轴承故障特征频率误差

轴承失效形式和故障特征轴承在使用过程中，失效形式有很多种，通过整体情况来看轴承失效形式可以统分成四种，分别是：装配不当、润滑不当，污染和疲劳。

那当轴承失效后，这些失效形式各占多少比例呢？1、装配不当——16%一般情况下，轴承的装配不当占据16%的比例，各种轴承提前失效的16%是由于装配不当（通常由于用力过大...）和不会正确使用装配工具造成的。

有些设备要求采用机械、液压或加热方法进行正确而有效的安装和拆卸。

使用各种专业工程服务技术的全套工具和设备，使得这些工具变得简单、快捷和更具成倍效益。

使用专用工具和技术进行专业的装配，是实现最大限度的延长机器运行时间的一种解决方法。

2、润滑不当——36%轴承的润滑不当一般占据36%，尽管可以安装各种“免维护”密封轴承，但提前失效轴承中仍有36%是由于润滑脂的技术应用不正确和使用不当造成的。

任何润滑不当的轴承都不可避免地在正常使用寿命之前提前失效。

由于轴承通常是机械设备中最不容易装卸的部件，不经常润滑就会出现问题。

在无法实现人工维护的情况下，制定全自动润滑系统来达至最佳润滑效果。

只要依据要求采用了优质润滑脂、工具和技术进行有效的润滑，将有助于大幅度减少停机时间。

3、污染——14%轴承污染一般情况下占据14%。

轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂收到污染，将无法有效运行。

此外，由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占有所有使用轴承中的一小部分，所以所有提前失效的轴承中至少有14%是由于污染问题造成的SKF 拥有卓越的轴承制造和设计能力，可以为各种恶劣的工作环境提供密封解决方案。

4、疲劳——34%轴承疲劳失效一般情况下占据34%。

如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会收到影响，导致提前失效的轴承中有34%是由于疲劳引起的。

由于轴承在维护不当或应力过大时会发出“提前警告”，可以用状态监控设备进行检测和分析，因此突然的或计划外的失效是可以避免的。

二轴承故障特征频率的特点什么是滚动轴承故障特征频率？滚动轴承故障的特征频率就是轴承故障产生的振动频率。

滚动轴承是一种常见的旋转机械零部件，它承担着重要的转动功能。

在滚动轴承工作过程中，如果遇到内外圈都旋转的故障，就需要对其特征频率进行计算和分析。

本文将介绍滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式，希望能够为相关领域的研究和实践提供帮助。

一、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式1. 滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率公式如下：f = (P/2) * (1 - (d/D)) * (n/60)其中，f为故障特征频率，P为滚动体的数量，d为滚动体直径，D为滚动道直径，n为转速。

2. 在计算滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率时，需要注意以下几点：(1) 滚动体的数量对故障特征频率有影响，一般来说，滚动体数量越多，故障特征频率越高。

(2) 滚动体直径和滚动道直径的比值(d/D)也会影响故障特征频率，当d/D接近1时，故障特征频率较低；当d/D远离1时，故障特征频率较高。

(3) 转速的变化会直接影响到故障特征频率的计算，转速越高，故障特征频率越高。

二、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算实例分析以某型号滚动轴承为例，其内外圈都旋转的故障特征频率计算如下：1. 已知数据：滚动体数量P=14，滚动体直径d=6mm，滚动道直径D=20mm，转速n=1800rpm。

2. 按照公式进行计算：f = (14/2) * (1 - (6/20)) * (1800/60) = 7 * 0.7 * 30 = 1470Hz。

通过以上实例分析可知，滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率为1470Hz。

这个特征频率对于故障诊断和预防具有重要意义，需要在相关实际应用中加以重视。

三、滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式的应用意义滚动轴承内外圈都旋转的故障特征频率计算公式的应用意义主要体现在以下几个方面：1. 故障诊断和预防：通过计算故障特征频率，可以帮助实现滚动轴承内外圈都旋转故障的诊断和预防工作，及早发现并解决故障问题，提高设备的可靠性和稳定性。

十五种常见的设备振动故障及其特征频谱2020.2.3∙以下十五种常见的振动故障及其特征频谱: 不平衡、不对中、偏心转子、弯曲轴、机械松动、转子摩擦、共振、皮带和皮带轮、流体动力激振、拍振、偏心转子、电机、齿轮故障、滚动轴承、滑动轴承。

