在计算B式传动的离心通风机轴的临界转速时,一般略去轴的重量。另外,根据一阶临界转速轴的挠度线形状,假定W的方向向上(见图8-20)。
设两支承点分别为A及B,叶轮重心C与支承点A的距离为a(cm),带轮重心在两支承点中央,两支承间轴的跨距为l(cm),叶轮的重量为G=mg(N),带轮重量W=m1g(N),悬臂端AC间轴的直径为d1(cm),支承AB间轴的直径为d2(cm)。
a)复合挠度 b)轴端挠度 c)转角挠度 d)带轮挠度
按挠度叠加的原理,将C点的挠度Ys(cm)分解为由于叶轮重量G引起的挠度Y1(cm)、Y2(cm)和由于带轮重量引起的挠度Y3(cm)(见图8-20)。
由于叶轮重量G引起AC段轴在C点的挠度为
由于叶轮重量G引起的A点的转角为
因θA1很小,故引起C点的挠度为
由于带轮重量m1g引起的A点的转角为
因θA2很小,故引起C点的挠度为
因而在C点的挠度,应是以上三个挠度的总和:
将公式(8-50)中的Y代入公式(8-48)得
式中 G——叶轮重力(N);(www.daowen.com)
m——叶轮质量(kg);
W——带轮重力(N);
m1——带轮质量(kg);
E——主轴材料的弹性模量,钢的弹性模量,E=2.06×107N/cm2;
J1——悬臂端AC段轴的截面惯性矩(cm4),;
J2——两支承A、B间轴的截面惯性矩(cm4),;
a——支点A到叶轮重心处距离(cm);
l——A、B支承间跨距(cm);
d1——悬臂端AC间轴的直径(cm);
d2——支承AB间轴的直径(cm)。
将J1=πd41/64,J2=πd42/64代入公式(8-51)得
式中 g——重力加速度,g=9.81m/s2。
【例8-12】 已知4—72—11型离心通风机(见图8-17B式),叶轮质量m=459kg,带轮质量m1=201kg,两支承间轴的跨距l=94.5cm,叶轮重心至支承点A的距离a=42.3cm,悬臂端轴的直径d1=9cm,两支承间轴的直径d2=15cm,通风机最大转速n=900r/min,带轮重心在两支承点中央。
求:通风机轴的临界转速nc(r/min)。
解 轴的临界转速,按公式(8-52)计算:
临界转速nc与最大工作转速n之比为
nc/n已超过1.6倍,可使通风机安全运行。
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