JPH09292311A - 転がり軸受の残存寿命予測方法 - Google Patents
転がり軸受の残存寿命予測方法Info
- Publication number
- JPH09292311A JPH09292311A JP8108873A JP10887396A JPH09292311A JP H09292311 A JPH09292311 A JP H09292311A JP 8108873 A JP8108873 A JP 8108873A JP 10887396 A JP10887396 A JP 10887396A JP H09292311 A JPH09292311 A JP H09292311A
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- JP
- Japan
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- bearing
- life
- abnormality
- ldh
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- Pending
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 転がり軸受の異常認知から重度の軸受残存寿
命を、簡単な予測式で的確に予測する。 【解決手段】 転がり軸受の異常認知から重度の軸受損
傷までの残存寿命Ｌｄｈを、次式 Ｌdh＝０．０３２×｛（１×１０6 ）／６０Ｎ｝×（Ｃ
／Ｐ）3.37 ここで、Ｃ：軸受の動定格荷重 Ｐ：軸受に作用する荷重 Ｎ：軸受の使用回転数 に基づいて予測する。
命を、簡単な予測式で的確に予測する。 【解決手段】 転がり軸受の異常認知から重度の軸受損
傷までの残存寿命Ｌｄｈを、次式 Ｌdh＝０．０３２×｛（１×１０6 ）／６０Ｎ｝×（Ｃ
／Ｐ）3.37 ここで、Ｃ：軸受の動定格荷重 Ｐ：軸受に作用する荷重 Ｎ：軸受の使用回転数 に基づいて予測する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受の残存
寿命予測方法に係り、特に、振動法を用いた設備診断に
用いるのに好適な、異常認知した後から不転事故等の重
度の軸受損傷が発生するまでの残存寿命を予測すること
が可能な、転がり軸受の残存寿命予測方法に関する。
寿命予測方法に係り、特に、振動法を用いた設備診断に
用いるのに好適な、異常認知した後から不転事故等の重
度の軸受損傷が発生するまでの残存寿命を予測すること
が可能な、転がり軸受の残存寿命予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受の定格寿命Ｌh に関しては、
ＪＩＳ Ｂ１５１８で規定されており、通常は次式のよ
うな計算式が用いられている。
ＪＩＳ Ｂ１５１８で規定されており、通常は次式のよ
うな計算式が用いられている。
【０００３】 Ｌh ＝｛（１×１０6 ）／（６０×Ｎ）｝×（Ｃ／Ｐ）3 …（１） ここで、Ｃは軸受の動定格荷重、Ｐは軸受に作用する荷
重、Ｎは軸受の使用回転数である。
重、Ｎは軸受の使用回転数である。
【０００４】このＪＩＳ定格寿命においては、軸受精度
の観点では明らかに異常を認知するが、このＪＩＳ定格
寿命は、軸受異常の初期段階（異常認知）までであり、
軸受としては、まだまだ回転機能を有している。
の観点では明らかに異常を認知するが、このＪＩＳ定格
寿命は、軸受異常の初期段階（異常認知）までであり、
軸受としては、まだまだ回転機能を有している。
【０００５】一方、実機における軸受の回転寿命は、Ｊ
ＩＳ定格寿命の１／２〜５倍であり、ばらつきが非常に
大きい。このため、実際の生産設備に対して軸受の寿命
予測を行うのは、非常に困難であり、正確な寿命予測は
できなかった。
ＩＳ定格寿命の１／２〜５倍であり、ばらつきが非常に
大きい。このため、実際の生産設備に対して軸受の寿命
予測を行うのは、非常に困難であり、正確な寿命予測は
できなかった。
【０００６】このような問題点があるため、実際の設備
管理においては、設備診断を行い、状態基準型保全（Ｃ
ondition Ｂased Ｍaintenance：ＣＢＭ）管理をして
いる。このＣＢＭ管理における設備診断は、主として、
例えば特開昭６０−３１０３６に記載されているよう
な、転がり軸受の異常に起因して生じる振動を捉えるこ
とにより異常の程度を検出する振動法を用い、例えば初
期値の３倍位の状態量（例えば加速度）のときを軸受異
常と認知して、軸受取替え等の保全措置をとっている。
管理においては、設備診断を行い、状態基準型保全（Ｃ
ondition Ｂased Ｍaintenance：ＣＢＭ）管理をして
いる。このＣＢＭ管理における設備診断は、主として、
例えば特開昭６０−３１０３６に記載されているよう
な、転がり軸受の異常に起因して生じる振動を捉えるこ
とにより異常の程度を検出する振動法を用い、例えば初
期値の３倍位の状態量（例えば加速度）のときを軸受異
常と認知して、軸受取替え等の保全措置をとっている。
【０００７】しかしながら、この時点では、軸受の軌道
輪や転動体に軽度のフレーキング（剥離）が発生してい
るものの、軸受の損傷程度は軽く、不転事故等が発生す
