Калькулятор подшипниковых частот

Подшипниковые частоты нужны, чтобы в спектре вибрации найти пики, указывающие на дефект конкретного элемента подшипника: наружного или внутреннего кольца, тела качения или сепаратора.

Подготовьте геометрию подшипника из каталога производителя или по замерам: "Число тел качения" (шариков или роликов), "Диаметр тела качения" и "Диаметр окружности центров тел качения" в миллиметрах, "Угол контакта альфа" в градусах. Частоту вращения вала в оборотах в минуту берут по тахометру или по паспорту привода.

Диаметры важны только в отношении друг к другу, поэтому можно вводить их в любых одинаковых единицах. Для радиальных шарикоподшипников угол контакта обычно 0 градусов; для радиально-упорных подшипников укажите угол из каталога.

Типичные ошибки: вводить наружный диаметр подшипника вместо диаметра окружности центров тел качения; путать об/мин и Гц (частота вращения в Гц в 60 раз меньше); вводить угол в радианах.

Рассчитанные частоты - теоретические. В реальном спектре пики обычно отличаются на 1-2% из-за проскальзывания, поэтому ищите их в небольшой окрестности расчётных значений.

Частоты рассчитываются по кинематике подшипника качения без проскальзывания, при вращающемся внутреннем и неподвижном наружном кольце.

Частота вращения = Частота вращения вала / 60
Отношение = Диаметр тела качения / Диаметр окружности центров * cos альфа
Частота сепаратора = Частота вращения / 2 * (1 - Отношение)
Частота наружного кольца = Число тел качения * Частота вращения / 2 * (1 - Отношение)
Частота внутреннего кольца = Число тел качения * Частота вращения / 2 * (1 + Отношение)
Частота тела качения = Диаметр окружности центров / (2 * Диаметр тела качения) * Частота вращения * (1 - Отношение^2)

Частота вращения вала - в об/мин; Частота вращения - та же частота в Гц; Число тел качения - шариков или роликов; Диаметр тела качения и Диаметр окружности центров тел качения - в одних единицах, в калькуляторе - мм; альфа - угол контакта, градусы. Частота сепаратора - частота вращения сепаратора, частота наружного кольца - частота перекатывания тел качения по наружному кольцу, частота внутреннего кольца - по внутреннему, частота тела качения - частота вращения тела качения. Все частоты - в герцах, с округлением до 0,001 Гц.

Источники: ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009; Р. Б. Рэндалл, книга о мониторинге технического состояния машин по вибрации, глава 2.

Ограничения: формулы кинематические, проскальзывание не учитывается; реальные пики отличаются на 1-2%. Нулевой диаметр тела качения или окружности центров не допускается.

Пример: подшипник 6205 - 9 шариков, диаметр шарика 7,94 мм, диаметр окружности центров 39,04 мм, альфа = 0 градусов, 1800 об/мин.

Частота вращения = 1800 / 60 = 30 Гц, Отношение примерно 0,2034
Частота сепаратора примерно 11,949 Гц
Частота наружного кольца примерно 107,544 Гц
Частота внутреннего кольца примерно 162,456 Гц
Частота тела качения примерно 70,702 Гц