四个特征频率
每个滚动轴承都会产生四种可在振动频谱中检测到的特征故障频率:
| 缩写 | 全称 | 检测对象 |
|---|---|---|
| BPFO | 外圈滚动体通过频率 | 外圈缺陷 |
| BPFI | 内圈滚动体通过频率 | 内圈缺陷 |
| BSF | 滚动体自转频率 | 滚动体缺陷 |
| FTF | 保持架基础频率 | 保持架缺陷 |
计算方法
在现场实际应用中,制造商会提供频率系数。将系数乘以轴转速即可:
计算示例
BPFO = 3.585 × 1750 / 60 = 104.6 Hz
BPFI = 5.415 × 1750 / 60 = 157.9 Hz
按你的设备计算
选择轴承并输入轴转速。下方频率即为你这台设备的实际值,并会随 PDF 一同导出。
不在列表中?那就量一下。这四个数字就是全部频率所需的一切——而且它们都不在商业样本里,所以只能从轴承本身量取。
单位无关紧要。所有公式都取决于 Dw/Dm,这是一个比值:只要两个直径用同一单位,毫米或英寸给出的结果相同。深沟球轴承的接触角为 0°;角接触和圆锥滚子轴承请用厂商给出的数值。
有两个保持架频率,因为这取决于哪个圈在转。FTF 假定内圈旋转,也就是装在轴上的常规情形。FTF(外圈旋转)用于轴固定、外壳旋转的张紧轮、导向轮和辊子。两者之和恒等于转速。
所有系数均通过厂商自有工具 SKF Product select 验证。涵盖深沟球轴承、圆锥滚子轴承与调心滚子轴承。滚动体数量从不插值——同一系列内也会变化。
SKF 深沟球轴承(62xx 系列)
电动机及一般工业应用中最常见的轴承系列。
| 轴承 | 滚珠数 | BPFO | BPFI | BSF | FTF |
|---|---|---|---|---|---|
| 6200 | 8 | 3.0476 | 4.9524 | 1.9809 | 0.3809 |
| 6201 | 7 | 2.5455 | 4.4545 | 1.6970 | 0.3636 |
| 6202 | 8 | 3.0499 | 4.9501 | 1.9862 | 0.3812 |
| 6203 | 8 | 3.0531 | 4.9469 | 1.9937 | 0.3816 |
| 6204 | 8 | 3.0522 | 4.9478 | 1.9916 | 0.3815 |
| 6205 | 9 | 3.5850 | 5.4150 | 2.3574 | 0.3983 |
| 6206 | 9 | 3.5682 | 5.4318 | 2.3112 | 0.3965 |
| 6207 | 9 | 3.5653 | 5.4347 | 2.3035 | 0.3961 |
| 6208 | 9 | 3.5773 | 5.4227 | 2.3359 | 0.3975 |
| 6209 | 10 | 4.0536 | 5.9464 | 2.5470 | 0.4054 |
| 6210 | 10 | 4.0929 | 5.9071 | 2.6652 | 0.4093 |
| 6211 | 10 | 4.0782 | 5.9218 | 2.6199 | 0.4078 |
| 6212 | 10 | 4.0662 | 5.9338 | 2.5838 | 0.4066 |
| 6213 | 11 | 4.5591 | 6.4409 | 2.8373 | 0.4145 |
| 6214 | 11 | 4.5597 | 6.4403 | 2.8391 | 0.4145 |
| 6215 | 11 | 4.5630 | 6.4370 | 2.8498 | 0.4148 |
| 6216 | 12 | 5.0620 | 6.9380 | 3.1202 | 0.4218 |
| 6217 | 11 | 4.5751 | 6.4249 | 2.8891 | 0.4159 |
| 6218 | 11 | 4.5593 | 6.4407 | 2.8378 | 0.4145 |
| 6219 | 10 | 4.1014 | 5.8986 | 2.6924 | 0.4101 |
SKF 深沟球轴承(63xx 系列)
重载系列,承载能力高于 62xx 系列。
| 轴承 | 滚珠数 | BPFO | BPFI | BSF | FTF |
|---|---|---|---|---|---|
| 6305 | 7 | 2.5747 | 4.4253 | 1.7591 | 0.3678 |
| 6306 | 8 | 3.0536 | 4.9464 | 1.9950 | 0.3817 |
| 6307 | 8 | 3.0613 | 4.9387 | 2.0132 | 0.3827 |
| 6308 | 8 | 3.0719 | 4.9281 | 2.0390 | 0.3840 |