る段階ではないため、まだまだ生産設備としては使用可
能である。このように、従来法の寿命を用いると、過剰
メンテナンスとなり、不必要に生産設備を停止させてい
ることが少なくなかった。
輪や転動体に軽度のフレーキング（剥離）が発生してい
るものの、軸受の損傷程度は軽く、不転事故等が発生す
る段階ではないため、まだまだ生産設備としては使用可
能である。このように、従来法の寿命を用いると、過剰
メンテナンスとなり、不必要に生産設備を停止させてい
ることが少なくなかった。
【０００８】一方、軸受異常認知以降の寿命を予測する
従来の方法としては、例えば、振動値がある値に達する
までを、それまでの振動値の傾向から関数式に置換え
て、予測する方法がとられている。
従来の方法としては、例えば、振動値がある値に達する
までを、それまでの振動値の傾向から関数式に置換え
て、予測する方法がとられている。
【０００９】例えば特開昭５７−７４６２７には、周期
運動体の振動を経時的に検出して一定周期でサンプリン
グし、システム同定のために予め定めた次式のような数
式モデル ｘ（ｔ）＝ａ1 ｘ（ｔ−１）＋ａ2 ｘ（ｔ−２）＋・・・ ＋ａM ｘ（ｔ−Ｍ）＋ｕ（ｔ） …（２） ここで、ｔ：サンプリング時点を表わす序数 ａ1 、ａ2 ・・・ａM ：システムパラメータ Ｍ：システムの次数 ｕ（ｔ）：振動とは相関のない白色雑音 にサンプリング値を与えることによって、該数式モデル
のシステムパラメータａi （ｉ＝１、２・・・Ｍ）を演
算し、この演算結果と、前記数式モデルの予め設定した
システムパラメータの基準値とを比較することにより周
期運動部の異常を検知する一方、前記システムパラメー
タにより定まる次式のような特性方程式
運動体の振動を経時的に検出して一定周期でサンプリン
グし、システム同定のために予め定めた次式のような数
式モデル ｘ（ｔ）＝ａ1 ｘ（ｔ−１）＋ａ2 ｘ（ｔ−２）＋・・・ ＋ａM ｘ（ｔ−Ｍ）＋ｕ（ｔ） …（２） ここで、ｔ：サンプリング時点を表わす序数 ａ1 、ａ2 ・・・ａM ：システムパラメータ Ｍ：システムの次数 ｕ（ｔ）：振動とは相関のない白色雑音 にサンプリング値を与えることによって、該数式モデル
のシステムパラメータａi （ｉ＝１、２・・・Ｍ）を演
算し、この演算結果と、前記数式モデルの予め設定した
システムパラメータの基準値とを比較することにより周
期運動部の異常を検知する一方、前記システムパラメー
タにより定まる次式のような特性方程式
【数１】 ここで、λは特性方程式の変数（複素数） の根に基づいて周期運動部における異常発生部位を推定
することが記載されている。
することが記載されている。
【００１０】又、特公平６−５１９３には、アコーステ
ィックエミッション（ＡＥ）を利用して、軸受からのＡ
Ｅを検出するセンサと、該センサからの出力のうち、１
５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域内にある、それ
ぞれ異なった特定周波数帯域の出力を通過させる複数の
バンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力と
上記特定周波数帯域における基準値とを比較する比較手
段とを備えて、該比較手段の出力に基づいて軸受の残存
寿命を予知するようにした軸受残存寿命予知装置が記載
されている。
ィックエミッション（ＡＥ）を利用して、軸受からのＡ
Ｅを検出するセンサと、該センサからの出力のうち、１
５０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの周波数帯域内にある、それ
ぞれ異なった特定周波数帯域の出力を通過させる複数の
バンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力と
上記特定周波数帯域における基準値とを比較する比較手
段とを備えて、該比較手段の出力に基づいて軸受の残存
寿命を予知するようにした軸受残存寿命予知装置が記載
されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特開昭５７−７４６２７による方法は、処理が非常に複
雑であり、一方、後者の特公平６−５１９３による装置
は、ＡＥを検出するセンサを新たに設けなければなら
ず、構成が複雑化するという問題点を有していた。
特開昭５７−７４６２７による方法は、処理が非常に複
雑であり、一方、後者の特公平６−５１９３による装置
は、ＡＥを検出するセンサを新たに設けなければなら
ず、構成が複雑化するという問題点を有していた。
【００１２】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、異常認知以降の不転事故等の重度の
軸受損傷発生までの、実際に合った真の残存寿命を予測
することを課題とする。
くなされたもので、異常認知以降の不転事故等の重度の
軸受損傷発生までの、実際に合った真の残存寿命を予測
することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、転がり軸受の
異常認知から重度の軸受損傷までの残存寿命Ｌｄｈを、
