免費工程工具 — #009
轉子臨界轉速計算器
使用瑞利法計算具有集中質量或分佈質量軸的第一臨界轉速(自然頻率)。與運轉 RPM 比較以確保安全裕度。
集中質量
瑞利法
3 種支撐類型
結果
臨界轉速(集中質量)
—
自然頻率
—
角頻率 ω_n
—
慣性矩 I
—
軸剛性 k
—
運轉轉速裕度
—
截面二次矩
集中質量 — 簡支
對於具有集中質量的軸 m 位於跨中且兩端簡支:
支撐條件係數
剛性係數 k 隨支撐類型變化:
| 支撐 | 剛性 k | 相對於簡支的係數 |
|---|---|---|
| 簡支(中心載荷) | 48EI / L³ | 1.00 |
| 固支-固支(中心載荷) | 192EI / L³ | 4.00 |
| 懸臂(端部載荷) | 3EI / L³ | 0.0625 |
實務範例
範例 — 泵軸
已知: L = 800 mm, d = 50 mm, m = 30 kg, 鋼 E = 210 GPa, 簡支
I = π × 50⁴ / 64 = 306,796 mm⁴
k = 48 × 210,000 × 306,796 / 800³ = 6,040 N/mm
ω_n = √(6,040,000 / 30) = 448.7 rad/s
N_cr = 448.7 × 60 / (2π) = 4,285 RPM
⚠️ 注意: 此簡化模型假設軸為無質量且僅具單一集中質量。對於重型軸,若需更精確的結果,請考慮採用瑞利(Rayleigh)或登克萊(Dunkerley)方法,以納入軸的分布質量。
Vibromera — 便攜式動平衡校正與振動分析
Professional field balancing instruments and software. Measure vibration, find critical speeds, and balance rotors on-site. Used in 50+ countries.
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