas ng load zone.

Bakit mahalaga ang mga harmonics sa pagsusuri ng bearing?

Ang mga harmonics (2×, 3× atbp.) ng mga defect frequency ng bearing ay nagpapakita ng antas ng kalubhaan ng depekto. Ang mga depektong nasa maagang yugto ay nagpapakita lamang ng pangunahing frequency. Habang umuusad ang pinsala, mas maraming harmonics ang lumalabas na may tumataas na amplitude. Ang pagkakaroon ng maramihang harmonics ay nagmumungkahi ng isang pauusad na fault.

Saan makikita ang datos ng geometry ng bearing?

Ang datos ng geometry ng bearing (bilang ng rolling elements, diameter ng bola, pitch diameter, contact angle) ay makikita sa mga katalogo ng tagagawa mula sa SKF, FAG/Schaeffler, NSK, Timken, NTN, at iba pa. Maraming tagagawa rin ang nagbibigay ng mga online na tool at database. Ang ilang software para sa pagsusuri ng vibration ay may kasamang mga built-in na database ng bearing.

Libreng Engineering Tool #035

Bearing Defect Frequency Calculator

Kalkulahin ang BPFO, BPFI, BSF, at FTF mula sa geometry ng bearing at bilis ng shaft. Kasama ang 2× at 3× harmonics para sa diagnostics ng vibration.

BPFO BPFI BSF FTF

Results

BPFO — Dalas ng Depekto sa Panlabas na Karera

—

BPFI — Dalas ng Depekto sa Panloob na Karera

—

BSF — Ball Spin Frequency

—

FTF — Dalas ng Cage (Train)

—

Shaft Frequency

—

Harmonics Table

Frequency	1× (Hz)	1× (Order)	2× (Hz)	2× (Order)	3× (Hz)	3× (Order)

Bearing Defect Frequencies

Kapag ang isang rolling element bearing ay nagkakaroon ng lokal na depekto, ang paulit-ulit na benturang dulot nito ay nagge-generate ng mga katangiang frequency na nakasalalay sa geometry ng bearing at bilis ng shaft. Ang apat na pangunahing defect frequency ay:

Fundamental Train Frequency (FTF)

Ang rotational frequency ng cage. Ang mataas na FTF ay nagpapahiwatig ng pagkasira o pinsala sa cage.

Ball Pass Frequency — Outer Race (BPFO)

Ang rate kung saan ang mga rolling element ay dumadaan sa isang punto sa outer race. Ito ang pinaka-karaniwang defect frequency dahil ang mga depekto sa outer race ay pinaka-madalas na nangyayari ayon sa istatistika.

Ball Pass Frequency — Inner Race (BPFI)

Ang rate kung saan ang mga rolling element ay dumadaan sa isang punto sa inner race. Ang mga depekto sa inner race ay karaniwang nagpapakita ng mga sideband sa bilis ng shaft sa paligid ng BPFI.

Ball Spin Frequency (BSF)

Ang rotational frequency ng isang rolling element sa paligid ng sarili nitong axis. Ang mga depekto sa rolling element ay madalas na lumalabas sa 2× BSF dahil ang depekto ay nakikipag-ugnayan sa parehong races bawat rebolusyon.

Note: Ipinapalagay ng mga formula na ito na walang slip — ang aktwal na mga frequency ay maaaring mag-iba ng 1–3% dahil sa slip at elastohydrodynamic na epekto. Sa pagsasanay, gamitin ang mga ito bilang mga tinatayang marker kapag hinahanap ang vibration spectrum.

Praktikal na Halimbawa

Halimbawa — Bearing 6205, 1500 RPM

Given: Z = 9, B_d = 7.94 mm, P_d = 38.5 mm, α = 0°, RPM = 1500

Shaft freq = 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

⚠️ Note: Ang contact angle α ay 0° para sa mga deep groove ball bearing. Para sa mga angular contact bearing, ito ay karaniwang 15–40°, at para sa mga tapered roller bearing ay 10–30°. Ang paggamit ng maling contact angle ay magbibigay ng hindi tamang mga frequency.