『壹』 轴承振动信号为啥采集频率那么高,动不动就上万赫兹高频有什么用,特征频率不就是几百么
滚动轴承特征频率为数百赫兹,共振频率上千赫兹,考虑其谐波次数,如4次,考虑采样定理要求,如3~5倍分析频率,则至少是10倍以上,即数千到上万赫兹。
『贰』 什么是轴承的特征频率,它有什么用途。 此频率和故障特征频率是一回吗
轴承失效四个阶段,
第一阶段(超声频率) 轴承问题的最早期表现在超声频率的异常,从250kHz
到350kHz范围;此后随故障的发展,异常频率逐步下移到20kHz到
60kHz范围,可由冲击包络监测到,一般可达到0.5gE
,实际值与测点位置、轴承型号和机器转速相关;
可采集加速度包络频谱确认轴承是否进入第一失效阶段
第二阶段(轴承固有频率)
轴承产生轻微缺陷,激起轴承部件固有频率(fn)振动或
轴承支承结构共振,一般在500Hz到2kHz范围;
在第二阶段末期,固有频率周围开始出现边频带;
第三阶段(轴承缺陷频率及其倍频)
在第三阶段,轴承缺陷频率及其倍频出现;随着轴承内磨损的发展,更多的缺陷频率倍频开始出现,围绕这些倍频以及
轴承部件固有频率的边频带的数量也逐步上升,冲击包络值继续上升
第四阶段(随机宽带振动)
在第四阶段,轴承失效接近尾声,甚至工频1X 也受影响而上升,
并产生许多工频的倍频 原先离散的轴承缺陷频率和固有频率开始“消失”,取而代之是随
机的宽带高频“噪声振动”
轴承缺陷频率:
轴承缺陷频率术语/ Terms of Defect Freqs
1. BPFI: Ball Pass Frequency on Inner race
内圈缺陷频率
2. BPFO:Ball Pass Frequency on Outer race
外圈缺陷频率
3. BSF: Ball Spin Frequency
滚珠缺陷频率
4. FTF: Fundamental Train Frequency
保持架缺陷频率
轴承缺陷频率与轴承部件尺寸及轴的转速相
轴承缺损频率计算/Compute Defect Freqs
BPFI=Nb/2*S(1+(Bd/Pd)*cosA)
BPFO=Nb/2*S(1-(Bd/Pd)*cosA)
BSF=(Pd/2Bd)*S*(1-(Bd/Pd)*CosA)2
FTF=S/2*(1-(Bd/Pd)*CosA
Nb: the number of balls/轴承滚子数
S:speed/轴转速
Bd:ball diameter/滚子直径
Pd: Pitch diameter/滚子分布圆直径
A: the contact angle( degrees)/接触角(度)
『叁』 轴承的故障频率对其故障诊断有什么意义
你说的应该是故障特征频率,就是通过轴承运转时的振动频率采集,分析,根据其频率和波形就可以判断那个零件出现故障。作为一种在线诊断手段。
『肆』 求轴承故障频率
如何计算滚动轴承故障频率呢?滚动轴承故障频率的计算是根据公式进行计算
的,不同的
轴承
部位其计算公式不同,如外环、内环及保持架。
第一组公式:
滚动轴承
外环故障频率:
BPFOr≌0.4Nn
滚动轴承内环故障频率:
BPFIr≌0.6Nn
滚动轴承保持架故障频率:
FTFr≌0.4N
以上符号:n=滚动体数目;N=轴的转速。
『伍』 轴承的故障频率怎么计算
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)
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。
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。
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。
『陆』 滚动轴承故障振动信号的采集中,为什么大部分都是采集加速度信号,而不去采集速度信号有无对比的文章
滚动轴承因其固有的特性、制造条件、使用情况的不同,其振动可能是低频或高频振动,但更多情况下是同时包含了低频和高频两种振动成分。
因此,检测的振动速度和加速度分别覆盖两个频带,必要时也可用滤波器取出所需的频率成分。
如果是较宽的频带上检测振动级,则低频振动的轴承检测振动速度,高频振动的轴承检测振动加速度。
根据所监测频带的不同,可将滚动轴承故障的振动诊断划分为低频诊断和高频诊断,其中低频诊断主要是针对轴承中各元件的故障进行的;而高频诊断则着眼于滚动轴承存在的缺陷进行的。
他们在原理上没有太大的区别,都是要通过频谱分析等手段,找出不同元件(外圈滚道、内圈滚道、滚动体等)各种异常形式对应的故障特征,加以判断滚动轴承故障部位及其故障严重程度。
『柒』 请教 圆柱或圆锥滚子轴承故障频率如何计算,包括内外圈和滚动体的特征频率与球滚子轴承一样吗
滚动轴承外环故障频率:BPFOr≌0.4Nn
滚动轴承内环故障频率:BPFIr≌0.6Nn
滚动轴承保持架故障频率:FTFr≌0.4N
以上符号:
n=滚动体数目。
N=轴的转速。{TodayHot}
注:1.滚动轴承没有滑动;2.滚动轴承几何尺寸没有变化;3.轴承外环固定不旋转.
