臨界速度とは何ですか?

臨界速度とは、シャフトの回転周波数が固有曲げ周波数の1つに等しくなり、共振が発生する回転速度です。臨界速度では、わずかなアンバランスでも大きな振動が発生し、ベアリング、シール、そしてシャフト自体に損傷を与える可能性があります。.

危険速度付近での運転を避けるのはなぜですか?

危険速度付近で運転すると、共振により振動が指数関数的に増幅されます。標準的な運転方法は、危険速度の少なくとも20～30%上下で運転することです。危険速度±20%以内の領域は危険速度帯域と呼ばれ、使用を避ける必要があります。.

臨界速度を上げるにはどうすればいいですか?

臨界速度を上げるには、シャフトの直径を大きくする（剛性が d⁴ 増加する）、より硬い材料を使用する（E 係数が増加する）、シャフトの長さを短くする、ローターの質量を減らす、または支持条件を単純支持から固定-固定に変更します。.

剛性ローターとフレキシブルローターの違いは何ですか?

剛性ローターは、第一臨界速度（通常はNcrの70%未満）よりはるかに低い速度で動作します。フレキシブルローターは、第一臨界速度を超えて動作し、ランナップおよびコーストダウン中に共振を通過する必要があります。フレキシブルローターは、より慎重なバランス調整が必要です。.

どの程度の安全マージンが推奨されますか?

API 610 および API 617 では、最初の臨界速度が最大連続動作速度より少なくとも 20% 高いこと (剛性ローターの場合)、または動作速度が臨界速度より少なくとも 15～20% 高いこと (共振を通過するフレキシブルローターの場合) を推奨しています。.

無料エンジニアリングツール — #009

ローター臨界速度計算機

レイリー法を用いて、中心質量または分散質量を持つシャフトの第一危険速度（固有振動数）を計算します。安全余裕度を得るために、運転回転数と比較します。.

中央塊レイリー法 3つのサポートタイプ

シャフト長さL (mm）

シャフト径 d (mm）

ローター質量 m (kg）

材料（E係数）

サポートタイプ

動作速度（RPM、オプション）

クイックプリセット

結果

臨界速度（中心質量）

—

固有振動数

—

角周波数 ω_n

—

慣性モーメントI

—

シャフト剛性 k

—

動作速度マージン

—

面積の2次モーメント

中央塊 — 単純支持

集中質量を持つシャフトの場合 m 中間スパンおよび単純支持端部において：

サポート条件要因

剛性係数 k サポートタイプによる変更:

サポート	剛性 k	ファクター vs SS
単純支持（中央荷重）	48EI / L³	1.00
固定-固定（中央負荷）	192EI / L³	4.00
片持ち梁（端荷重）	3EI / L³	0.0625

実例

例 - ポンプシャフト

与えられた： L = 800 mm、d = 50 mm、m = 30 kg、鋼 E = 210 GPa、単純支持

I = π × 50⁴ / 64 = 306,796 mm⁴

k = 48 × 210,000 × 306,796 / 800³ = 6,029 N/mm

ω_n = √(6,029,000 / 30) = 448.2 ラジアン/秒

N_cr = 448.2 × 60 / (2π) = 4,280回転

⚠️ 注意: この簡略化されたモデルでは、質量のないシャフトに単一の集中質量が仮定されています。重いシャフトでより正確な結果を得るには、シャフトの分布質量を考慮したレイリー法またはダンカーリー法を検討してください。.

ローター臨界速度計算機 | シャフト固有振動数

発行元 ニコライ・シェルコヴェンコ オン 2026 年 2 月 15 日 2026 年 2 月 15 日

結果

面積の2次モーメント

中央塊 — 単純支持

サポート条件要因

実例

発行元ニコライ・シェルコヴェンコオン 2026 年 2 月 15 日 2026 年 2 月 15 日