logo
0
0
Login

CWRU 轴承数据集

简介

本数据集由 Case Western Reserve University (CWRU) 提供,是用于研究轴承故障诊断的经典数据集。数据通过电火花加工方法在轴承上制造单点损伤,并采集振动信号以检测不同损伤程度的故障。

该数据集广泛应用于 机械故障诊断、信号处理、机器学习与深度学习 等领域。


故障特征频率

驱动端轴承(SKF 6205-2RS JEM 深沟球轴承)

故障类型故障频率(转动频率 Hz 的倍数)
内圈故障5.4152
外圈故障3.5848
保持架故障0.39828
滚动体故障4.7135

规格:

  • 内圈直径:25mm
  • 外圈直径:52mm
  • 厚度:15mm
  • 滚动体直径:7.94mm
  • 节径:39.04mm

风扇端轴承(SKF 6203-2RS JEM 深沟球轴承)

故障类型故障频率(转动频率 Hz 的倍数)
内圈故障4.9469
外圈故障3.0530
保持架故障0.3817
滚动体故障3.9874

规格:

  • 内圈直径:17mm
  • 外圈直径:40mm
  • 厚度:12mm
  • 滚动体直径:6.7462mm
  • 节径:28.4988mm

数据文件格式

  • 文件格式: MATLAB .mat 文件
  • 变量说明:
    • DE: 驱动端加速度数据
    • FE: 风扇端加速度数据
    • BA: 基座加速度数据(正常状态)
    • time: 时间序列数据
    • RPM: 电机转速(单位: r/min,除以60为旋转频率)

正常基座数据

电机载荷(马力)电机近似转速(r/min)文件名
01797Normal_0 (97.mat)
11772Normal_1 (98.mat)
21750Normal_2 (99.mat)
31730Normal_3 (100.mat)

帕德博恩大学轴承数据集说明

数据集概述

本数据集包含人工损伤轴承、加速寿命试验真实损伤轴承及健康轴承的多维度监测数据,适用于轴承故障诊断与健康评估研究。


损伤类型与程度

人工损伤

通过以下工艺模拟真实故障:

  • 电火花加工(EDM):模拟裂纹
  • 钻孔加工:模拟剥落
  • 电动雕刻机加工:模拟点蚀

人工损伤轴承列表

Bearing CodeComponentExtent of Damage (Level)Damage Method
KA01OR1EDM
KA03OR2Electric Engraver
KA05OR1Electric Engraver
KA06OR2Electric Engraver
KA07OR1Drilling
KA08OR2Drilling
KA09OR2Drilling
KI01IR1EDM
KI03IR1Electric Engraver
KI05IR1Electric Engraver
KI07IR2Electric Engraver
KI08IR2Electric Engraver

OR: 外圈(Outer Ring); IR: 内圈(Inner Ring)

真实损伤

通过加速寿命试验台获取(详细退化过程见附件PDF说明)

损伤分类

类型描述示例
单点损伤单一部件单个损伤(如内圈单个点蚀坑)内圈单点蚀坑
重复性损伤同一部位多处非连续损伤(如内圈多个独立点蚀坑)内圈多点蚀坑
多次损伤不同部件复合损伤(如内/外圈同时存在点蚀)内圈+外圈复合损伤

损伤程度分级

Damage LevelAssigned Percentage ValuesLimits for Bearing 6203
10-2%≤ 2 mm
22-5%> 2 mm
35-15%> 4.5 mm
415-35%> 13.5 mm
5>35%> 31.5 mm

技术参数

信号类型采样频率说明
电机电流64 kHz双通道采集
振动信号64 kHz单通道加速度计数据
机械参数4 kHz包含加载力、扭矩、转速三参数

试验工况

数据集构成

类别数量细分说明
人工损伤轴承12外圈7个,内圈5个
真实损伤轴承14外圈5个,内圈6个,复合损伤2个
健康轴承6正常状态参考基准

工况参数表

No.转速 [rpm]负载扭矩 [Nm]径向力 [N]工况名称
015000.71000N15_M07_F10
19000.71000N09_M07_F10
215000.11000N15_M01_F10
315000.7400N15_M07_F04

健康轴承信息

轴承编号磨合时间 [h]径向载荷 [N]转速 [rpm]
K001>501000-30001500-2000
K0021930002900
K003130003000
K004530003000
K0051030003000
K0061630002900

数据规范

结构说明

  • 每个轴承型号独立文件夹
  • 每个文件夹包含4种工况数据
  • 每种工况包含20个样本文件
  • 单样本持续时间:4秒

MAT文件结构

% 根层级字段 - info: 试验配置元数据 - x: 时间序列坐标(与采样频率对应) - Y: 核心数据结构体 - Description: 数据集版本说明 % Y结构体内容 struct Y { Current: [2×256823 double] % 电机电流(双通道) Temperature: [1×4 double] % 温度数据(四通道) Force: [1×64205 double] % 加载力(4kHz采样) Speed: [1×64205 double] % 转速(4kHz采样) Torque: [1×64205 double] % 扭矩(4kHz采样) Vibration: [1×256823 double] % 振动信号(64kHz采样) }

About

No description, topics, or website provided.
Language
Python100%