计算参数
基于 API 686 和机械校准标准
计算结果
最大允许跳动(TIR):
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API 686 限制:
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速度因素:
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位置因素:
—
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跳动严重程度评估:
出色的: 低于计算限值的 25%
好的: 计算限值的 25-50%
可接受: 计算极限的 50-75%
边缘: 75-100% 计算限值 – 考虑修正
计算器的工作原理
轴跳动定义
轴跳动是指缓慢旋转轴(通常用手)时测得的径向位移的总指示读数 (TIR)。它指示轴的直线度和安装精度。
API 686 标准
API 686 提供了允许轴跳动的指导原则:
TIR ≤ 50 μm(0.002 英寸)或 D/2000
以较大者为准,其中 D 为轴直径(毫米)。
基于速度的限制
对于高速机械,适用更严格的限制:
- < 1800 转/分: 标准限值
- 1800-3600 转/分: 75% 标准
- 3600-7200 转/分: 50% 标准
- > 7200 转/分: 25% 标准
位置因素
跳动极限随测量位置的不同而变化:
- 耦合时: 最关键——使用基本限制
- 近方位: 1.5倍基础限制
- 在跨中点: 2倍基础限制
- 悬垂处: 0.5× 基准限值(更严格)
过度跳动的原因
- 由于操作或储存不当导致轴弯曲
- 轴承配合不均匀或轴承座未对准
- 转子不平衡导致永久变形
- 不均匀加热导致的热变形
- 制造公差和加工误差
测量最佳实践
- 使用分辨率为 0.001 毫米 (0.00005 英寸) 的千分表
- 支撑轴位于 V 型块或中心
- 用手慢慢旋转,不要用力
- 在多个轴向位置进行读数
- 检查水平轴上的指示器是否下垂
- 测量前清洁轴表面
校正方法
- 轻微跳动: 精密平衡可能有帮助
- 中等跳动: 轴矫直(冷或热)
- 严重跳动: 机械加工或轴更换
- 轴承相关: 检查并纠正轴承配合
使用示例和价值选择指南
示例 1:联轴器处的泵轴
设想: 离心泵轴安装前的检查
- 轴径: 60毫米
- 速度 2950转/分
- 机器类型: 通用机械
- 轴承类型: 滚珠轴承
- 地点: 在联轴器轮毂处
- 表面处理: 良好
- 结果: 最大 TIR = 38 μm (0.038 mm)
- 典型读数: 15-25 μm 可接受
示例2:精密主轴
设想: CNC加工机床主轴
- 轴径: 80毫米
- 速度 8000转/分
- 机器类型: 精密设备
- 轴承类型: 滚珠轴承
- 地点: 近轴承
- 表面处理: 出色的
- 结果: 最大 TIR = 10 μm (0.010 mm)
- 批判的: 必须是 精密加工时 < 5 μm
例3:大型压缩机转子
设想: 离心压缩机轴检查
- 轴径: 200毫米
- 速度 5400转/分
- 机器类型: 加工机械
- 轴承类型: 套筒轴承
- 地点: 在跨中
- 表面处理: 良好
- 结果: 最大 TIR = 50 μm (0.050 mm)
- 请注意: 中跨允许 2 倍耦合限制
如何选择价值观
机器类型选择
- 精密设备:
- 机床主轴
- 磨床
- 光学设备
- 测量仪器
- 通用机械:
- 电动机
- 标准泵
- 风扇和鼓风机
- 大多数工业设备
- 加工机械:
- 压缩机
- 涡轮机
- 高速泵
- 关键工艺设备
- 重型机械:
- 轧机
- 破碎机
- 大型变速箱
- 采矿设备
测量位置影响
- 在联轴器中心处:
- 最关键的位置
- 直接影响对齐
- 使用最严格的限制
- 检查两个面和边缘
- 近方位:
- 影响轴承寿命
- 1.5×耦合极限OK
- 检查轴承直径的1倍范围内
- 在 Midspan:
- 自然垂点
- 2×耦合极限可接受
- 检查轴是否弯曲
- 在悬垂处:
- 放大振动
- 使用 0.5 倍正常限值
- 对叶轮至关重要
表面光洁度效果
- 优秀(Ra < 0.8 微米):
- 研磨或抛光
- 无测量误差
- 用于精密工作
- 良好(Ra 0.8-1.6 μm):
- 精车
- 大多数轴的标准
- 最小测量误差
- 平均值(Ra 1.6-3.2 μm):
- 正常转弯
- 可能会影响读数
- 测量前清洁
- 粗糙度(Ra > 3.2 μm):
- 粗车或铣
- 显著的测量误差
- 考虑加工
速度考虑
- < 1800 转/分: 适用标准跳动限值
- 1800-3600 转/分: 降低限制 25%
- 3600-7200 转/分: 降低 50% 限额
- > 7200 转/分: 降低限制 75%
- 规则: 速度越高,公差越小
实用测量技巧
- 设置: 使用稳定的 V 型块或中心
- 指标: 最小分辨率 0.001 毫米
- 旋转: 用手慢慢转动,标记高点
- 多次阅读: 检查几个轴向位置
- 温度: 在室温下测量
- 文档: 记录轴草图上的读数
📘 轴跳动计算器 (API 686)
根据 API 686 标准确定允许的径向跳动 (TIR)。这对于高速设备和精密机械至关重要。
规则:TIR ≤ max(50 μm; D/2000),其中 D 为轴直径(毫米)。
💼 应用程序
- 新轴验收: Ø80 mm 轴。实测值:35 μm。极限:max(50; 40) = 50 μm。合格 ✓
- 修复后控制: 轴弯曲后已矫直。跳动量为180微米,矫直后为45微米。准备安装。
- 振动诊断: 1倍振动增大。经检验的跳动量:95微米。Ø100的极限:50微米。原因:轴弯曲或轴承磨损。
测量方法:
TIR(总指示器读数): 满度盘指示器读数。峰峰值跳动(2倍振幅)。
测量: 将轴安装在V型块或车床上。将千分表放在轴承颈上。缓慢旋转,记录最小和最大读数。
类别