西储大学轴承数据解析

DE-driveendacceIerometerdata驱端加醺魏

FE-fanendacceIerometerdata

BA-baseacceIerometerdata基座加酸雕任常）

time-timeseriesdata

RPM-rpmduringtesting每秒钟纱转，除以田为胭铸蟀

该实验台如图所示，包括一个2马力（）的电动机，一个扭矩传感器/译码器，一个功率测试计,

还有电子控制器（图中没显示）。待检测的轴承支撑着电动机的转轴，驱动端轴承为SKF6205,风扇端轴承

为SKF6203,下表中分别列出了两种轴承的几何尺寸和各部件的故障频率..轴承用电火花加工单点损伤，

损伤直径分为（英寸.1778mm,英寸0.3556mm,英寸0.533

4mm,英寸1.016mm,英寸1.016mm。（英寸）其中，轴承外

圈的损伤点在时钟：3点钟、6点钟、12点钟3个不同位置进行设置。电动机风扇端和驱动端的轴承座上

方各放置一个加速度传感器用来采集故障轴承的振动加速度信号。振动信号由16通道数据记录仪采集得

到,采样频率为12kHz,驱动端轴承故障还包含采样频率为48kHz的数据。功率和转速通过扭矩传感器/译

码器测得。

数据采集的，正常的轴承单点骑动器和风扇月底结束的缺陷。数据采集在12000次/秒和48000次甥彳动器端轴承实验杪。所有球迷端轴承数

据夹集12,000次/秒。

数据文件在Matlab格式。每一个文件包含风扇和驱动器结束振动数据，以及机电转速。对于所有文件，在变量名显示下列期目：

德•加速度计数据驱动结束

远东-风扇结束加速度数据

广管局-加速基础数据

时间-时间序列数据

RPM的转速在测试

、轴承规格和故障频率：

轴承型号：Driveendbearing:6205.2RSJEMSKF.深沟球抽承（deepgrooveballbearing）；其中：2RS是双面密封.JEM无意

义.SKF（SvenskaKullager-Fabriken）是斯凯孚公司（总部所在地:瑞典哥德堡）.NTN是日本公司。Z=9

规格:Size:(inches（英寸）

QutsidGDiameterThickn6K£BallDiameterPitchDiameter

，内圈庭径外阍外径丑

0.3126(7.94004mm)1.537(39.0398mm)

0.9843(25mm)2.0472(52mm)0.5906(15mm)

(8.181818mm)(44.2mm)

英寸1米制马力（马力）=735.49875瓦

故除频率：Defectfrequencies:(multipleofrunningspeedinHz)(转速Hz的倍数)

InnerRingOuterRingCageTrainRollingElement

-Ol保持帮洛司体

5.4152

3.58480.398284.7135

(5.33299)

Fanendbearing:6203-2RSJEMSKFi策沟球轴承z=8个

InsideDiameterOutsideDiameterThicknessBallDiameterPitchDiameter

内一―整外圈一接■M.淞动体直轻节经

0.6693(17mm)1.5748(40mm)0.4724(12mm)0.2656(6.7462mm)1.122(28.4988mm)

故附，航率：一Defectfrequencies:(multipleofrunningspeedinHz)444Hi的，倍,数)

Inner-RingOuter-RingCage^TrainRoUing-Element

iii他同

,i*-<IFJ-J-F-■■

4.94693.05300.38173.9874

、故障规格：（单位英寸）

Bearing：轴承FaultLocation：故障位置

DiameterDepthBearingManufacturer

（DriveEnd：驱动端;(InnerRaceway：内圈I/?：

直径深度轴承创造商，公司

FanEnd：风机端）OuterRaceway：外圈OR：Ball：滚动体S)

DriveEndInnerRacewayJ07.011SKF

DriveEndInnerRaceway,314.011SKF

DriveEndInnerRaceway,921.011SKF

DriveEndInnerRaceway.328.050NTN

DriveEndOuterRaceway.307.011SKF

DriveEndOuterRaceway.014.011SKF

DriveEndOuterRaceway,321.011SKF

DriveEndOuterRaceway.340.050NTN

DriveEndBall.307.011SKF

DriveEndBall.014.011SKF

DriveEndBall.321.011SKF

DriveEndBall,928.150NTN

FanEndInnerRaceway.307.011SKF

FanEndInnerRaceway.014.011SKF

FanFndInnerRaceway.321.011SKF

FanEndOuterRaceway.007.011SKF

FanEndOuterRaceway.314.011SKF

FanEndOuterRaceway,021.011SKF

FanEndBall.307.011SKF

FanEndBall.014.011SKF

FanEndBall.021.011SKF

电动机扭矩传感缴洋码器东功器

图5滚动轴承故障模拟实验台实物图

Fig-5Ballbearingfaultexperimentrig

、数据（问题浮现故障频率的倍频是什么原因，浮现旋转频率的倍频是什么原因（旋转频率的三倍频恰

好是故障频率））

1)NormalBaselineData:止常基座数据

MotorLoad（HP）Approx.Motor

NormalBaselineData

机电负载（马力）Speed(rpm)

正常基座数据

1马力（HP英制）=0.7457千瓦（KW）大约机电转速

Normal_097.mat(X097_DE_time：X097_FE_time：

01797

X097RPM)

11772Normal_l98.mat(X098_DE_time：X098_FE_time)

Normal_299.mat(X098_DE_time：X098_FE_time：

21750

(X099_DE_time：X099_FE_time))

Normal_3100.mat(X100_DE_time；X100_FE_time：

31730

X100RPM)

2)12kDriveEndBearingFaultData:12K驱动端故障数据*=Datanotavailable：数据不可用

OuterRace

MotorApprox.