| 6309 | 8 | 3.0366 | 4.9634 | 1.9555 | 0.3796 |
| 6310 | 8 | 3.0475 | 4.9525 | 1.9807 | 0.3809 |
| 6311 | 8 | 3.0565 | 4.9435 | 2.0019 | 0.3821 |
| 6312 | 8 | 3.0642 | 4.9358 | 2.0203 | 0.3830 |
| 6313 | 8 | 3.0708 | 4.9292 | 2.0361 | 0.3838 |
| 6314 | 8 | 3.0764 | 4.9236 | 2.0499 | 0.3845 |
| 6315 | 8 | 3.0813 | 4.9187 | 2.0621 | 0.3852 |
| 6316 | 8 | 3.0856 | 4.9144 | 2.0729 | 0.3857 |
| 6317 | 8 | 3.0894 | 4.9106 | 2.0827 | 0.3862 |
| 6318 | 8 | 3.0929 | 4.9071 | 2.0913 | 0.3866 |
| 6319 | 8 | 3.0959 | 4.9041 | 2.0992 | 0.3870 |
| 6320 | 8 | 3.0727 | 4.9273 | 2.0409 | 0.3841 |
| 6321 | 8 | 3.0764 | 4.9236 | 2.0499 | 0.3845 |
| 6322 | 8 | 3.0566 | 4.9434 | 2.0020 | 0.3821 |
Timken 圆锥滚子轴承
常见于承受径向与轴向组合载荷的齿轮箱、输送机及重型机械。
| 轴承 | 滚子数 | BPFO | BPFI | BSF | FTF |
|---|---|---|---|---|---|
| 30205 | 17 | 7.1032 | 9.8968 | 2.8955 | 0.4178 |
| 30206 | 17 | 7.1032 | 9.8968 | 2.8954 | 0.4178 |
| 30207 | 17 | 7.1032 | 9.8968 | 2.8954 | 0.4178 |
| 30208 | 17 | 7.1032 | 9.8968 | 2.8954 | 0.4178 |
| 30305 | 13 | 5.1105 | 7.8895 | 2.2028 | 0.3931 |
| 30306 | 14 | 5.5887 | 8.4113 | 2.3440 | 0.3992 |
| 30307 | 14 | 5.5887 | 8.4113 | 2.3440 | 0.3992 |
SKF 调心滚子轴承(222xx 系列)
双列滚子,自动调心。风机与鼓风机轴、大型泵、破碎机和输送机的标准选择——正是那些配备长期监测的辅机。请注意:滚动体数量在系列中段达到峰值后又回落,无法用插值推算。
| 轴承 | 滚子数 | BPFO | BPFI | BSF | FTF |
|---|---|---|---|---|---|
| 22210 E | 19 | 8.1542 | 10.8458 | 3.4152 | 0.4292 |
| 22212 E | 19 | 8.1328 | 10.8672 | 3.3588 | 0.4280 |
| 22215 E | 21 | 9.0488 | 11.9512 | 3.5102 | 0.4309 |
| 22216 E | 21 | 9.0506 | 11.9494 | 3.5164 | 0.4310 |
| 22217 EK | 21 | 9.0373 | 11.9627 | 3.4810 | 0.4303 |
| 22218 E | 20 | 8.5714 | 11.4286 | 3.3871 | 0.4286 |
| 22220 E | 19 | 8.0767 | 10.9233 | 3.2211 | 0.4251 |
| 22222 E | 18 | 7.5795 | 10.4205 | 3.0472 | 0.4211 |
快速参考
当轴承型号未知时,可使用以下典型频率范围:
| 频率 | 典型范围 | 备注 |
|---|---|---|
| FTF | 0.35-0.45 × RPM | 保持架转速——始终最低 |
| BSF | 1.5-2.5 × RPM | 滚珠/滚子自转速率 |
| BPFO | 2.5-5 × RPM | 球轴承典型值 |
| BPFI | 3.5-6 × RPM | 始终高于 BPFO |
早期轴承缺陷表现为带谐波(2×、3× 等)的轴承故障频率。随着损伤加剧,故障频率两侧会在运行转速间隔处出现边带。