手輪圓周力怎麼算

1. 如何計算帶輪所受的圓周力，徑向力和軸向力

1、皮帶輪的圓周力計算

先用皮帶輪轉速與皮帶輪直徑換算比，速度比=輸出轉速:輸入轉速=負載皮帶輪節圓直徑:電機皮帶輪節圓直徑。圓周力和基準力是一樣的，直徑-2h=節圓直徑，h是基準線上槽深，不同型號的V帶h是不一樣的，Y Z A B C D E，基準線上圓周力分別為h=1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6。

2、皮帶輪的徑向力計算：

徑向力就是皮帶輪節線位置理論力,一般用PD表示,外圓一般用OD表示。不同的槽型節圓與外圓的換算公式不一樣,一般比較容易測量到皮帶輪的外圓,在根據公式計算出節圓。SPZ:OD=PD+4;SPA:OD=PD+5.5;SPB:OD=PD+7;SPC:OD=PD+9.6。

3、皮帶輪的軸向力

設電機皮帶輪(主動輪)直徑、轉速為d1、n1,從動輪直徑、轉速d2、n2,由機械傳動原理可以得出皮帶輪轉速計算公式:d2/d1=n1/n2=i;即d2=d1*(n1/n2)。皮帶輪A或SPA的帶輪最小外徑尺寸為80mm，SPZ帶，小輪不小於63mm。

(1)手輪圓周力怎麼算擴展閱讀：

不同型號的皮帶輪的槽角在不同直徑范圍下的推薦皮帶輪槽角度數

1、O型皮帶輪在帶輪直徑范圍在50mm～71mm時為34度；在71mm～90mm時為36度， >90mm時為38度；

2、 A型皮帶輪在帶輪直徑范圍在71mm～100mm時為34度，100mm～125mm時為36度；>125mm時為38度； B型皮帶輪在帶輪直徑范圍在 125mm～160mm時為34度；160mm～200mm時為36度，>200mm時為38度；

3、 C型皮帶輪在帶輪直徑范圍在200mm～250mm時為34度，250mm～315mm時為36度，>315mm時為38度；

4、D型皮帶輪在帶輪直徑范圍在 355mm～450mm時為36度，>450mm時為38度；E型 500mm～630mm時為36度，>630mm時為38度。

2. 為什麼壓桿的扭矩是手輪的二倍

球閥蝶閥調節閥減壓閥電動閥門氣動閥門
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碳鋼閘閥、截止閥的閥桿推力、操作扭矩及手輪圓周力的簡易計算
來源: 上海閥門 時間: 2012-06-04 點擊: 16,491
1．前言

閥桿推力、操作扭矩、手輪圓周力是決定閥門操作的三個重要的參數，本文將給出碳鋼閘閥、截止閥簡便的計算公式來確定這三個參數，通過下面的計算，可以得到不同壓差下的輸出扭矩、閥桿推力等數據。本文的公式適用於工作溫度≤425℃的閘閥、截止閥的閥桿推力、操作扭矩、手輪圓周力的計算。

