元件打击内外环跑道上的缺陷的间断的冲击激起它们的自振频
率。但故障扩展到微观大小时，它们开始激起这些轴承零部件
的自振频率，成为“第二个检测症兆”。故障恶化时，可引起更大
的冲击，这些更大的冲击产生更大的自振频率尖峰响应。磨损
严重时，在这些共振附近出现更多频率分量，它们中许多是这
些自振频率的 1X 转速的边带（往往，这些调制尖峰以轴承的故
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频率、BSF-滚动体故障频率、BPOR-内环故障频率、BPIR外环故障频率。 FTF、BSF、BPOR、BPIR 简易计算公式。 轴承故障频率都是转速频率的非整数倍。 正常情况下滚动轴承故障频率不应存在，当存在轴承故障 频率时，可以说明轴承至少发出初始故障信号。然而，应 该明确一点：这些轴承故障频率的出现未必意味着轴承内 一定是轴承已损坏，由于轴承润滑不佳，发生金属对金属 的接触，轴承承受不适当的负载（过大的压配合-过盈配合 偏大，对不承受轴向推力的轴承施加了轴向推力，推力轴 承反向安装等等），也将出现轴承的故障频率。 内环故障频率+外环故障频率=滚动体通过频率（Nb×X）。 无论是内环还是外环故障，都有 1X 转速的边带，不转的 环边带要比转动的环边带多。如果内环两侧被 1X 转速边 带族环绕时，说明损坏的程度更严重。 解释内、外环故障往往伴有 1X 转速频率的边带？ 内环、外环故障频率的相对幅值：外环故障频率的幅值高 于内环故障频率的幅值，只要是传感器靠近外环的原因。 轴承故障频率通常出现的次序：通常轴承故障的顺序轴承 内和外环→滚动体和保持架。此后，保持架故障频率以基 频或以其它频率的边带形式出现。滚动体故障频率有时以 边带形式出现在轴承内环/外环故障频率的左右侧。
轴承故障继续恶化，调制继续，影响愈来愈大，直至频谱 变为 1X 转速频率的谐波频率。
对于有摆动滚动体的自位双列轴承可产生两组轴承故障频 率（a）仅内环或外环的一侧，用单列的滚子计算故障频率， （b）如果缺陷出现在轴承外环或轴承内环的两侧，则用滚 动体总数目来计算故障频率。
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G-SE 3.0+ 1.50-2.99 .80-1.49 .40-.75 .20-.39 .01-.19
危险 （停机）
非常粗糙 （报警）
粗糙 （报警）
清晰 （可接受）
良好 （可接受）
平滑 （可接受）
HFD SPM
轴承部件的自振频率：频率范围 500~2000HZ，轴承零部件受
到冲击时，以它们的自振频率“瞬时扰动”。在滚动轴承中，滚动
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仅从频谱中难以诊断一个滚动体在轴承内环上一个单个故 障，因为其幅值往往非常小，并且在计算的故障频率处看 不到离散的谱线，为此除了振动频谱本身之外，还应研究 时域波形。
在滚动轴承中，存在转速谐波频率时，它们可能是轴承在 轴上松动或在轴承座中松动的信号，或者更重要的是它们 可能是轴承在轴上旋转或在轴承座中旋转的信号。
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率的边带，它与幅值无关，对于这种轴承应尽快更换掉。 评定转速低于 250RPM 机器的轴承状态：目前已经成功地
评定转速低达 1.5RPM 的滚动轴承，主要取决于分析仪和 传感器。对于转速在 120RPM 以下的频率不能把振动加速 度信号积分到振动速度，否则会对振动幅值有较大的压缩。 加速度一次积分为速度，速度一次积分为位移。目前最通 用的加速度计的响应频率约在 5~10000HZ。对于不同级别 的转速规定振动幅值的报警值是不一样的，例如 120RPM 和 1200RPM，因为在大型低速机器上 1X 转速频率和轴承 故障频率本身的幅值比较小，引起 1X 频率的不平衡力随 转速的平方变化，所以 1X 频率幅值也比较小。因此对于 低速机器规定频谱报警带，必须把他们规定得比高级别转 速 1200RPM 的机器的报警幅值低，最好的办法就是捕捉 实际数据，并进行总量和各频率带的幅值的统计分析来确 定。在转速 20~100RPM 是可以使用 FFT 和时域波形来分 辨故障，时域波形更清晰反映故障。当转速为 1~20RPM 时，FFT 基本上检测不到故障信号，而时域波形仍然能够 反映轴承故障。最佳采样时间的确定，如果 1 秒/转，为采 集到轴承的故障频率，应规定采样时间 2~4 秒的采样时间 tMAX，除采集 FFT 谱之外，还应采集时域信号。如果机 器以 10 转/分（6 秒/转）的转速转动，则应采用约 12~24 秒的采样时间（tMAX），则采用时间应设置得比较长，而
