Tilbage til listen over lommeregnere
Rotorudbøjning ved understøtningsberegner
Beregn tilladt rotorudbøjning eller nedhængning ved lejeunderstøtninger
Beregningsparametre
Baseret på Roarks formler og maskindesignstandarder
Beregningsresultater
Maksimal statisk afbøjning:
—
—
Tilladt afbøjningsgrænse:
—
—
Første kritiske hastighed:
—
—
Sikkerhedsmargin:
—
—
Skaftstivhed:
—
—
Vurdering af afbøjning:
Fremragende: < 25% lejefrigang
God: 25-40% lejeafstand
Acceptabel: 40-60% lejeafstand
Dårlig: > 60% – redesign anbefales
Sådan fungerer lommeregneren
Beregning af afbøjning
For en simpelt understøttet aksel med centerbelastning:
δ = F × L³ / (48 × E × I)
hvor:
- δ — maksimal nedbøjning (mm)
- F — påført kraft (N)
- L — spændvidde (mm)
- E — elasticitetsmodul (N/mm²)
- I — inertimoment = π×d⁴/64 (mm⁴)
Kritisk hastighedsforhold
Den første kritiske hastighed er relateret til statisk udbøjning:
Nc = 946 / √δ
hvor Nc er i omdrejninger i minuttet og δ er i mm.
Afbøjningsgrænser
Typiske tilladte udbøjningsgrænser:
- Generelt maskineri: 10.000 liter til 5.000 liter
- Præcisionsudstyr: 20.000 l eller mindre
- Tungt maskineri: 3.000 til 5.000 liter
- Ved lejer: 40-60% lejeafstand
Indlæser konfigurationer
- Ensartet belastning: δ = 5FL³/(384EI)
- Centerbelastning: δ = FL³/(48EI)
- Topunktsbelastning: δ = 23FL³/(648EI)
- Udkragning: δ = FL³/(3EI)
Lejeafstandsklasser
Klasse | Beskrivelse | Typisk frihøjde |
---|---|---|
C0 | Tætsiddende pasform | 0-25 μm |
KN | Normal | 25-45 μm |
C3 | Løs | 45-75 μm |
C4 | Ekstra løs | 75-120 μm |
Designovervejelser
- Driftshastigheden bør være < 70% af første kritiske hastighed
- Overvej dynamisk belastning og ubalancekræfter
- Tag højde for termisk vækst og skævhed
- Inkluder sikkerhedsfaktor på 2-3 for kritiske applikationer
- Kontroller lejelastfordelingen
📘 Komplet guide: Rotorudbøjningsberegner
🎯 Hvad denne lommeregner gør
Beregner akseludbøjning under belastning og kritisk hastighed. Essentiel for akseldesign og vibrationsanalyse.
Rayleigh-formel: ncrit = 946 / √δ [RPM], hvor δ er udbøjningen i mm.
💼 Vigtige applikationer
- Akseldesign: Pumpe med cantilever-løbehjul. Kontroller udbøjning og kritisk hastighed. Hvis kritisk hastighed er tæt på driftshastigheden - øg diameteren.
- Vibrationsanalyse: Høj vibration ved 2950 o/min. Beregningen viser nkrit = 2980 o/min. Årsag: Resonans! Ændr stivhed.
- Spindelpræcision: Maskinværktøjsspindel. Krav: δ < 0,01 mm for nøjagtighed. Beregn den nødvendige minimumsdiameter.
Driftsordninger:
- Subkritisk: n < 0,7×ncrit - sikreste drift
- Superkritisk: n > 1,3×ncrit - kræver hurtig gennemløbsresonans
- Resonanszone: 0,7×nkrit < n < 1,3×nkrit - drift forbudt
📖 Eksempel: Centrifugalpumpe
- Aksel Ø50 mm, længde 400 mm mellem lejer
- Cantilever-løbehjul 80 kg ved 120 mm fra lejet
- Materiale: Stål (E = 210 GPa)
- Resultat: Nedbøjning 0,18 mm, nkrit = 2230 omdr./min.
- Drift: 1480 o/min. Sikkerhedsforhold: 1480/2230 = 0,66 < 0,7 ✓
Kategorier: