支持部におけるローターのたわみ計算機

許容されるローターのたわみまたはベアリング支持部のたわみを計算する

計算パラメータ

ロアークの公式と機械設計基準に基づいて

メートル法帝国制度

計算結果

最大静的たわみ: —

許容たわみ限界: —

最初の臨界速度: —

安全マージン: —

シャフトの硬さ: —

たわみ評価:

素晴らしい： ベアリングクリアランス < 25%

良い： 25-40%のベアリングクリアランス

許容できる： 40-60%のベアリングクリアランス

貧しい： > 60% - 再設計を推奨

計算機の仕組み

たわみ計算

中心荷重を受ける単純支持シャフトの場合:

δ = F × L3 / (48 × E × I)

どこだ？

δ — 最大たわみ（mm）
F — 加えられた力（N）
L — スパン長さ（mm）
E — 弾性係数（N/mm²）
私 — 慣性モーメント = π×d⁴/64 (mm⁴)

臨界速度関係

最初の臨界速度は静的たわみに関係します。

Nc = 946 / √δ

ここで、Nc は RPM、δ は mm です。

たわみ限界

一般的な許容たわみ限界:

一般機械： L/10,000～L/5,000
精密機器： L/20,000以下
重機: L/3,000～L/5,000
ベアリング時： 40-60%のベアリングクリアランス

設定の読み込み

均一荷重: δ = 5FL³/(384EI)
センターロード: δ = FL³/(48EI)
2点荷重: δ = 23FL³/(648EI)
カンチレバー: δ = FL³/(3EI)

ベアリングクリアランスクラス

クラス	説明	標準クリアランス
C0	タイトフィット	0～25μm
CN	普通	25～45μm
C3	ゆるい	45～75μm
C4	エクストラルーズ	75～120μm

設計上の考慮事項

運転速度は第一危険速度の70%未満でなければならない
動的荷重と不均衡力を考慮する
熱膨張とずれを考慮する
重要なアプリケーションには2～3の安全係数を含める
ベアリングの荷重分布を確認する

📘 完全ガイド: ローターたわみ計算機

🎯 この計算機の機能

負荷と危険速度下でのシャフトのたわみを計算します。シャフト設計と振動解析に不可欠です。レイリーの式：ncrit = 946 / √δ [RPM]、δはたわみ（mm）です。.

💼 主な用途

シャフトデザイン: 片持ち式インペラ付きポンプ。たわみと危険速度を確認してください。危険速度が運転速度に近い場合は、直径を大きくしてください。
振動解析: 2950 RPMで高い振動が発生しました。計算によるとncrit = 2980 RPMです。原因：共振！剛性を変更してください。
スピンドル精度: 工作機械のスピンドル。要件：精度はδ < 0.01 mm。必要な最小直径を計算します。.

動作環境:

亜臨界: n < 0.7×ncrit - 最も安全な操作
超臨界: n > 1.3×ncrit - 共鳴を通過する高速パスが必要
共鳴ゾーン: 0.7×ncrit < n < 1.3×ncrit - 操作禁止

📖 例: 遠心ポンプ

シャフトØ50 mm、ベアリング間の長さ400 mm
片持ち式インペラ 80 kg、ベアリングから 120 mm の位置
材質：鋼（E = 210 GPa）
結果： たわみ0.18 mm、ncrit = 2230 RPM
運転時：1480 RPM。安全率：1480/2230 = 0.66 < 0.7 ✓

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発行元 管理者 オン 2025年10月20日 2025年12月9日