実質的に次式 Ｌdh＝０．０３２×｛（１×１０6 ）／６０Ｎ｝×（Ｃ／Ｐ）3.37 …（４） ここで、Ｃ：軸受の動定格荷重 Ｐ：軸受に作用する荷重 Ｎ：軸受の使用回転数 に基づいて予測するようにして、前記課題を解決したも
のである。
異常認知から重度の軸受損傷までの残存寿命Ｌｄｈを、
実質的に次式 Ｌdh＝０．０３２×｛（１×１０6 ）／６０Ｎ｝×（Ｃ／Ｐ）3.37 …（４） ここで、Ｃ：軸受の動定格荷重 Ｐ：軸受に作用する荷重 Ｎ：軸受の使用回転数 に基づいて予測するようにして、前記課題を解決したも
のである。
【００１４】
【発明の実施の形態】異常認知以降の不転事故等の重度
の軸受損傷までの残存寿命を予測するためには、不転事
故等が発生するまでの軸受寿命試験を行う必要がある
が、従来の寿命試験機では強度、剛性が低く、危険を伴
うので実験ができなかった。そこで、発明者等は、実際
の生産設備と同等な強度を有する頑丈な軸受寿命試験機
を製作して、不転事故までの試験を行った。
の軸受損傷までの残存寿命を予測するためには、不転事
故等が発生するまでの軸受寿命試験を行う必要がある
が、従来の寿命試験機では強度、剛性が低く、危険を伴
うので実験ができなかった。そこで、発明者等は、実際
の生産設備と同等な強度を有する頑丈な軸受寿命試験機
を製作して、不転事故までの試験を行った。
【００１５】具体的には、玉軸受に対して、回転数、荷
重等の軸受の使用条件を変えて実験を行い、振動データ
を採取しながら、軸受の損傷程度との対比を行った。
重等の軸受の使用条件を変えて実験を行い、振動データ
を採取しながら、軸受の損傷程度との対比を行った。
【００１６】図１は、従来技術の軸受寿命であるＪＩＳ
定格寿命Ｌh と、本発明が対象とする残存寿命Ｌdhの相
違を示す。
定格寿命Ｌh と、本発明が対象とする残存寿命Ｌdhの相
違を示す。
【００１７】更に、図２乃至図７及び図８に本実験のデ
ータの例を示す。図２は、軸受の使用回転数Ｎ＝１００
０ｒｐｍ、軸受に作用する荷重Ｐ＝０．４Ｃとした実験
１の試験データを示し、図３乃至図７は、図２中の各点
Ａ〜Ｅにおける生波形及び包絡線波形を示す。又、図８
は、同じくＮ＝１８００ｒｐｍ、Ｐ＝０．０７Ｃとした
実験２の試験データを示す。図２の場合は、残存寿命Ｌ
dh＝１１．７時間となり、図８の場合は、Ｌdh＝２３０
５時間となった。
ータの例を示す。図２は、軸受の使用回転数Ｎ＝１００
０ｒｐｍ、軸受に作用する荷重Ｐ＝０．４Ｃとした実験
１の試験データを示し、図３乃至図７は、図２中の各点
Ａ〜Ｅにおける生波形及び包絡線波形を示す。又、図８
は、同じくＮ＝１８００ｒｐｍ、Ｐ＝０．０７Ｃとした
実験２の試験データを示す。図２の場合は、残存寿命Ｌ
dh＝１１．７時間となり、図８の場合は、Ｌdh＝２３０
５時間となった。
【００１８】これらのデータを用い、一般の軸受寿命計
算式（１）を基本として、実験式を誘導したところ、本
発明の（４）式が得られた。
算式（１）を基本として、実験式を誘導したところ、本
発明の（４）式が得られた。
【００１９】
【実施例】実験１のデータ、即ちＮ＝１０００ｒｐｍ、
Ｐ＝０．４Ｃを、本発明の（４）式に代入したところ、
残存寿命Ｌdhは１１．６時間となり、実際値１１．７時
間とほぼ一致することが確認できた。
Ｐ＝０．４Ｃを、本発明の（４）式に代入したところ、
残存寿命Ｌdhは１１．６時間となり、実際値１１．７時
間とほぼ一致することが確認できた。
【００２０】又、実験２のデータ、即ちＮ＝１８００ｒ
ｐｍ、Ｐ＝０．０７Ｃを、本発明の（４）式に代入した
ところ、残存寿命Ｌdhは２３１０時間となり、実際値２
３０５時間とほぼ一致することが確認できた。
ｐｍ、Ｐ＝０．０７Ｃを、本発明の（４）式に代入した
ところ、残存寿命Ｌdhは２３１０時間となり、実際値２
３０５時間とほぼ一致することが確認できた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な予測式で、転が
り軸受の異常認知から重度の軸受損傷までの残存寿命を
的確に予測できる。
り軸受の異常認知から重度の軸受損傷までの残存寿命を
的確に予測できる。
【図１】ＪＩＳ定格寿命と本発明で予測される残存寿命
の関係を比較して示す線図
の関係を比較して示す線図
【図２】本発明に関する軸受寿命試験のデータの一例を
示す線図
示す線図
【図３】図２中の点Ａにおける生波形及び包絡線波形を
示す線図
示す線図
【図４】同じく点Ｂにおける生波形及び包絡線波形を示
す線図
す線図
【図５】同じく点Ｃにおける生波形及び包絡線波形を示
す線図
す線図
【図６】同じく点Ｄにおける生波形及び包絡線波形を示
す線図
す線図
【図７】同じく点Ｅにおける生波形及び包絡線波形を示
す線図
す線図
【図８】本発明に関する軸受寿命試験のデータの他の例
を示す線図
を示す線図
Ｌdh…残存寿命
Claims (1)
- 【請求項１】転がり軸受の異常認知から重度の軸受損傷
までの残存寿命Ｌｄｈを、実質的に次式 Ｌdh＝０．０３２×｛（１×１０6 ）／６０Ｎ｝×（Ｃ
／Ｐ）3.37 ここで、Ｃ：軸受の動定格荷重 Ｐ：軸受に作用する荷重 Ｎ：軸受の使用回転数 に基づいて予測することを特徴とする転がり軸受の残存
