西储大学滚动轴承数据集简介

本文主要参考西储大学提供的官方数据介绍文件

附滚动轴承数据集免费下载链接：CWRU_BearingDatahttps://download.csdn.net/download/Adonisyc/85445800?spm=1001.2014.3001.5503

滚动轴承故障实验基础

·  试验台简介

轴承故障测试实验台

上图为西储大学滚动轴承故障测试试验台，该试验台主要由四个部分组成：2马力电动机（上图左侧）、扭矩传感器/译码器（上图中间）、功率测试计（上图右侧）和一个电子控制器（图中未显示）。其中待检测的轴承连接着电动机的转轴，驱动端轴承型号为SKF6205,风扇端轴承型号为SKF6203。

·  故障轴承简介

轴承上的故障点均由人工加工而成，其直径分为5种：7 mils, 14 mils, 21 mils, 28 mils, 和40 mils (1 mil=0.001 inches)。SKF轴承用于直径为7、14和21mils的故障，NTN等效轴承用于直径为28mils和40mils的故障。 外滚道故障是静止故障，因此相对于轴承负载区的故障位置直接影响电机/轴承系统的振动响应。为了量化这种影响，对位于3点钟（直接位于负荷区）、6点钟（与负荷区正交）和12点钟的风扇和驱动端轴承的外滚道故障进行了试验。轴承规格中列出了驱动端和风扇端轴承规格，包括轴承几何结构和缺陷频率。

·  数据采集方法

振动数据是使用加速计收集的，加速计用磁性底座固定在壳体上。加速计放置在电机壳体驱动端和风扇端的12点钟位置。在一些实验中，加速计也连接到电机支撑底板上。振动信号采用16通道DAT记录仪采集，并在Matlab环境下进行处理后，所有数据文件均为Matlab（*.mat）格式。以每秒12000个样本的速度采集驱动端及风扇端数据，并以每秒48000个样本的速度采集驱动端轴承故障数据。使用扭矩传感器/编码器收集速度和马力数据，并手动记录。

数据集介绍

数据集所包含文件夹

该次实验分别在 12000个样本/秒 和 48000个样本/秒 的速度下，采集了正常轴承信号和（单点）驱动端故障信号数据，以 12000个样本/秒 的速度收集所有风扇端故障信号数据。数据文件采用Matlab（*.mat）格式。每个文件都包含风扇和驱动端振动数据以及电机转速。

文件中变量名称含义如下：

DE - 驱动端加速计数据
FE - 风扇端加速计数据
BA - 基础加速计数据
time - 时间序列数据
RPM - 测试期间的RPM

文件“Normal Baseline Data”存储的是正常数据：

电动机负荷（HP） 电动机转速（RPM） 正常轴承基线数据
0 1797

Normal_0(97.mat）
1 1772

Normal_1(98.mat)
2 1750

Normal_2(99.mat)
3 1730

Normal_3(100.mat)

文件“12k Drive End Bearing Fault Data”存储的是12000采样下驱动端故障数据：

Fault Diameter

Motor Load (HP)

Approx. Motor Speed (rpm)

Inner Race

Ball

Outer Race 
Position Relative to Load Zone (Load Zone Centered at 6:00)

Centered
@6:00

Orthogonal
@3:00

Opposite
@12:00

0.007"

0

1797

105.mat

118.mat

130.mat

144.mat

156.mat

1

1772

106.mat

119.mat

131.mat

145.mat

158.mat

2

1750

107.mat

120.mat

132.mat

146.mat

159.mat

3

1730

108.mat

121.mat

133.mat

147.mat

160.mat

0.014"

0

1797

169.mat

185.mat

197.mat

*

*

1

1772

170.mat

186.mat

198.mat

*

*

2

1750

171.mat

187.mat

199.mat

*

*

3

1730

172.mat

188.mat

200.mat

*

*

0.021"

0

1797

209.mat

222.mat

234.mat

246.mat

258.mat

1

1772

210.mat

223.mat

235.mat

247.mat

259.mat

2

1750

211.mat

224.mat

236.mat

248.mat

260.mat

3

1730

212.mat

225.mat

237.mat

249.mat

261.mat

0.028"

