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[案例分析] 滚动轴承故障特征频率的计算

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发表于 2016-5-13 10:38 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 wdhd 于 2016-7-7 11:18 编辑

  1.滚动轴承的故障数据来源于美国凯斯西储大学轴承数据中心
  12k Fan End Bearing Fault Data:表示12K采样率下风扇端的故障数据,其中另一段是电机其中
  DE—— drive end accelerometer date 驱动端加速度计数据
  FE ——fan end accelerometer date 风扇端加速度计数据
  BA——base accelerometer date 基础加速度计数据
  也就是在驱动端轴承、风扇端轴承(应该就是非驱动端轴承)、基础上分别用加速度传感器测的数据
1.jpg

  注:1 inch约等于25.4 mm
  ------------------------------------------------------------------------------------------------
  6205-2RS和6203-2RS都是 深沟球轴承,接触角=90度
  轴承转速:1750 转/分
  ---------------------滚动轴承规格信息-----------------------------------------------------------
  驱动端轴承关键信息 6205-2RS
  滚珠个数=Inner Ring+Outer Ring=9(个)
  轴承节径(Pitch Diameter)=1.537(inch英寸)约等于39.04 mm
  滚珠直径(Ball Diameter)=0.3126(inch)7.94mm
  风扇段轴承关键信息6203-2RS(内17mm*外40mm*装配厚度12mm)
  滚珠个数=Inner Ring+Outer Ring=8(个)
  轴承节径(Pitch Diameter)=1.122(inch英寸)约等于28.5mm
  滚珠直径(Ball Diameter)=0.2656(inch)约6.75mm
  %--------------------扰动频率和滚动轴承的规格之间的关系------------------------------------------
  Defect frequency 扰动频率(与滚动轴承相关的4个扰动频率有过内圈频率,过外圈频率,保持架频率和球的自旋频率)
  Inner Ring(BPI):过内圈频率
  Outer Ring(BPO):过外圈频率
  Cage Train(FT):保持架频率
  Rolling Element(BS):球的自旋频率
2.jpg
3.jpg
  %--------------故障特征频率计算公式--------------------------------------------------------------
  r:轴承转速,单位:转/分钟;n:滚珠个数;d:滚动体直径;D:轴承节径;α:滚动体接触角(contact angle)
  外圈故障频率=r/60 * 1/2 * n(1-d/D *cosα)
  内圈故障频率=r/60 * 1/2 * n(1+d/D *cosα)
  滚动体单故障频率=r/60 * 1/2 * D/d *[1-(d/D)^2 * cos^2(α)]
  保持架外圈故障频率=r/60 * 1/2 * (1-d/D *cosα)
  惊讶的发现故障频率很眼熟,其实
  外圈故障频率=转速/60 *Outer Ring(BPO):过外圈频率
  内圈故障频率=转速/60 *Inner Ring(BPI):过内圈频率
  滚动体单故障频率=转速/60 *(BS):球的自旋频率(注意:美国数据的表格中Rolling Element=2*BS,因此表格中的参数是滚动体双故障频率)
  保持架外圈故障频率=转速/60 *cage Train(FT):保持架频率
  %-------------实例:驱动端的特征频率
  外圈故障=104.56Hz
  内圈故障=157.94Hz
  滚动体故障=137.48Hz
  %-----------------重要说明
  1.滚动故障的计算公式是针对球撞击内圈或者外圈情况。如果有疵点的滚球同时撞击内圈和外圈,那么其频率值应该加倍。(这个见参考文章2)
  2.由于受各种实际情况如滑动、打滑、磨损、轴承各参数的不紧缺等的影响,我们计算出来的故障特征频率可能与真实值有小范围的差异。(这个见参考文章2)
  3.有很多滚动体故障时滚动体故障频率是以偶数倍频出现的。


  转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6163bdeb0102eiz3.html

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发表于 2016-5-13 11:58 | 显示全部楼层
很实用!
发表于 2016-5-13 12:28 | 显示全部楼层
美国凯斯西储大学的一组振动数据竟然流传了这么多年,还有继续流传下去的趋势。中国教育(中国大学)的悲哀。

点评

确实啊,教育得改进啊  详情 回复 发表于 2016-5-13 13:24
发表于 2016-5-13 13:24 | 显示全部楼层
fengchunlijdb 发表于 2016-5-13 12:28
美国凯斯西储大学的一组振动数据竟然流传了这么多年,还有继续流传下去的趋势。中国教育(中国大学)的悲哀 ...

确实啊,教育得改进啊
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