FaultPositionRelativetoLoadZone(LoadZone

LoadMotorInnerRaceBall

DiameterCenteredat6:00)

(HP)Speed

外圈

马力(rpm)

相对位置负荷区(负荷区中心位置任6:00)

机电大约（内圈IR）（滚动体）CenteredOrthogonalOpposite

（故障直径）

负我机电转速（可用）（和图上的不同啊,不©6:00©3:00@12:00

知道为啥）（时于7直径故障：（对于7直径（这个包络蜂依

这个包络的最大峰值故障：这个包络小）

为故障频率，井旦故峰值和6点的

障峰值的倍频多）一样，挺大，但

（可用）是故障峰值的

（对于21直径故障：倍频基本没

及大峰值有的是转频有！！！！）

29.此时第二大是故7的（可用）

阻切率：仃的是故障对于21直径故

频率，故障峰位的倍际：这个包络峰

坂眯殳有！!!!!）值小和12点的

（可用？）差不多,很小）

IROO7M)105.mat

(X105_DE_time：

(15000:17999)

X105_FE_time：

B007_0OR007@6_0

X105_BA_time；

:可用）118.mat()4130.dat(4)OR007@3_0OR007@12_0

01797X105R>M)

最大峰价为4.7135*1796/60=35848*1796/60=144.dat(4)156.dat(4)

原始信号包络谱峰值

政频率141.0907667Hz107.305Hz

156

(实际以故障频率为：

5.4152*1797/60=

162.1S52HZ)

B007_l119.dat

IR007_l(4)OR007@6_1OR007@3_1OR007@12_1

11772

106.det(4)4.7135*1772/60=131.dat()4145.dat(4)158.dat(4)

139.20537Hz

B007_2120.dat

IR007_2(4)OR007@6_2OR007@3_2OR007@12_2

21750

107.det(4)4.7135*1748/60=132.dat(4)146.dat(4)159.dat(4)

131.31997Hz

B007_3121.dat

IR007_3(4)OR007@6_3OR007@3_3OR007@12_3

31730

108.det(4)4.7135*1722/60=133.dat()4147.dat(4)160.dat(4)

135.27745Hz

外圈故障包BO14J185.dat

络谱非常不(4)

01797

好（不能169.det(4)4.7135*1796/60=197.dat()4

用），不知141.09077Hz

道什么原因

B(H4_A186.dat198.dat(4)

11772

170.det(4)(4)3.5848*1772/60=

105.87Hz

801七2187.datORO1^4@6-2

21750

171.det(4)(4)199.dat(4)

IR014_33014=3188.dat

31730

172.det(4)(4)2D0.dat(4)

234.dat(4)

IROXl=OBOXl=O222.datOR021@3_0OR021@12_0

01797最大峰位为转频

:可用)209.det(4)(4)246.dat(4)258.dat(4)

29Hz,第二大为故

障频

ORO21@6_1

B8y223.datOR021@3_1OR021@12_1

11772235.dat(4)

21O.dct(4)(4)247.dat(4)259.dat(4)

用大蟀货为故障频

ORO21®6_2

236.dat(4)

IR021^2B021=2224.datOR021@3_2OR021@12_2

21750最大峰1A为转频

211.det(4)(4)248.dat(4)26D.dat(4)

29Hz,第二大为故

障频

B021=3.225.dat

(4)ORO21@6—3-

OR021@3_3OR021@12_3

31730(实际的故障须率为237.dat(4)

212.det(4)249.dat(4)261.dat(4)

4.7135*1729/60=最大峰值为故障频

135.827Hz)

BOZS^SOOS.dat

01797

3001.dat(4)(4)

BD28_X3006.dat

11772

3002.dat(4)(4)

IR028_2aQ2fiL_2_3007.dat

21750

JUUJ.dat(4)(4)

_BQ2fi_3_3008.dat

31730

3004.dat(4)(4)

3)48kDriveEndBearingFaultData：48K驶动跳故障数据*=Datanotavailable不可用(没有正常的)

MotorApprox.OuterRace

Fault

LoadMotorInnerRaceBallPositionRelativetoLoadZone(LoadZone

Diameter

(HP)SpeedCenteredat6:00)