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1 对于滚动轴承不能只依赖振动总量来精确评估滚动轴承的状 态 ， 也 不 能 完 全 依 赖 超 声 频 带 测 量 ： 振 动 尖 峰 能 量 （ Spike Energy）、高频加速度（High Frequency Acceleration-HFD）、 冲击脉冲（Shock Pules－SPM）。只有将超声测量与振动特征 信号分析结合使用才是最好的评定轴承的状态。
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轴承保持架故障频率出现的位置：传统上认为滚动轴承的 故障频率都是高频故障，但是轴承保持架的故障频率并非 如 此 ， 一 般 在 0.33X~0.48X 范 围 ， 精 确 的 范 围 在 0.35X~0.45X 之间。通常保持架故障频率不以基频出现， 往往以边带形式出现在 BSF 两侧，或以差频形式出现在 BPOR、BPIR 两侧。
滚子挤压内外环，产生内外环故障频率。推力轴承反向安
装会产生内外环故障频率，且幅值较高，甚至更高。
不良的轴承润滑产生的频率：其频率范围为 900~1600HZ，
这个频率范围是轴承的自振频率范围。在 5000~8000RPM
频率范围是用来检查润滑好坏的频率范围，在同一轴承座
上测得高的振动尖峰能量（或相当的量）的话，如果在支
承这同一根轴的其它轴承上既不存在高的振动尖峰能量
值，也没有这些频率分量的频谱，则更充分证明润滑不良
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的故障。可以加大润滑，12~24 小时后检查这些超声能量 是否消失，若消失则更能证明这一点。 所谓“当量轴承”的轴承频率（AFBMA）：其等价轴承可能包 含多种轴承，其故障频率也是多样的。 电机内轴承中由电气引起的槽的故障：在实验中，发现仅 0.4~0.5V 电压通过轴承，便可产生明显的损坏。另外，有 电气的槽的故障时“一个出现在 40000~60000RPM 之间的 与任何轴承故障频率不匹配的尖峰，往往已经有最大缺陷 的轴承内环或轴承外环的边带伴随在这个尖峰的两侧。这 是我们日常可以识别电气的槽的故障的一种方法，除此之 外可以通过空载或正常负荷听声音来判断轴承恶化，声音 变大，并变得深沉”。高频信号一般不易传递，所以在采集 时尽量靠近轴承。解决槽故障的方法是采用绝缘套或安装 碳刷。 和频和差频：一个部件故障→故障恶化→引起其它部件故障→ 其它部件故障频率出现。频率之间相互加和减，绝不会只产生 某个故障频率的基频。故障出现时，这个故障频率可能成为其 它已经存在频率的边带形式出现。例如，轴承保持架故障频率 -FTF，通常不会以约 0.35X~0.45X 转速频率的基频出现，而是 BSF、BPOR、BPIR 故障频率的边带，甚至可以与其它振源调 制成新的频率。以下是和频和差频一些重要的因素和特征： BSF 一般不以基频或谐波出现，而以其它频率的边带出现。
滚珠或滚棒产生的故障频率：当出现 BSF 时，一般也会有 FTF 出现。
轴承保持架断裂时，可能出现滚动体旋转故障频率，但此 时滚动体未必出现故障，因为可能是保持架铆接处断裂， 滚动体正在强烈推动保持架。
滚动体故障时会产生 Nb×X 频率（无论多少个滚动体产生 的故障）。
轴承故障频率允许的振动：对于这个没有绝对的答案，与 转速、机器、振动传递的通道有关。如果转速低，即使故 障频率的幅值很低，都可能损坏很严重了。 对于前面两种情况，仅针对存在单个故障频率（没有某个 故障频率的谐波分量）。对于 BPIR、BPOR 存在故障频率 的谐波，同时有 1X 边带或其它故障频率的边带，说明轴 承潜在严重故障。 指示轴承磨损严重的最重要的东西就是存在轴承故障频率 的谐波频率，尤其是伴有 1X 转速边带或轴承其它故障频
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且采样为 800 条谱线的 FFT 谱，而不是 400 线 FFT 谱。
对于转速非常低的机器如何确定采样谱线数？
检测轴承故障频率，传感器的位置应放置在何处：尽可能
靠近轴承的承载区，尤其是承受径向载荷的轴承（滚珠、
棍棒），否则其信号强度的影响可达 100%。 如果只知道滚动体的数目，近似表示轴承的故障频率：
FTF
≈
⎜⎜⎝⎛
1 2
−
1.2 Nb
⎟⎟⎠⎞ ×
RPM
BSF
≈
1 2
×
⎜⎛ ⎜⎝
Nb
2
−
1.2
Nb
⎟⎞ ⎟⎠
×
RPM
BPOR
≈
⎜⎜⎝⎛
N
2
b
− 1.2 ⎟⎟⎠⎞
×
RPM
BPIR
≈
⎜⎜⎝⎛
N
2
b
+ 1.2⎟⎟⎠⎞
×
RPM
N b =Number of Balls or Rollers
不合适的轴承载荷和安装的检测：轴承与轴承座过盈配合，
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如果在轴承外环或轴承内环上存在一个单一的故障，则将 只出现一个单一的轴承外环或轴承内环故障频率（BPOR 或 BPIR），如果其周围出现多个故障时，将出现这个轴承 外环或轴承内环故障频率（BPOR 或 BPIR）的许多谐波频 率。