轴承计算公式
轴承毛坯锻造模具计算公式
一外圈；
外圈；套切冲头￠=【芯料重量/7.85/3.14/（锻件高+压平量）】开根号×2
成型压边器孔￠=冲头￠+2
凹模H=锻件高+压平量-3
凹模￠1=【下料重量/7.85/3.14/（锻件高+压平量）】开根号×2
减去
Ta n凹模°×（锻件高+压平量）×1.0125
凹模￠2=tan凹模°×H×2+￠1
凹模°=锻件度数+1.5°左右
二内圈；
内圈；挤压冲头￠=【眼子铁重量/7.85/3.14/厚度】开根号×2
凹模大档边￠1=【（圈大档边￠/2）平方+（冲头￠/2）平方-（圈内径￠/2）平方】开根号×2×1.0125
凹模小内孔￠3=【（圈小档边￠/2）平方+（冲头￠/2）平方-（圈内径￠/2）平方】开根号×2×1.0125
凹模度数=圈度数+30′
凹模滚道高度=圈高×1.0125-大档边高度+0.5-小档边-0.5
凹模滚道￠2=tan凹模度数×凹模滚道高度×2+凹模小孔￠3
凹模h=圈大档边高度+0.5-3
轴承故障特征倍频公式推导
轴承故障特征倍频公式 推导 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
滚动轴承可能由于润滑不良、载荷过大、材质不当、轴承内落入异物、锈蚀等原因，引起轴承工作表面上的剥落、裂纹、压痕、腐蚀凹坑和胶合等离散型缺陷或局部损伤。当滚动轴承另一工作表面通过某个缺陷点时，就会产生一个微弱的冲击脉冲信号。随着转轴的旋转，工作表面不断与缺陷点接触冲击，从而产生一个周期性的冲击振动信号[5]。缺陷点处于不同的元件工作表面，冲击振动信号的周期间隔也即频率是不相同的，这个频率就称为冲击的间隔频率或滚动轴承的故障特征频率[4,6]。可以根据轴承的几何参数和其转速计算轴承元件的故障特征频率[4,6,10]。 a.速度关系 b.几何关系 图 滚动轴承中个元件的运动关系 如图所示，设外圈和内圈滚道上分别有一接触点A 和B ，假设为理想状态，径向游隙为零，则A 点和B 点的圆周速度分别为 e e e n D v 60π= (4-1) i i i n D v 60π= (4-2) 式中 e v 、i v ——外圈、内圈滚道接触点处的圆周速度，[mm/s]； e D 、i D ——外圈、内圈滚道接触点处的直径，[mm]； e n 、i n ——外圈、内圈的转速，[r/min]。 令 αγcos m D d = (4-3) 式中 d ——滚动体直径，[mm]； m D ——滚动体中心圆直径，[mm]； α——接触角，指接触面中心与滚动体中心连线和轴承径向平面之间的夹角，[弧度或角度]。 由图4-1（b ）可见 e D =)1(cos γα+=+m m D d D 滚动体围绕轴承中心线的公转线速度乃是i v 和e v 的平均值，即
轴承信号分析基本理论
轴承信号分析基本理论 1. 采样定理 定义：每秒钟采样的次数。（例如每0.01秒采样一次,即在1秒钟内有100次等时距的采样，因此这次采样的采样频率为100Hz 。） 根据采样定律：采样频率必须不低于信号最高频率的两倍，否则会产生频混现象（频谱混叠效应）。即f s >2f h 2. 加窗 定义：截断信号过长的时间历程，即将信号乘以时域的有限宽窗函数。 A 对周期信号进行整周期的截取，就无“泄漏”现象。 对周期信号进行非整周期的截取，会出现“泄漏”现象。 (在实际处理过程中，由于信号并不一定是周期信号，也并不一定是整周期截取，所以，加窗以后的信号在频谱图上除了有主要的频率以外，还出现了其他附加频率，从而造成能量不是集中于确定的主要频率上，而是部分泄漏到其他频率中。这种由于时域上的截断所导致频域内附加一些成分，引起能量泄漏，称为泄漏误差，又叫做截断误差。) B 为了减少泄漏误差，选择的窗函数应要求旁瓣高度与主瓣高度之比尽量要小，并且主瓣宽度要窄，旁瓣幅度要小。因为窄的主瓣可以提高分辨率，小的旁瓣可以减小泄漏。然而，事实上窗函数的选取往往是牺牲分辨率来换取泄漏的减少。 3. 平均 定义：在采集信号的过程中不可避免的会将噪声同时被采集入内，噪声是随机的，有时上升，有下降。这些噪声在经过数量足够多的平均后，可以相互抵消。 4. 倒谱 定义：这里轴承信号的分析，都采用实倒谱。实倒频谱)(τx C 即功率谱对数谱的模,也就是说，在傅里叶正变换后，不考虑相位信息。 [])(log )()(1f S F C C x x -==ττ 在所研究的信号中，其故障频率附近总是存在多族频率，习惯上把它们成为边频。倒频谱能够分离和提取出密集边频信号中的周期成分，将原来频谱图上成簇的边频带谱线简化为单根谱线。倒频谱在进行功率谱的对数转换时，给幅值较小的分量有较高的加权。 4. 细化谱 4.1.1全频段细化过程
滚动轴承的振动信号特征分析报告
南昌航空大学实验报告 课程名称：数字信号处理 实验名称：滚动轴承的振动信号特征分析实验时间： 2013年5月14日 班级： 100421 学号： 10042134 姓名：吴涌涛 成绩：