一、不平衡不平衡故障症状特征：∙振动主频率等于转子转速；∙径向振动占优势；∙振动相位稳定；∙振动随转速平方变化；∙振动相位偏移方向与测量方向成正比。

1、力偶不平衡力偶不平衡症状特征：∙同一轴上相位差180°；∙存在1X转速频率而且占优势；∙振动幅值随提高的转速的平方变化；∙可能引起很大的轴向及径向振动幅值；∙动平衡需要在两个修正面内修正。

2、悬臂转子不平衡悬臂转子不平衡症状特征：∙径向和轴向方向存在1X转速频率；∙轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定；∙悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正。

二、不对中1、角向不对中角向不对中症状特征：∙特征是轴向振动大；∙联轴器两侧振动相位差180°；∙典型地为1X和2X转速大的轴向振动；∙通常不是1X，2X或3X转速频率占优势；∙症状可指示联轴器故障。

2、平行不对中平行不对中症状特征：∙大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率；∙2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状；∙联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值。

3、装斜的滚动轴承装斜的滚动轴承症状特征：∙振动症状类似于角向不对中；∙试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题；∙产生相位偏移约180°的侧面；∙对侧面或顶部对底部的扭动运动。

三、偏心转子偏心转子症状特征：∙在转子中心连线方向上最大的1X转速频率振动；∙相对相位差为0°或180°；∙试图动平衡将使一个方向的振动幅值减小，但是另一个方向振动可能增大。

四、弯曲轴弯曲轴症状特征∙弯曲的轴产生大的轴向振动；∙如果弯曲接近轴的跨度中心，则1X转速频率占优势；∙如果弯曲接近轴的跨度两端，则2X转速频率占优势；∙轴向方向的相位差趋向180°。

滚动轴承故障诊断的频谱分析滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛，滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态，因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。

滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并且重复性强。

正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小，但频谱有些散乱，幅值比较小。

运动一段时间后，振动和噪声保持在一定水平，频谱比较单一，仅出现一，二倍频，极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常平稳，进入稳定工作期。

持续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化比较缓慢，此时，轴承峭度值开始突然到达一定值。

可以认为此时轴承出现了初期故障。

这时就要对轴承进行严密监测，密切注意其变化。

此后轴承峭度值又开始快速下降，并接近正常值，而振动和噪声开始显著增大，其增大幅度开始加快，其振动超过标准时（ISO2372），其轴承峭度值也开始快速增大，当轴承超过振动标准，峭度值也超过正常值时，可认为轴承已进入晚期故障，需要及时检修设备，更换滚动轴承。

1、滚动轴承故障诊断方式振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。

一般方式为：利用数据采集器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存，传送到计算机，利用振动分析软件进行深入分析，从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值，进而判断这些滚动轴承是否存在故障。

采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统进行大中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断，经过近几年实际使用，其效果令人非常满意。

要想真实准确反映滚动轴承振动状态，必须注意采集信号的准确真实，因此要在离轴承最近的地方安排测点。

2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规律性，并且重复性非常好。

例如，正常优质轴承在开始使用时，振动幅值和噪声均比较小，但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。

滚动轴承故障诊断初步1、故障原因滚动轴承的早期故障是滚子和滚道剥落、凹痕、破裂、腐蚀和杂物嵌入。

即主要故障形式：疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏。

产生主要原因包括搬运粗心、安装不当、不对中、轴承倾斜、轴承选用不正确、润滑不足或密封失效、负载不合适以及制造缺陷。

2、频谱和波形特征滚动轴承它是由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

当滚动体和滚道接触处遇到一个局部缺陷时，就有一个冲击信号产生。

缺陷在不同的元件上，接触点经过缺陷的频率是不相同的，这个频率就称为滚动轴承的特征频率。

滚动轴承的故障特征频率的数值一般在几赫兹到几百赫兹之间，在频谱图中的1000Hz以内的低频区域轴承故障特征频率如下：1、滚动轴承故障特征频率（外圈静止）式中：Z——滚动体个数fr——转频（Hz）D——轴承节径（mm）d——滚动体直径（mm）α——接触角（1）滚动轴承内圈故障特征频率（2）滚动轴承外圈故障特征频率（3）滚动轴承滚动体特征频率（4）滚动轴承保持架特征频率2、滚动轴承故障特征频率的计算经验公式：二、滚动轴承故障诊断的要素滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，每个轴承部件对应一个轴承故障特征频率。

