免费工程工具 · #007

不平衡产生的离心力

计算旋转部件残余不平衡产生的离心力。输入不平衡量和转速,即可立即查看力计算结果。.

F = U·ω² g·mm → N 轴承负荷
快速预设

成果

离心力
力(千牛)
力(磅力)
角速度 ω
频率
不平衡量(kg·m)
等效静质量

不平衡产生的离心力

当转子存在残余不平衡量 U(质量 × 偏心率)时,旋转会产生离心力:

  • F — 离心力(牛顿)
  • — 不平衡量(kg·m = g·mm × 10⁻⁶)
  • ω — 角速度 = 2πn/60 (rad/s)
  • n — 转速(RPM)

速度依赖性

由于力与 ω² 成正比,因此力与转速的关系是二次函数:

速度加倍 四倍 离心力。这就是为什么高速机械(涡轮机、涡轮增压器)需要更严格的平衡公差的原因。.

等效静载荷

等效静质量是指静止放置在轴承上时,能够产生与旋转不平衡力相同载荷的质量:

实例

例如——电动机

鉴于 不平衡量 U = 1000 g·mm,转速 n = 3000 RPM

ω = 2π × 3000 / 60 = 314.16 弧度/秒

U (SI) = 1000 × 10⁻⁶ = 0.001 千克·米

F = 0.001 × 314.16² = 北纬98.7度

等效静载荷:98.7 / 9.81 = 10.06公斤

典型不平衡力

不平衡量(克·毫米)转速(每分钟)力(牛顿)应用
10010 000109.7涡轮增压器
1 0003 00098.7电动机
5 0001 500123.4离心泵
10 00075061.7大风扇
50 00030049.3破碎机

⚠️ 注意: 此计算假设转子在第一临界转速以下为刚性转子。高于第一临界转速时,动态响应更为复杂,需要进行转子动力学分析。.

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