0

1797

3001.mat

3005.mat

*

*

*

1

1772

3002.mat

3006.mat

*

*

*

2

1750

3003.mat

3007.mat

*

*

*

3

1730

3004.mat

3008.mat

*

*

*

文件“48k Drive End Bearing Fault Data”存储的是48000采样下驱动端故障数据：

Fault Diameter

Motor Load (HP)

Approx. Motor Speed (rpm)

Inner Race

Ball

Outer Race 
Position Relative to Load Zone (Load Zone Centered at 6:00)

Centered
@6:00

Orthogonal
@3:00

Opposite
@12:00

0.007"

0

1797

109.mat

122.mat

135.mat

148.mat

161.mat

1

1772

110.mat

123.mat

136.mat

149.mat

162.mat

2

1750

111.mat

124.mat

137.mat

150.mat

163.mat

3

1730

112.mat

125.mat

138.mat

151.mat

164.mat

0.014"

0

1797

174.mat

189.mat

201.mat

*

*

1

1772

175.mat

190.mat

202.mat

*

*

2

1750

176.mat

191.mat

203.mat

*

*

3

1730

177.mat

192.mat

204.mat

*

*

0.021"

0

1797

213.mat

226.mat

238.mat

250.mat

262.mat

1

1772

214.mat

227.mat

239.mat

251.mat

263.mat

2

1750

215.mat

228.mat

240.mat

252.mat

264.mat

3

1730

217.mat

229.mat

241.mat

253.mat

265.mat

文件“12k Fan End Bearing Fault Data”存储的是12000采样下风扇端故障数据：

Fault Diameter

Motor Load (HP)

Approx. Motor Speed (rpm)

Inner Race

Ball

Outer Race 
Position Relative to Load Zone (Load Zone Centered at 6:00)

Centered
@6:00

Orthogonal
@3:00

Opposite
@12:00

0.007"

0

1797

278.mat

282.mat

294.mat

298.mat

302.mat

1

1772

279.mat

283.mat

295.mat

299.mat

305.mat

2

1750

280.mat

284.mat

296.mat

300.mat

306.mat

3

1730

281.mat

285.mat

297.mat

301.mat

307.mat

0.014"

0

1797

274.mat

286.mat

313.mat

310.mat

*

1

1772

275.mat

287.mat

*

309.mat

*

2

1750

276.mat

288.mat

*

311.mat

*

3

1730

277.mat

289.mat

*

312.mat

*

0.021"

0

1797

270.mat

290.mat

315.mat

*

*

1

1772

271.mat

291.mat

*

316.mat

*

2

1750

272.mat

292.mat

*

317.mat

*

3

1730

273.mat

293.mat

*

318.mat

*

附录

# 转自官方参考文件

·  故障规格

Bearing

Fault Location

Diameter

Depth

Bearing Manufacturer

Drive End

Inner Raceway

.007

.011

SKF

Drive End

Inner Raceway

.014

.011

SKF

Drive End

Inner Raceway

.021

.011

SKF

Drive End

Inner Raceway

.028

.050

NTN

Drive End

Outer Raceway

.007

.011

SKF

Drive End

Outer Raceway

.014

.011

SKF

Drive End

Outer Raceway

.021

.011

SKF

Drive End

Outer Raceway

.028

.050

NTN

Drive End

Ball

.007

.011

SKF

Drive End

Ball

.014

.011

SKF

Drive End

Ball

.021

.011

SKF

Drive End

Ball

.028

.050

NTN

Fan End

Inner Raceway

.007

.011

SKF

Fan End

Inner Raceway

.014

.011

SKF

Fan End

Inner Raceway

.021

.011

SKF

Fan End

Outer Raceway

.007

.011

SKF

Fan End

Outer Raceway

.014

.011

SKF

Fan End

Outer Raceway

.021

.011

SKF

Fan End

Ball

.007

.011

SKF

Fan End

Ball

.014

.011

SKF

Fan End

Ball

.021

.011

SKF

·  驱动端轴承规格(inches)  # 6205-2RS JEM-SKF

Inside Diameter

Outside Diameter

Thickness

Ball Diameter

Pitch Diameter

0.9843

2.0472

0.5906

0.3126

1.537

·  风扇端轴承规格(inches)  # 6203-2RS JEM-SKF

Inside Diameter

Outside Diameter

Thickness

Ball Diameter

Pitch Diameter

0.6693

1.5748

0.4724

0.2656

1.122

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