寿命予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108873A JPH09292311A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 転がり軸受の残存寿命予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108873A JPH09292311A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 転がり軸受の残存寿命予測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292311A true JPH09292311A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14495763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8108873A Pending JPH09292311A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 転がり軸受の残存寿命予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292311A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036112A1 (fr) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Nsk Ltd. | Dispositif et procede de prevision de duree de vie de paliers roulants, dispositif de selection de paliers roulants utilisant ledit dispositif de prevision, et procede de definition de facteurs de programmes et d'environnement |
| CN104285138A (zh) * | 2012-04-24 | 2015-01-14 | Skf公司 | 轴承监控方法和系统 |
| CN109900476A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-18 | 华能淮阴第二发电有限公司 | 一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统 |
| JP2020153875A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 日本精工株式会社 | 軸受状態監視方法及び軸受状態監視システム |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8108873A patent/JPH09292311A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036112A1 (fr) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Nsk Ltd. | Dispositif et procede de prevision de duree de vie de paliers roulants, dispositif de selection de paliers roulants utilisant ledit dispositif de prevision, et procede de definition de facteurs de programmes et d'environnement |
| US7305330B2 (en) | 2001-10-26 | 2007-12-04 | Nsk Ltd. | Life predicting method for rolling bearing, life predicting device, rolling bearing selecting device using life predicting device, program and environment coefficient determining method |
| CN104285138A (zh) * | 2012-04-24 | 2015-01-14 | Skf公司 | 轴承监控方法和系统 |
| JP2020153875A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 日本精工株式会社 | 軸受状態監視方法及び軸受状態監視システム |
| CN109900476A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-18 | 华能淮阴第二发电有限公司 | 一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统 |
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