滚动轴承的故障频率分布有一个明显的特点，往往在低频和高频两个频段内都有表现。

所以在频率分析时，可以选择在这两个频段进行分析。

根据滚动轴承的故障形式在频域中的表现形式，将整个频域分为三个频段，既高频段、中频段和低频段。

l 高频阶段指频率范围处于2000－5000Hz 的频段，主要是轴承固有频率，在轴承故障的早期，高频段反映比较敏感；中频阶段指频率范围处于800－1600Hz 的频段，一般是由于轴承润滑不良而引起碰磨产生的频率范围；l 低频阶段指频率范围处于0－800Hz 的频段，基本覆盖轴承故障特征频率及谐波；在高频段和低频段中所体现的频率是否为轴承故障频率，还要通过其他方法进行印证加以确认。

根据滚动轴承的故障特征频率在频域和时域中的表现，可将滚动轴承的诊断方法总结为三个频段；八个确认，简称三八诊断法。

滚动轴承的状态监测与故障判断展开全文本文中研究滚动轴承故障诊断研究的基本方法将采用滚动轴承的振动信号分析的方法，采取与正常轴承振动信号作对比的方式，抽样选取不同轴承振动的信号，通过比对从而判断该滚动轴承的故障类型并在此基础之上获得其状态监测的方法。

1.监测与诊断的目的和意义滚动轴承是旋转机械的重要组成部分，同时也是旋转机械中最容易出现故障的部件之一。

它具有造价较低、润滑冷却方便、运行灵敏、使用效率较高、维修便捷等优点，在机械行业应用广泛。

据有关统计显示，在旋转机械故障率中有近30%的故障是由于滚动轴承发生故障而引起的，所以，对滚动轴承的状态监测和故障诊断进行研究势在必行。

滚动轴承正常运行与否，对于整机的可靠性、精度以及寿命等性能有很大的影响。

据有关统计显示，在旋转机械故障率中有近30%的故障是由于滚动轴承发生故障而引起的，在将故障诊断技术运用到生产中以后，事故率降低近70%，同时降低的维修费用也有近40%。

利用轴承状态监测技术可以了解轴承的使用性能，并对可能发生的故障进行早期检测，分析和预测可能发生的故障，进一步提高设备的管理水平和维修效率，经济效益十分显著。

2.轴承故障诊断的发展历程轴承故障诊断刚开始主要是依靠人工听觉来诊断，再有就是利用探听棒这种方法在许多企业中仍在使用，一些工具已经被改进到电子听诊器。

例如，当使用电子听诊器检测轴承故障时，具有经验丰富的人员可以凭经验诊断轴承疲劳剥落，有时还可以诊断出损伤发生的位置，但是其它的外部原因，可靠性有时会无法得到保证。

