『壹』 軸承振動信號為啥採集頻率那麼高,動不動就上萬赫茲高頻有什麼用,特徵頻率不就是幾百么
滾動軸承特徵頻率為數百赫茲,共振頻率上千赫茲,考慮其諧波次數,如4次,考慮采樣定理要求,如3~5倍分析頻率,則至少是10倍以上,即數千到上萬赫茲。
『貳』 什麼是軸承的特徵頻率,它有什麼用途。 此頻率和故障特徵頻率是一回嗎
軸承失效四個階段,
第一階段(超聲頻率) 軸承問題的最早期表現在超聲頻率的異常,從250kHz
到350kHz范圍;此後隨故障的發展,異常頻率逐步下移到20kHz到
60kHz范圍,可由沖擊包絡監測到,一般可達到0.5gE
,實際值與測點位置、軸承型號和機器轉速相關;
可採集加速度包絡頻譜確認軸承是否進入第一失效階段
第二階段(軸承固有頻率)
軸承產生輕微缺陷,激起軸承部件固有頻率(fn)振動或
軸承支承結構共振,一般在500Hz到2kHz范圍;
在第二階段末期,固有頻率周圍開始出現邊頻帶;
第三階段(軸承缺陷頻率及其倍頻)
在第三階段,軸承缺陷頻率及其倍頻出現;隨著軸承內磨損的發展,更多的缺陷頻率倍頻開始出現,圍繞這些倍頻以及
軸承部件固有頻率的邊頻帶的數量也逐步上升,沖擊包絡值繼續上升
第四階段(隨機寬頻振動)
在第四階段,軸承失效接近尾聲,甚至工頻1X 也受影響而上升,
並產生許多工頻的倍頻 原先離散的軸承缺陷頻率和固有頻率開始「消失」,取而代之是隨
機的寬頻高頻「雜訊振動」
軸承缺陷頻率:
軸承缺陷頻率術語/ Terms of Defect Freqs
1. BPFI: Ball Pass Frequency on Inner race
內圈缺陷頻率
2. BPFO:Ball Pass Frequency on Outer race
外圈缺陷頻率
3. BSF: Ball Spin Frequency
滾珠缺陷頻率
4. FTF: Fundamental Train Frequency
保持架缺陷頻率
軸承缺陷頻率與軸承部件尺寸及軸的轉速相
軸承缺損頻率計算/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/軸承滾子數
S:speed/軸轉速
Bd:ball diameter/滾子直徑
Pd: Pitch diameter/滾子分布圓直徑
A: the contact angle( degrees)/接觸角(度)
『叄』 軸承的故障頻率對其故障診斷有什麼意義
你說的應該是故障特徵頻率,就是通過軸承運轉時的振動頻率採集,分析,根據其頻率和波形就可以判斷那個零件出現故障。作為一種在線診斷手段。
『肆』 求軸承故障頻率
如何計算滾動軸承故障頻率呢?滾動軸承故障頻率的計算是根據公式進行計算
的,不同的
軸承
部位其計算公式不同,如外環、內環及保持架。
第一組公式:
滾動軸承
外環故障頻率:
BPFOr≌0.4Nn
滾動軸承內環故障頻率:
BPFIr≌0.6Nn
滾動軸承保持架故障頻率:
FTFr≌0.4N
以上符號:n=滾動體數目;N=軸的轉速。
『伍』 軸承的故障頻率怎麼計算
r:軸承轉速,單位:轉/分鍾;n:滾珠個數;d:滾動體直徑;D:軸承節徑;α:滾動體接觸角(contact angle)
外圈故障頻率=r/60 * 1/2 * n(1-d/D *cosα)
內圈故障頻率=r/60 * 1/2 * n(1+d/D *cosα)
滾動體單故障頻率=r/60 * 1/2 * D/d *[1-(d/D)^2 * cos^2(α)]
保持架外圈故障頻率=r/60 * 1/2 * (1-d/D *cosα)
其實外圈故障頻率=轉速/60 *Outer Ring(BPO):過外圈頻率
內圈故障頻率=轉速/60 *Inner Ring(BPI):過內圈頻率
滾動體單故障頻率=轉速/60 *(BS):球的自旋頻率(注意:美國數據的表格中Rolling Element=2*BS,因此表格中的參數是滾動體雙故障頻率)
保持架外圈故障頻率=轉速/60 *cage Train(FT):保持架頻率
實例:驅動端的特徵頻率
外圈故障=104.56Hz
內圈故障=157.94Hz
滾動體故障=137.48Hz
重要說明
1.滾動故障的計算公式是針對球撞擊內圈或者外圈情況。如果有疵點的滾球同時撞擊內圈和外圈,那麼其頻率值應該加倍。
