Lagerschadenfrequenz-Rechner (BPFO, BPFI, BSF, FTF)
Geben Sie Drehzahl und Lagergeometrie ein und sehen Sie, wo im Spektrum Schäden an Innenring, Außenring, Wälzkörper und Käfig zu suchen sind. Ohne Geometrie hilft die Faustregel.
Entnehmen Sie die Lagergeometrie (n, Bd, Pd, φ) dem Herstellerkatalog; die Innengeometrie derselben Lagernummer kann je nach Hersteller und Baureihe abweichen.
Teilkreisdurchmesser schätzen
Pd ≈ (Bohrung + Außendurchmesser) / 2 ist nur eine grobe Näherung; den Wälzkörperdurchmesser Bd erhält man so nicht.
Geben Sie die Werte ein, um ein Ergebnis zu sehen.
Die Berechnung setzt Schlupffreiheit und ideale Geometrie voraus; reale Frequenzen können durch Schlupf, Last und Montage um 1–2 % abweichen. Ein Peak bei diesen Frequenzen ist für sich allein kein Schadensbeweis; dies ist eine Vorbewertung.
Möchten Sie Lagerschäden kontinuierlich überwachen, statt Spektren von Hand zu durchsuchen? Beginnen wir mit Ihren vorhandenen Schwingungsdaten.
Gespräch anfragen01
So geht's
A
Geben Sie die Drehzahl ein (min⁻¹ oder Hz) und wählen Sie, welcher Ring rotiert.
B
Entnehmen Sie Wälzkörperzahl, Wälzkörperdurchmesser, Teilkreisdurchmesser und Berührungswinkel dem Lagerkatalog, oder wählen Sie die Faustregel.
C
Suchen Sie die Frequenzen, Harmonischen und Seitenbänder aus der Tabelle in Ihrem Spektrum; die Grafik zeigt, wo.
02
Was sagen die vier Schadensfrequenzen aus?
Wird ein Schaden (Riss, Eindruck, Ausbruch) im Lager von jedem Wälzkörper überrollt, entsteht ein kleiner Stoß; der Abstand der Stöße hängt vom Ort des Schadens ab. BPFO ist die Schadensfrequenz am Außenring, BPFI am Innenring, BSF am Wälzkörper (Kugel oder Rolle) und FTF die Käfigdrehfrequenz (Käfigprobleme oder starker Schlupf).
Bei rotierendem Innenring und stehendem Außenring ergibt BPFO plus BPFI genau n×f; daher stammt die Faustregel 0,4 und 0,6. Ein Kugelschaden zeigt sich oft bei 2×BSF, weil die Kugel beide Laufbahnen trifft; er ist mit der Käfigfrequenz (FTF) moduliert.
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Harmonische und Seitenbänder
Stöße sind Impulse, keine Sinusschwingungen; deshalb erscheinen auch bei Vielfachen der Grundfrequenz (Harmonische) Peaks. Bei fortgeschrittenem Schaden sind drei, vier oder mehr Harmonische sichtbar. Die Tabelle nennt die ersten fünf.
Ein Schaden, der durch die Lastzone läuft, wird amplitudenmoduliert. Bei einem Schaden am rotierenden Ring erscheinen beiderseits des Hauptpeaks Seitenbänder im Abstand der Drehfrequenz, bei einem Kugelschaden im Abstand der Käfigfrequenz. Seitenbänder stützen die Annahme, dass ein Peak tatsächlich zu einem Lagerschaden gehört.
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Die Ergebnisse richtig lesen
Die berechneten Werte beruhen auf idealer Kinematik. In der Praxis können Schlupf, Last und Änderungen des Berührungswinkels die gemessene Frequenz um einige Prozent verschieben; suchen Sie daher in einem schmalen Band um den berechneten Wert und prüfen Sie, dass der Peak nicht mit Vielfachen der Drehfrequenz (1×, 2× …) verwechselt wird.
Entnehmen Sie die Geometrie dem Herstellerkatalog. Da die Innengeometrie derselben Lagernummer je nach Baureihe variieren kann, liefert dieses Werkzeug keine Lagerliste. Für Frühstadien mit hochfrequenten Schäden nutzt man die Hüllkurvenanalyse; dieses Werkzeug nennt nur die gesuchten Frequenzen, keine Diagnose.
Häufige Fragen
- Werden die eingegebenen Daten irgendwohin gesendet?
- Nein. Die Berechnung läuft vollständig in Ihrem Browser; die Werte werden weder an einen Server übertragen noch gespeichert.
- Was sind BPFO, BPFI, BSF und FTF?
- Es sind die charakteristischen Frequenzen von Lagerschäden: BPFO für den Außenring, BPFI für den Innenring, BSF für einen Kugel-(Rollen-)Schaden und FTF für den Käfig. Jede hängt von Lagergeometrie und Drehzahl ab.
- Wo finde ich die Lagergeometrie?
- Im Katalog des Lagerherstellers oder in einer Online-Lagerdatenbank: Wälzkörperzahl, Wälzkörperdurchmesser, Teilkreisdurchmesser und Berührungswinkel. Da die Innengeometrie derselben Lagernummer je nach Hersteller abweichen kann, liefert dieses Werkzeug keine Beispiellager.
- Was tun, wenn ich die Geometrie nicht kenne?
- Im Faustregel-Modus werden BPFO ≈ 0,4·n·f und BPFI ≈ 0,6·n·f aus Wälzkörperzahl und Drehzahl berechnet. Die Regel ist für Lager mit 6–12 Wälzkörpern ein guter Ausgangspunkt, aber nicht exakt; BSF lässt sich damit nicht berechnen.
- Ich sehe einen Peak bei einer berechneten Frequenz; ist das Lager defekt?
- Nicht allein daraus. Dazu gehören Harmonische und Seitenbänder, ein Anwachsen des Peaks über die Zeit und der Ausschluss anderer Quellen (Zahnrad, Elektrik, Vielfache der Drehfrequenz). Verstehen Sie das Ergebnis als Vorbewertung.
Lagerschäden erkennen, ohne Spektren zu lesen
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