随着科技的发展，越来越多的振动仪器被运用到在滚动轴承的状态监测工作中。

这些仪器利用振动位移、速度和加速度的均方根值或峰值来判断轴承是否有故障。

这些仪器减少我们对经验的依赖，使得监测和诊断的准确性有了很大的提高，但是在故障发生的初始阶段仍然很难及时做出准确的诊断。

瑞典SKF公司在多年研究轴承故障机理的基础上，于1966年发明了脉冲计检测轴承损伤的方法，很大程度上的提高了滚动轴承的故障诊断工作的准确性和及时性。

轴承端面跳动误差范围
轴承端面跳动误差是指轴承内、外圈端面相对于轴承内径中
心线的偏离情况，也是轴承制造精度和安装质量的一个重要指标。

端面跳动误差的大小会直接影响轴承的旋转精度和寿命。

轴承端面跳动误差分为径向跳动误差和轴向跳动误差两种。

径向跳动误差是指轴承端面在径向方向上的偏差，轴向跳动误
差是指轴承端面在轴向方向上的偏差。

轴承的具体跳动误差范
围会根据不同的轴承类型和使用要求有所不同。

1.微型轴承：一般的微型轴承径向跳动误差范围为1~3μm，轴向跳动误差范围为2~5μm。

2.深沟球轴承：常见的深沟球轴承径向跳动误差范围为
2~10μm，轴向跳动误差范围为5~15μm。

3.角接触球轴承：角接触球轴承的径向跳动误差范围一般为
2~10μm，轴向跳动误差范围为5~15μm。

4.圆柱滚子轴承：圆柱滚子轴承的径向跳动误差范围一般为
2~12μm，轴向跳动误差范围为5~20μm。

需要注意的是，以上仅为常见滚动轴承的跳动误差范围，具
体的跳动误差还需要根据轴承的精度等级和使用要求进行确定。

此外，不同类型的轴承还可能需要满足其他要求，如轴向游隙、端面平行度等。

为了减小轴承端面跳动误差，需要从轴承制造工艺和安装方
式两个方面入手。

对于制造工艺来说，可以通过提高加工精度、优化装配工艺等措施来控制端面跳动误差。

对于安装方式来说，应选用适当的安装工具和方法，保证轴承正确安装并调整端面
跳动误差在规定范围内。

发电厂中的滚动机械很多，作为重要部件的滚动轴承广泛用于电厂各类机械驱动系统中。

滚动轴承的作用是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失，是一种精密的机械元件。

滚动轴承具有使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高等优势，也有减振能力较差，高速时寿命低，声响较大等劣势。

工作中的滚动轴承即使润滑良好，安装正确，防尘防潮严密，运转正常，最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。

滚动轴承的损坏会导致机械系统出现故障，严重情况下甚至会造成人身伤害。

为保证机械系统的正确运行以及人身安全，需要采取有效的轴承故障分析方法，尽早发现故障以采取应对措施。

一、滚动轴承常见故障1.磨损。

滚动轴承内滚道与滚动体的相对运动会产生磨损；多尘环境中外界的尘土、杂质侵入到轴承内，也会使滚道与滚动体表面产生磨损；润滑不良，还会产生黏着磨损，这种黏着磨损随着轴承转速越高会日益加剧。

还有一种微振磨损，即滚动轴承不旋转但出于振动中时，滚动体与滚道接触面间存在往复的微小滑动，在滚道上产生波纹状的磨痕。

磨损产生后，表面粗糙度增大，轴承游隙加大，运动精度降低，噪声和振动都会增强。

2.疲劳剥落。

工作时轴承滚动体表面与滚道由于交变载荷的作用，先在轴承表面下一定深度处产生裂纹，裂纹逐步扩展至接触表层产生剥落坑，随着时间的增长剥落坑进一步增大会导致滚动体或滚道的局部表层金属大面积剥落，使轴承产生振动和噪声。

3.腐蚀。

当有电流通过滚动轴承内部时，滚动体和滚道间接触点处引起火花使轴承表面局部熔融，产生波纹状凹凸不平；水分、空气水分的直接侵入滚动轴承也会引起轴承表面的锈蚀。

此外，轴承套圈在轴颈或座孔中的微小相对运动也会造成微振腐蚀。

4.塑性变形。

热变形引起的额外载荷、过大的静载荷或冲击载荷、高硬度异物的侵入等情况的发生，会在滚动轴承滚道表面形成划痕或不均匀的凹痕，压痕产生后会进一步加大冲击载荷引起附近表面的剥落，引起轴承塑性变形，进一步加剧轴承振动和噪声。

轴承故障频谱特征
轴承故障频谱特征一般来说分为三个阶段：
1.初始阶段：温度正常，噪声和振动速度正常，但尖峰能量开始增加，反映轴承故障的初始阶段。

2.第二阶段：温度略升高，噪声略有增大，振动速度总量略有增加，但频谱变化不明显，尖峰能量有大的增加。

3.第三阶段：温度明显升高，噪声强度明显改变，振动速度总量和振动位移总量明显增大，振动速度频谱上轴承故障频率开始消失，被更大的随机的宽带高频噪声地平取代，尖峰能量总量迅速增大，并可能出现一些不稳定的变化。

此外，保持架故障频率一般不以基频出现，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。

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，因为可能是保持架钾接处断裂。

最权威的故障诊断特征频率整合频率和振动故障的对应关系并不是唯一的常见的故障特征频率及相应的故障类型，简要介绍如下：①工频工频成分在所有情况下都存在，工频幅值几乎总是最大，应该在其发生异常增大的情况下才视为故障特征频率。