滚动轴承的振动信号特征分析 一、实验目的 利用《数字信号处理》课程中学习的序列运算、周期信号知识、DFT 知识，对给定的正常轴承数据、内圈故障轴承数据、外圈故障轴承数据、滚珠故障轴承数据进行时域特征或频域特征提取和分析，找出能区分四种状态（滚动轴承的外圈故障、内圈故障、滚珠故障和正常状态）的特征。 二、实验原理 振动机理分析：机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。 振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取相应的措施。 相位：振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。 在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。 提取振动信号的幅域、时域、频域、时频域特征，根据特征进行故
障有无、故障类型和故障程度三个层次的判断。 三、 实验内容 Step1、使用importdata （）函数导入振动数据。 Step2、把大量数据分割成周期为单元的数据，分割方法为： 设振动信号为{x k }(k =1,2,3,…,n )采样频率为f s ，传动轴的转动速率为V r 。 采样间隔为： 1 s t f ?= （1） 旋转频率为： 60 r r V f = （2） 传动轴的转动周期为： 1 r T f = （3） 由式（1）和（3）可推出振动信号一个周期内采样点数N ： 1 1s r r s f f T N t f f = ==? （4） 由式（2）可得到传动轴的转动基频f r =29.95Hz ，再由式（3）可得到一个周期内采样点数N=400.67，取N =400。 Step3、提取振动信号的特征，分析方法包括： 1、时域统计分析指标（波形指标(Shape Factor)、峰值指标(Crest Factor)、脉冲指标(Impulse Factor)、裕度指标(Clearance Factor)、峭度指标(KurtosisValue) ）等，相关计算公式如下： （1）波形指标： P f X WK X = (5) 其中，P X 为峰值，X 为均值。p X 计算公式如下：
轴承故障特征倍频公式推导
滚动轴承可能由于润滑不良、载荷过大、材质不当、轴承内落入异物、锈蚀等原因，引起轴承工作表面上的剥落、裂纹、压痕、腐蚀凹坑和胶合等离散型缺陷或局部损伤。当滚动轴承另一工作表面通过某个缺陷点时，就会产生一个微弱的冲击脉冲信号。随着转轴的旋转，工作表面不断与缺陷点接触冲击，从而产生一个周期性的冲击振动信号[5]。缺陷点处于不同的元件工作表面，冲击振动信号的周期间隔也即频率是不相同的，这个频率就称为冲击的间隔频率或滚动轴承的故障特征频率[4,6]。可以根据轴承的几何参数和其转速计算轴承元件的故障特征频率[4,6,10]。 a.速度关系 b.几何关系 图4.1 滚动轴承中个元件的运动关系 如图4.1所示，设外圈和内圈滚道上分别有一接触点A 和B ，假设为理想状态，径向游隙为零，则A 点和B 点的圆周速度分别为 e e e n D v 60 π= (4-1)
i i i n D v 60 π= (4-2) 式中 e v 、i v ——外圈、内圈滚道接触点处的圆周速度，[mm/s]； e D 、i D ——外圈、内圈滚道接触点处的直径，[mm]； e n 、i n ——外圈、内圈的转速，[r/min]。 令 αγcos m D d = (4-3) 式中 d ——滚动体直径，[mm]； m D ——滚动体中心圆直径，[mm]； α——接触角，指接触面中心与滚动体中心连线和轴承径向平面之间的夹角，[弧度或角度]。 由图4-1（b ）可见 e D =)1(cos γα+=+m m D d D )1(c o s γα-=-=m m i D d D D 滚动体围绕轴承中心线的公转线速度乃是i v 和e v 的平均值，即 )]1()1([120 2γγπ ++-=+= e i m e i m n n D v v v 滚动体的公转线速度也就是保持架中心圆的线速度。保持架中心圆上某一点的线 速度为 m m m n D v 60 π= 由上两式得保持架的转速为 )]1()1([2 1 γγ++-=e i m n n n (4-4) 内圈相对于保持架的转速为 ()()γ+-=-=12 1 e i m i im n n n n n (4-5) 假设保持架上有z 个滚动体，内圈上某一点滚动体滚过频率为 ()()z n n z n n N e i m i i γ+-=-=12 1 )( 外圈相对于保持架的转速为 ()()γ--=-=12 1 i e m e em n n n n n (4-6) 外圈上某一点滚动体滚过频率为
什么是轴承的特征频率
什么是轴承的特征频率？ 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）