日力(rpm)外圈

故障峰值都祖•

相对位置负荷区（负面区中心位苴生6:00）

Centered

@6:00

（7故障直径（可

用）：故障频率

Orthogonal

最高，存在他的

©3:00Opposite

倍频最高峰值

故障物率最向,@）12:00

1.3）

但比6点峰值故心臻率最高，似

（内圈IR）21故降直径（内

机电大约小不少，就存在比6点峰值小很

（故障直径）（可用）（滚动体）圈有几个故障频

负载机电转速一个故障频率多,就存在一个故

率求的不许，估

的2倍领好像，隙焕率的2倍频好

t临去噪,外圈6

不明显像,不明显,最高

点求的较准，最

,最高峰值峰值0.1

大峰值在故解频

0.25

率处，幅值为

0.5：3点和12

点第二大的峰值

在故障频率处）

IR007_0109.dat

B007_0OR007@6_0OR007@3_0OR007@12_0

01797(X109_DE_time：

（可用）122.dat(3)135.dat()3148.dat(3)161.dat(3)

X109_FE_time；X109RPM)

IR007_1B007_lOR007@6_1OR007@3_1OR007@12_1

11772

110.dat(3)123.dat(3)136.dat(3)149.dat(3)162.dat(3)

IR007_2B007.2OR007@6_2OR007@3_2OR007@12_2

21750

lll.dat(3)124.dat(3)137.dat(3)150.dat(3)163.dat(3)

IR007_3B007_3OR007@6_3OR007@3_3OR007@12_3

31730

112.dat(3)125.dat(3)138.dat(3)151.dat(3)164dat(3)

IR014_0B014_0OR014@6_0

01797

174.dat(3)189.dat(3)201.dat(3)

IR014_lB014_lOR014@6_1

11772

175.dat(3)190.dat(3)202.dat(3)

IR014_2B014_2OR014@6_2

21750

176.dat(3)191.dat(3)203.dat(3)

IR014_3B014_3OR014@6_3

31730

177.dat(3)192.dat(3)204.dat(3)

（内圈有几IRO21_OB021_0OR021@6_0OR021@3_0OR021@12_0

01797

「故障切率213.dat(3)226.dat(3)238.dat(3)250.dat(3)262.dat(3)

求的不许.

估“得去

噪,外圈6

点求的较

汁，最大眸

笠在校际频

率处,幅值

为0.5：3

点和12点

第二火的峰

小在故沁顺

率处）

IR021_lB021_lOR021@6_1OR021@3_1OR021@12_1

11772

214.dat(3)227.dat(3)239.dat(3)251.dat(3)263.dat(3)

IR021_2B021_2OR021@6_2OR021@3_2OR021@12_2

21750

215.dat(3)228.dat(3)240.dat(3)252.dat(3)264.dat(3)

IR021_3B021_3OR021@6_3OR021@3_3OR021@12_3

31730

217.dat(4)多X217229.dat(3)241.dat(3)253.dat(3)265.dat(3)

12kFanEndBearingFaultData：12K风扇端故障数据*=Datanotavailable不可用

OuterRace

MotorApprox.

FaultPositionRelativetoLoadZone(LoadZone

LoadMotorInnerRaceBall

DiameterCenteredat6:00)

(HP)Speed

外圈

马力(rpm)

相对位置负荷区(负荷区中心位置在6:00)

Centered

@6:00（风机浮现转

频29Hz峰值最大，Opposite

Orthogonal

机电（内圈IR）存在他的倍频，除了@12:00（偏值

（故障直径）（滚动体）©3:00（幅值非常

负载机电转速可用转频就是3倍频最非常小,跟正常差

小,跟正常差不多啊）

大，也就是故障疑不多啊）

率！！！！）

可用

IR007_0B007_0282.datOR007@6_0

278.dat(4)(4)294.dat(4)OR007@3_00R007@12_0

01797

（可用）4.9469*1797/60=3.9874*1797/60=3.0530*1797/60=298.dat(4)302.dat(4)

148.1597Hz119.42263Hz91.43735Hz

OR007@3_1

IR007_lB007_l283.datOR007@6_1299.dat(4)OR007@12_1

11772

279.dat(4)(4)295.dat(4)3.0530*1772/60=305.dat(4)

90.1Hz

21750IR007_2B007_2284.datOR007@6_2OR007@3_20R007@12_2

280.dat(4)(4)296.dat(4)230.dat(4)300306.dat(4)

B007_3285.datOR007@6_3

IR007_3(4)297.dat(4)OR007@3_3OR007@12_3

31730

281.dat(4)3.9874*1730/60=3.0530*1730/60=231.dat(4)301307.dat(4)

114.97Hz88.02817Hz

OR014@6_0

IR014_0B014_0286.datOR014@3_0

01797313.dat(4)

274.dat(4)(4)310.dat(4)

他il可用

B014_l287.dat

IR014_lOR014@3_1

11772(4)

275.dat(4)309.dat(4)

不能下我

IR014_2

B014_2288.datOR014@3_2

21750276.dat(4)不能

(4)