工频所对应的故障类型相对较多。

多数（60％以上）为不平衡故障，即突发性不平衡（断叶片、叶轮破裂等）、渐发性不平衡（结垢、腐蚀等）、初始不平衡，以及轴弯曲等；同时，相当数量（接近40％）为轴承偏心类故障，如间隙过大、轴承合金磨损、轴承不对中、轴承座刚度差异过大等；此外，还有刚性联轴器的角度（端面）不对中；支座、壳体、基础的松动、变形、裂缝等支承刚度异常引起的振动或共振；运行转速接近临界转速；发电机及电动机转子偏心等。

②二倍频二倍频成分在所有情况下也都存在，幅值往往低于工频的一半，常伴有呈递减状的三倍频、四倍频、…，也应该在异常增大的情况下视为故障特征频率。

二倍频所对应的故障类型较为集中。

绝大多数为不对中故障，如齿式联轴器（带中间短接）和金属挠性（膜盘、叠片）联轴器的不对中、刚性联轴器的平行（径向）不对中，其中，既有安装偏差大所产生的冷态不对中，又有由温差产生的支座升降不均匀以及管道力所引起的热态不对中，以及联轴器损伤故障等；此外，还有概率较小的其它故障，如转动部件松动，转子刚度不对称（横向裂纹），支承刚度在水平、垂直方向上相差过大等。

③低频（低于工频的频率）正常情况下，低频成分往往不存在或者以微量幅值（一般不大于3μm）存在，在其大于3~5μm的情况下，就应该以故障特征频率的预兆加以关注了。

低频所对应的故障类型相对复杂。

可进一步分为两种类型：一种是分数谐波振动，如1/2倍频、1/3倍频、…，且频率成分较多，多数为摩擦及松动故障，如密封、油封、油挡的摩擦，轴承紧力不足等；另一种是亚异步振动，对应的为流体激振类故障，如旋转失速、喘振、油膜涡动、油膜振荡、密封流体激振，此外还有进汽（气）激振等，其中油膜振荡、密封流体激振为自激振动，是一种很危险、能量很大的振动，一般发生在转速高于第一临界转速之后，多数是在二倍第一临界转速以上，频率成分较为单一。

滚动轴承振动产⽣的可能原因及其特征频率通过前⾯的⽂章《滚动轴承的运动学》，我们了解了滚动轴承运转产⽣的特征频率，但实际上，除了这些频率之外，还存在⼀些其他的频率成分。

产⽣这些复杂的振动频率的原因可以分两类：第⼀类为外界激励所引起的，如轴不平衡、不对中、临界转速、结构共振等，这些故障（或缺陷）可以按照它们各⾃的特征频率来处理；第⼆类是由于滚动轴承⾃⾝结构特点以及故障缺陷所引起的。

通常，滚动轴承不会仅受到⼀种激励作⽤，更多是两种激励同时作⽤引起轴承振动，这就使得振动频谱更为错综复杂，对轴承的故障诊断增加难度。

另⼀⽅⾯，除了存在各⾃的特征频率成分及其谐波之外，还会存在相互调制效应，产⽣边频带。

当轴承各元件出现各种故障时，《滚动轴承的运动学》中的轴承频率公式提供了频率成分的理论计算，这些计算是基于这样的假设：当轴承各元件遭遇故障时，会产⽣⼀个理想的脉冲。

对于轴承局部故障，如滑动和点蚀，会产⽣短时尖的冲击，这些冲击将激起结构共振，相应的振动通过外部安装在轴承座上的传感器能测量到。

每次遭遇⼀个局部故障产⽣的冲击，测量到的振动信号将是按指数衰减的正弦振荡。

1载荷引起的振动滚动轴承在运转过程中，如受到通过轴⼼的轴向载荷，可以认为各个滚动体平均分担，即各滚动体受⼒相等。

但在受到径向载荷F r作⽤时，内圈沿径向载荷⽅向会移动⼀段路径δ0，如图1中虚线所⽰，此时上半圈滚动体不受⼒，下半圈的各个滚动体由于接触点上的弹性变形量δi不同⽽承受不同的载荷Q i。