2.由於受各種實際情況如滑動、打滑、磨損、軸承各參數的不緊缺等的影響,我們計算出來的故障特徵頻率可能與真實值有小范圍的差異。
3.有很多滾動體故障時滾動體故障頻率是以偶數倍頻出現的。
『陸』 滾動軸承故障振動信號的採集中,為什麼大部分都是採集加速度信號,而不去採集速度信號有無對比的文章
滾動軸承因其固有的特性、製造條件、使用情況的不同,其振動可能是低頻或高頻振動,但更多情況下是同時包含了低頻和高頻兩種振動成分。
因此,檢測的振動速度和加速度分別覆蓋兩個頻帶,必要時也可用濾波器取出所需的頻率成分。
如果是較寬的頻帶上檢測振動級,則低頻振動的軸承檢測振動速度,高頻振動的軸承檢測振動加速度。
根據所監測頻帶的不同,可將滾動軸承故障的振動診斷劃分為低頻診斷和高頻診斷,其中低頻診斷主要是針對軸承中各元件的故障進行的;而高頻診斷則著眼於滾動軸承存在的缺陷進行的。
他們在原理上沒有太大的區別,都是要通過頻譜分析等手段,找出不同元件(外圈滾道、內圈滾道、滾動體等)各種異常形式對應的故障特徵,加以判斷滾動軸承故障部位及其故障嚴重程度。
『柒』 請教 圓柱或圓錐滾子軸承故障頻率如何計算,包括內外圈和滾動體的特徵頻率與球滾子軸承一樣嗎
滾動軸承外環故障頻率:BPFOr≌0.4Nn
滾動軸承內環故障頻率:BPFIr≌0.6Nn
滾動軸承保持架故障頻率:FTFr≌0.4N
以上符號:
n=滾動體數目。
N=軸的轉速。{TodayHot}
註:1.滾動軸承沒有滑動;2.滾動軸承幾何尺寸沒有變化;3.軸承外環固定不旋轉.
滾動軸承外環故障頻率:BPFOe≌N(0.5n-1.2)
滾動軸承內環故障頻率:BPFIe≌N(0.5n+1.2)
滾動軸承滾動體故障頻率:BSFe≌N(0.2n-1.2/n)
滾動軸承保持架故障頻率:FTFe≌N(0.5-1.2/n)
以上符號:
n=滾動體數目。
N=軸的轉速。
註:1.滾動軸承沒有滑動;2.滾動軸承幾何尺寸沒有變化;3.軸承外環固定不旋轉.
『捌』 用matlab模擬軸承故障信號
% 將以下程序到matlab編輯器中運行,或直接在工作區運行即可
fs = 20e3; % 采樣頻率
fn = 3e3; % 固有頻率
y0 = 5; % 位移常數
g = 0.1; % 阻尼系數
T = 0.01; % 重復周期
N = 4096; % 采樣點數
NT = round(fs*T); % 單周期采樣點數
t = 0:1/fs:(N-1)/fs; % 采樣時刻
t0 = 0:1/fs:(NT-1)/fs; % 單周期采樣時刻
K = ceil(N/NT)+1; % 重復次數
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); % 頻譜
figure(1)
plot(t,y);
axis([0,inf,-4,5])
title('軸承故障模擬信號時域波形圖')
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('軸承故障模擬信號幅度譜圖')
『玖』 發動機振動信號的采樣頻率如何確定
首先介紹一下所謂的采樣定理:采樣頻率是最高頻率的2倍,是保證被采樣的信號不混疊的最小頻率,但工程上我們一般取4倍左右。所以發動機在不同速度下可以使用相同的采樣頻率,只要你的采樣頻率夠高就行,但數據量會變大。所以你可以先用一個大的采樣率去采一下段時間,看看信號的頻率在什麼范圍,在確定實際使用的采樣率。
註:因為涉及采樣問題,所以不得不提你的采樣動態范圍和采樣幅度解析度,所謂采樣動態范圍就是指你使用的A/D的認為允許不失真最大輸入信號和最小輸入信號幅度差,采樣幅度解析度=動態范圍/ad位數,采樣幅度解析度決定可分別的最小輸入信號,有的時候采樣幅度解析度也叫采樣雜訊。
不知道這樣說你明白了么
用fft很簡單,比如你的採集信號是x序列,采樣率是fs;
代碼
%%%
l=512;
f=0:fs/l:fs/2;
Y=fft(x);
Yp=abs(Y(1:l/2+1))
plot(f,Y)
%%%
看圖就ok了
『拾』 求軸承的故障頻率
滾動體通過內圈頻率(BPFI):76.167Hz
滾動體通過外圈頻率(BPFO):51.597Hz
保持架旋轉頻率(FTF):3.969Hz
滾動體自轉頻率(BSF):24.6Hz
滾動體故障頻率(REDF):49.216Hz