如何计算风扇叶片上的离心力？

离心力 F = m × R × ω²，其中 m 为叶片质量（单位：千克），R 为旋转轴到叶片重心的距离（单位：米），ω = 2π·n/60 为角速度（单位：弧度/秒）。结果单位为牛顿。

什么是力与重量比？为什么它很重要？

力重比是指离心力除以叶片重量（m×g）。它表示叶片所受重力的倍数。力重比为 1000 表示叶片'感受到'的力是自身重量的 1000 倍。这对于叶片根部应力、紧固件设计和疲劳寿命评估至关重要。

典型最大叶尖速度：碳钢叶轮 80–120 米/秒，不锈钢叶轮 60–90 米/秒，铝制叶轮 100–150 米/秒，FRP/玻璃纤维叶轮 60–80 米/秒。更高的叶尖速度会增加离心应力和噪音。关键应用可能将叶尖速度限制在 60 米/秒。

引风机（ID）通常处理高温、高污染气体，其叶片尺寸更大、重量更重，半径也比强制风机（FD）更大。再加上相近或更高的转速，这会导致引风机叶片承受更大的离心力。

不平衡（质量分布不均）产生的离心力会导致振动。即使叶片间质量差异很小，也会在轴上产生净不平衡力。适当的平衡可以确保所有叶片产生的离心力相互抵消，从而使轴承承受的净力最小。

免费工程工具

计算引风机和吹入式风机叶片上的离心力。求出每片叶片的离心力、总离心力、力重比和叶尖速度。

ID/FD 工业风机每片叶片的力尖端速度

每片叶片的力

—

每片叶片受力（千牛）

—

力重比

—

总力（所有叶片）

—

尖端速度

—

叶尖速度是根据叶片重心半径计算的。而实际叶轮叶尖速度则应使用叶尖外半径。

示例——风扇叶片

已知： 叶片质量 = 15 kg，重心半径 = 800 mm，转速 = 1485 RPM

ω = 2π × 1485 / 60 = 155.5 弧度/秒

F = 15 × 0.8 × 155.5² = 290,340 N = 290.3 kN

力/重量 = 290,340 / (15 × 9.81) = 1,972×

重心处的叶尖速度 = 0.8 × 155.5 = 124.4 米/秒

⚠️ 注意： 这些力是作用于叶片根部的每片叶片的力。轴承上的合力取决于平衡质量——理想情况下，所有叶片力相互抵消。叶片之间的质量差异会产生在平衡过程中测量的不平衡力。