处于F r作⽤线最下端位置的滚动体受⼒Q0最⼤，对应的变形量δ0也最⼤。

下半圈受载荷作⽤的其他各接触点滚动体的法向变形量为δi与径向载荷⽅向处变形量δ0的关系为图1 轴承元件上的受⼒分析各个接触点法向⼒Q i与沿径向载荷⽅向处的法向⼒Q0的关系为因此，在受载荷作⽤的半圈内，各接触点处的受⼒⼤致呈余弦分布状态，并引起相应规律的应⼒变化。

滚动轴承各元件在⼯作时承受变动的接触应⼒，如单颗滚动体受到的接触应⼒从⼩变⼤，然后再变⼩的周期性变化，⽽在不受载荷的半圈内不受接触应⼒作⽤，内圈上的某⼀点的接触应⼒也有类似的规律。

转动机械常见故障及其频率特征资料重点转动机械是指依靠旋转运动来完成工作的机械设备，包括电机、风机、泵等。

这些机械设备在长时间运行的过程中，常常会遇到一些故障。

了解并掌握这些故障及其频率特征，对于提高设备的可靠性和运行效率具有重要意义。

以下是一些转动机械常见故障及其频率特征的重点概述：1.轴承故障：轴承故障是转动机械中最常见的故障之一、轴承故障的频率特征包括频谱分析中的频谱峰值，通常以倍频为特征。

其他可能的特征包括振动加速度、速度和位移等参数的变化。

2.不平衡故障：不平衡是指转动机械在运行过程中由于质量不均匀分布导致的问题。

不平衡故障的频率特征主要包括由于不平衡引起的径向振动频率。

此外，还应注意检查频谱中的谐波振动频率，这些频率通常会出现在不平衡故障的频谱中。

3.错位故障：错位故障是指转动机械中轴心与旋转件中心不重合的问题。

错位故障的频率特征主要表现为以旋转频率为中心的低频分量。

同时，对于大型机械设备，还可能会出现由于错位引起的回转频率。

4.轮齿故障：对于齿轮传动的转动机械，轮齿故障是常见的问题之一、轮齿故障的频率特征主要包括齿轮传动频率及其倍频，以及其谐波振动频率。

5.润滑故障：润滑故障包括油液流量问题、油液质量问题和油温过高等。

润滑故障的频率特征主要体现在振动和声音信号中的周期性模式变化上。

以上仅是一些转动机械常见故障及其频率特征的重点概述。

在实际应用过程中，具体的故障和频率特征可能会有所不同，需要根据具体设备的特点进行分析和判断。

对于转动机械的故障诊断和预防，可以借助振动分析、声学分析、热成像等技术手段来进行监测和判断。

及早发现并处理这些故障，可以提高设备的可靠性和运行效率，减少意外停机和维修成本。

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 Freqs1. 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 FreqsBPFI=Nb/2*S(1+(Bd/Pd)*cosA)BPFO=Nb/2*S(1-(Bd/Pd)*cosA)BSF=(Pd/2Bd)*S*(1-(Bd/Pd)*CosA)2FTF=S/2*(1-(Bd/Pd)*CosANb: 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）。

欢迎阅读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式中 令 式中 度]。

e m m 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 由上两式得保持架的转速为)]1()1([21γγ++-=e i m n n n (4-4) 内圈相对于保持架的转速为()()γ+-=-=121e 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外圈相对于保持架的转速为()()γ--=-=121i 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滚动体的自转转速0n 可由接触点处两物体线速度相等的关系求得。

例如，滚动体与内圈接触的B 点相对于滚动体中心的线速度为式中 0n 为滚动体自转转速。

内圈滚道上与滚动体接触着的B 点相对于滚动体中心的线速度为根据纯滚动条件，滚动体上接触点B 和内圈滚道上相应的B 点速度相等，得到由此可得滚动体的自转转速为时，则有[6]外圈上某一点每分钟通过的滚动体数为z D d n z n N mem e cos 1(21α-== (4-9) 滚动体自转速度为)cos 1(2)1(222220αγmm m D d n d D n d D n -=-= (4-10) 假如内圈滚道、外圈滚道或滚动体上有一处缺陷（剥落或裂纹等局部缺陷），则两种金属体在缺陷处相接触就会发生冲击作用，冲击的间隔频率见表4-2。