免費工程工具 · #007
不平衡產生的離心力
計算旋轉部件中殘餘不平衡產生的離心力。輸入不平衡量和轉速即可立即查看力結果。
F = U·ω²
g·mm → N
軸承負荷
結果
離心力
—
力 (kN)
—
力 (lbf)
—
角速度 ω
—
頻率
—
不平衡量 (kg·m)
—
等效靜態質量
—
不平衡產生的離心力
當轉子具有殘餘不平衡量 U（質量 × 偏心）時，旋轉會產生離心力：
- F — 離心力 (N)
- U — 以 kg·m 為單位的不平衡量 (= g·mm × 10⁻⁶)
- ω — 角速度 = 2πn/60 (rad/s)
- n — 轉速 (RPM)
轉速依賴性
由於力取決於 ω²，因此與 RPM 的關係為二次方：
轉速加倍 離心力會增加四倍 離心力。這就是為什麼高速機械（渦輪機、渦輪增壓器）需要更嚴格的平衡公差。
等效靜態負荷
等效靜態質量是指靜止放置在軸承上時，會產生與旋轉不平衡力相同負荷的質量：
實務範例
範例 — 電動機
已知： 不平衡量 U = 1000 g·mm，轉速 n = 3000 RPM
ω = 2π × 3000 / 60 = 314.16 rad/s
U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0.001 kg·m
F = 0.001 × 314.16² = 98.7 N
等效靜態負荷：98.7 / 9.81 = 10.06 kg
典型不平衡力
| 不平衡量 (g·mm) | 轉速 (RPM) | 力 (N) | 應用 |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 000 | 109.7 | 渦輪增壓器 |
| 1 000 | 3 000 | 98.7 | 電動機 |
| 5 000 | 1 500 | 123.4 | 離心泵 |
| 10 000 | 750 | 61.7 | 大型風機 |
| 50 000 | 300 | 49.3 | 破碎機 |
⚠️ 注意： 此計算假設轉子為剛性轉子且低於第一臨界轉速。高於第一臨界轉速時，動態響應更為複雜，需進行轉子動力學分析。
Vibromera — 便攜式動平衡校正與振動分析
使用我們的便攜式動平衡校正儀器在現場降低不平衡力。符合 ISO 21940-11 標準並延長軸承壽命。
了解更多
使用我們的便攜式動平衡校正儀器在現場降低不平衡力。符合 ISO 21940-11 標準並延長軸承壽命。
Categories:
