同轴轴向力相抵消原则

时间:2024-10-16 18:50:28

轴向力相互抵消的意思,就是轴向力不作用在轴承上。如人字齿轮,同一根轴上受力相等的一对伞齿轮,同一根轴上受力相等、旋向相反的一对斜齿轮等,产生的轴向力通过轴互相抵消,轴承不受轴向力。

轴向力

轴向力(axial force)是指作用引起的结构或构件某一正截面上的反向拉力或压力,当反向拉力位于截面形心时,称轴心力。

简介

它可以与地球引力相抗衡,也就是说,它能使这个物体更加平稳。陀螺、自行车就是靠这个原理而运动的。当他向一个方向倾斜时,这种平衡将会被打破,所以就会产生一个像这个方向的力。倾斜的角度越大,这个力就会越大。德国纳粹在二战时研制的飞碟就是利用这个基本原理起飞和改变方向的。

轴向力举例

所说的轴向力是惯性力,物体在转动时由于存在角速度则会产生一个向心加速度,一般的物体在做转动时都存在一个瞬时轴,可以把这个物体看作是在绕瞬时轴作定轴转动,从而向心加速度指向瞬时轴。而惯性力的方向正好与向心加速度方向相反,这就是所说的轴向力。

一般惯性力的大小与物体的角速度,质量,形状,以及质心等等都有关系,并不是简单的就可以用一个公式解答的。一般质点在绕定轴旋转时,向心力F=m*w^2*r,m是质点的质量,w是旋转角速度,r是旋转半径。如果是刚体的定轴转动,产生惯性力,这属于静平衡和动平衡。

水泵轴向力的产生原因

水泵轴向力是伴随水泵转动时产生的,对于轴向力的产生原因,古往今来有很多学者对此进行了研究,以提高水泵安全可靠运行的能力。研究表明,水泵轴向力的产生原因分为以下几个方面:

(1)水泵叶轮前后液体压力不平衡。当水泵工作起来时,叶轮带动液体转动,在这个过程中,液体经过转动机械的叶轮前后,作用在叶轮吸入口与作用在叶轮背面的液体面积不相等。同时转动机械的叶轮吸入口部位是低压,背部是高压,这样由于叶轮前后的气压不同,会在叶轮的前轮盖和后轮盘之间形成压差,作用于前盖板与后盖板上的液体压力不能互相平衡,产生一个轴向的力。

同轴轴向力相抵消原则

(2)液体动量的轴向分量发生改变。通过液体从叶轮吸入口处流入,从叶轮出口处流出这个过程,在液体轴向力方向上的动量分量会发生变化,原因是作用在叶轮前后的液体,其速度的大小不仅发生改变,速度的方向也有很大变化。根据动量定理分析得出,液体经过叶轮的过程中,由于液体动量在轴向分量上的改变,在轴向方向产生一个冲力,也称动反力。

(3)不同的泵体,轴向力的产生原因也不同。立式泵内部转子的本身重量,在水泵运行过程中也会成为轴向力的一部分;卧式泵内部的转子重力则不会对水泵产生轴向力。

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