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HUSTbearing 数据集

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更具体的介绍请见：HUSTbearing-dataset

1. 数据集概述

本数据集包含在 11种不同工况（包括恒定转速和时变转速）下、9种不同健康状态的轴承振动信号数据。该数据集为公开数据，任何人都可以使用它来验证滚动轴承故障诊断算法。

使用 HUSTbearing 数据集的相关论文，请引用以下文献：

Chao Zhao, Enrico Zio, Weiming Shen, Domain Generalization for Cross-Domain Fault Diagnosis: an Application-oriented Perspective and a Benchmark Study, Reliability Engineering and System Safety (2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.ress.2024.109964

图1：(a) HUSTbearing 数据集实验台架

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2. 实验简要介绍

2.1 轴承实验台

轴承故障实验使用 Spectra-Quest 机械故障模拟器进行，如图1所示。

从左到右，实验台依次包括：转速控制器、电机、轴、加速度传感器、轴承以及数据采集器。

九种轴承健康状态如图2所示，分别为：

1. 正常状态
2. 中等内圈故障
3. 严重内圈故障
4. 中等外圈故障
5. 严重外圈故障
6. 中等滚动体故障
7. 严重滚动体故障
8. 中等复合故障
9. 严重复合故障

需要注意的是，复合故障指内圈和外圈同时发生故障。所有故障均为人工预设。

图2：故障轴承照片

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2.2 被测轴承

测试轴承型号为 ER-16K，其详细参数见表1。

表1 测试轴承参数：

• 轴径：38.52 mm
• 滚珠直径：7.94 mm
• 滚珠数量：9

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2.3 传感器及相关设置

用于数据采集的加速度传感器如图3所示，传感器型号见图4，具体信号采集设置见图5。

图3：三向加速度传感器照片

图4：传感器型号

图5：信号采集设置

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2.4 工况设置

实验共设置 11种不同工况，具体如下：

1. 20 Hz
2. 25 Hz
3. 30 Hz
4. 35 Hz
5. 40 Hz
6. 60 Hz
7. 65 Hz
8. 70 Hz
9. 75 Hz
10. 80 Hz
11. 0-40-0 Hz（时变转速，见图6）

图6：时变转速示意图

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2.5 采样设置

采样频率为 25.6 kHz。如图7所示，每次采样记录 262144 个数据点（约 10.2 秒）。

数据集中：

• 第二列表示转速
• 但由于数据是在恒定转速下采集，该列没有实际意义，可以忽略
• 正确的转速信息体现在文件名中

图7：数据文件示意图

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3. 数据集详细说明

原始数据共包含 99个文件（9种健康状态 × 11种工况），均为 Excel 格式。

示例：

• 文件名 “0.5X_B_65Hz” 表示：
  在 65 Hz 工况下的中等滚珠故障（0.5X 表示中等损伤）

健康状态代码如下：

• H：健康
• I：内圈故障
• O：外圈故障
• B：滚珠故障
• C：复合故障

例如：

• “O_80Hz” 表示：在 80 Hz 工况下的严重外圈故障

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