理论教育 机械设计轴的振动稳定性简介

机械设计轴的振动稳定性简介

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:共振时轴的转速称为轴的临界转速,如果轴的转速继续提高,超过临界转速,振动就会减弱。因此,对于重要的轴和高速轴,以及跨度较大而刚性较小和外伸端较长的轴,应计算其临界转速nc。同类型振动的临界转速有许多个,最低的一个称为一阶临界转速,其余依次为二阶、三阶临界转速等。若轴的工作转速很高,还应避开相应的高阶临界转速,满足上述条件的轴都具有振动稳定性。

机械设计轴的振动稳定性简介

轴是弹性体,当其回转时,一方面由于本身的重量和弹性产生自然振动;另一方面由于轴和轴上零件的材料组织不均匀,或制造有误差,或对中不良等造成轴系重心偏移,导致回转时产生以离心力为表征的周期性干扰外力,从而引起轴的强迫振动。当轴的强迫振动频率与自振频率相同或接近时,其运转将出现不稳定状态,并发生显著而反复的弯曲变形,这种现象称为轴的共振。共振会影响机器的正常工作,严重时会造成轴系和整台机器的破坏。共振时轴的转速称为轴的临界转速,如果轴的转速继续提高,超过临界转速,振动就会减弱。因此,对于重要的轴和高速轴,以及跨度较大而刚性较小和外伸端较长的轴,应计算其临界转速nc

上述由离心力产生的弯曲变形所引起的振动称为横向振动,它是轴在工作转速范围内最容易发生的一种振动。除此之外,还有扭转振动和纵向振动,计算时常予以忽略。(www.daowen.com)

同类型振动的临界转速有许多个,最低的一个称为一阶临界转速,其余依次为二阶、三阶临界转速等。工作转速n低于一阶临界转速的轴称为刚性轴,超过一阶临界转速的轴为挠性轴。对于刚性轴,应使工作转速n≤(0.75~0.8)nc1;对于挠性轴,应使1.4nc1≤n≤0.7nc2,其中nc1、nc2分别为轴的一阶、二阶临界转速。若轴的工作转速很高,还应避开相应的高阶临界转速,满足上述条件的轴都具有振动稳定性。临界转速的计算方法可参阅有关文献

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