滚动轴承外环故障频率:BPFOe≌N(0.5n-1.2)
滚动轴承内环故障频率:BPFIe≌N(0.5n+1.2)
滚动轴承滚动体故障频率:BSFe≌N(0.2n-1.2/n)
滚动轴承保持架故障频率:FTFe≌N(0.5-1.2/n)
以上符号:
n=滚动体数目。
N=轴的转速。
注:1.滚动轴承没有滑动;2.滚动轴承几何尺寸没有变化;3.轴承外环固定不旋转.
『捌』 用matlab仿真轴承故障信号
% 将以下程序到matlab编辑器中运行,或直接在工作区运行即可
fs = 20e3; % 采样频率
fn = 3e3; % 固有频率
y0 = 5; % 位移常数
g = 0.1; % 阻尼系数
T = 0.01; % 重复周期
N = 4096; % 采样点数
NT = round(fs*T); % 单周期采样点数
t = 0:1/fs:(N-1)/fs; % 采样时刻
t0 = 0:1/fs:(NT-1)/fs; % 单周期采样时刻
K = ceil(N/NT)+1; % 重复次数
y = [];
for i = 1:K
y = [y,y0*exp(-g*2*pi*fn*t0).*sin(2*pi*fn*sqrt(1-g^2)*t0)];
end
y = y(1:N);
Yf = fft(y); % 频谱
figure(1)
plot(t,y);
axis([0,inf,-4,5])
title('轴承故障仿真信号时域波形图')
xlabel('Time(s)')
ylabel('Amplitude')
figure(2)
f = 0:fs/N:fs-fs/N;
plot(f/1e3,abs(Yf));
xlabel('Frequency(KHz)');
ylabel('\itY\rm(\itf\rm)')
title('轴承故障仿真信号幅度谱图')
『玖』 发动机振动信号的采样频率如何确定
首先介绍一下所谓的采样定理:采样频率是最高频率的2倍,是保证被采样的信号不混叠的最小频率,但工程上我们一般取4倍左右。所以发动机在不同速度下可以使用相同的采样频率,只要你的采样频率够高就行,但数据量会变大。所以你可以先用一个大的采样率去采一下段时间,看看信号的频率在什么范围,在确定实际使用的采样率。
注:因为涉及采样问题,所以不得不提你的采样动态范围和采样幅度分辨率,所谓采样动态范围就是指你使用的A/D的认为允许不失真最大输入信号和最小输入信号幅度差,采样幅度分辨率=动态范围/ad位数,采样幅度分辨率决定可分别的最小输入信号,有的时候采样幅度分辨率也叫采样噪声。
不知道这样说你明白了么
用fft很简单,比如你的采集信号是x序列,采样率是fs;
代码
%%%
l=512;
f=0:fs/l:fs/2;
Y=fft(x);
Yp=abs(Y(1:l/2+1))
plot(f,Y)
%%%
看图就ok了
『拾』 求轴承的故障频率
滚动体通过内圈频率(BPFI):76.167Hz
滚动体通过外圈频率(BPFO):51.597Hz
保持架旋转频率(FTF):3.969Hz
滚动体自转频率(BSF):24.6Hz
滚动体故障频率(REDF):49.216Hz