2．推力

閥門閥桿推力主要作用在閥門閥座上和脫開閥座上的力，推力主要由三部分組成，公式如下：

F=f1+f2+f3
F——閥桿推力，(N)牛頓；

f1——作用在閥座上的推力，(N)牛頓；

f1=閥門閥座孔面積×閥門最大壓差×閥門系數=M×△P×閥門系數，

閥門閥座孑L面積一(閥座孔直徑)2×3.14／4=d2×3.14／4，mm2平方毫米，

如果不知道閥座孔直徑d，可以用閥門流道直徑來作為估計值。閥門閥座孔面積見表1中M。

閥門最大壓差△P=P1-P2，P1為閥門上游壓力，P2為閥門下游壓力值，單位為MPa；如果不知道P1，P2值，△P可取表1中壓力值(MPa)。

閥門系數見表2。

f2——閥桿載荷(閥桿的活塞效應)，(N)牛頓；

f2——閥桿面積×閥門上游最大最壓力P1=df2×3.14／4，mm2平方毫米；

df為閥門閥桿最小直徑，見表3；

表1 閥門閥座孔面積
通徑
in 壓力等級MPa(psig) 通徑

mm
PN2.0
(285) PN5.0
(740) PN6.8
(990) PN10.0
(1480) PN15.0
(2220) PN25.0
(3705) PN42.0
(6170)
d M d M d M d M d M d M d M
1/2 13 132.7 13 132.7 13 132.7 13 132.7 13 132.7 13 132.7 13 132.7 15
3/4 19 283.5 19 283.5 19 283.5 19 283.5 19 283.5 19 283.5 19 283.5 20
1 25 490.9 25 490.9 25 490.9 25 490.9 25 490.9 25 490.9 25 490.9 25
1-1/4 32 804.2 32 804.2 32 804.2 32 804.2 32 804.2 32 804.2 32 804.2 32
1-1/2 38 1134.1 38 1134.1 38 1134.1 38 1134.1 38 1134.1 38 1134.1 38 1134.1 40
2 49 1885.7 49 1885.7 49 1885.7 49 1885.7 49 1885.7 49 1885.7 42 1385.4 50
2-1/2 62 3019.1 62 3019.1 62 3019.1 62 3019.1 62 3019.1 62 3019.1 52 2123.7 65
3 74 4300.8 74 4300.8 74 4300.8 74 4300.8 74 4300.8 74 4300.8 62 3019.1 80
4 100 7854.0 100 7854.0 100 7854.0 100 7854.0 100 7854.0 100 7854.0 87 5944.7 100
5 127 12667.8 127 12667.8 127 12667.8 127 12667.8 127 12667.8 111 9676.9 92 6647.6 125
6 150 17671.5 150 17671.5 150 17671.5 150 17671.5 150 17671.5 144 16286.0 131 13478.2 150
8 201 31730.9 201 31730.9 201 31730.9 201 31730.9 201 31730.9 192 28952.9 179 25164.9 200
10 252 49875.9 252 49875.9 252 49875.9 252 49875.9 252 49875.9 239 44862.7 223 39057.1 250
12 303 72106.6 303 72106.6 303 72106.6 303 72106.6 303 72106.6 287 64692.5 265 55154.6 300
14 334 87615.9 334 87615.9 334 87615.9 334 87615.9 322 81433.2 315 77931.1 241 45616.7 350
16 385 116415.6 385 116415.6 385 116415.6 385 116415.6 373 109271.7 360 101787.6 274 58964.6 400
18 436 149301.0 436 149301.0 436 149301.0 436 149301.0 423 140530.5 371 108103.0 311 75964.5 450
20 487 186272.1 487 186272.1 487 186272.1 487 186272.1 471 174233.5 415 135265.2 343 92401.3 500
22 538 227328.8 538 227328.8 538 227328.8 538 227328.8 522 214008.4 457 164029.6 378 112220.8 550
24 589 272471.1 589 272471.1 589 272471.1 589 272471.1 570 255175.9 498 194781.9 413 133964.6 600
26 633 314700.4 633 314700.4 633 314700.4 633 314700.4 617 298992.4 540 229022.1 448 157632.6 650
28 684 367453.2 684 367453.2 684 367453.2 684 367453.2 665 347322.7 584 267864.8 483 183224.8 700
30 735 424291.7 735 424291.7 735 424291.7 735 424291.7 712 398152.9 625 306796.2 517 209928.3 750
32 779 476611.8 779 476611.8 779 476611.8 779 476611.8 760 453646.0 - - - - 800
34 830 541060.8 830 541060.8 830 541060.8 830 541060.8 808 512758.2 - - - - 850
36 874 599946.8 874 599946.8 874 599946.8 874 599946.8 855 574145.7 - - - - 900
38 925 672006.3 925 672006.3 925 672006.3 925 672006.3 - - - - - - 950
40 976 748181.4 976 748181.4 976 748181.4 976 748181.4 - - - - - - 1000
42 1020 817128.2 1020 817128.2 1020 817128.2 1020 817128.2 - - - - - - 1050
48 1166 1067792.7 1166 1067792.7 1166 1067792.7 1166 1067792.7 - - - - - - 1200
54 1312 1351940.4 1312 1351940.4 1312 1351940.4 1312 1351940.4 - - - - - - 1350
56 1360 145267.4 1360 145267.4 1360 145267.4 1360 145267.4 - - - - - - 1400
60 1458 1669571.1 1458 1669571.1 1458 1669571.1 1458 1669571.1 - - - - - 1500
表2 閥門系數
閥門類型 液體 氣體
400℃以下 400℃以上 400℃以下 400℃以上
平行式閘閥和彈性楔式閘閥或雙閘板 0.25 0.3 0.35 0.45
剛性楔式閘閥 0.35 0.4 0.45 0.5
2″（50毫米）以上截止閥 1.15 1.15 1.15 1.15
2″（50毫米）以下截止閥 1.5 1.5 1.5 1.5
如果不知道閥門上游最大最壓力P1值(如管道壓力不大於6.89MPa時，閥桿載荷f2可忽略不計)，可取表1中壓力值(MPa)來進行計算。

f3——閥桿填料摩擦力，具體數據見表4，(N)牛頓。

表4 填料摩擦推力和轉矩以及閥桿的活塞效應
摩擦推力
（升降桿） 閥桿直徑 1〃（25毫米）
以下 1〃～2〃
（25～50毫米） 2〃（50毫米）
以上
推力 4450牛頓 N 6670牛頓 N 11120牛頓 N
活塞效應
（眀桿閥閥桿載荷） 如果管道壓力超過6.897MPa，應加入介質對閥桿的推力（活塞效應），介質對閥桿的推力=管道壓力×閥桿面積（通過填料壓蓋處）
摩擦轉矩
（旋轉桿） 摩擦轉矩=摩推力×閥桿半徑（在填料壓蓋處的半徑）
註：(1)填料給升降閥桿增加摩擦推力。給旋轉閥桿增加轉矩。

(2)管道壓力作用於閥桿(通過填料壓蓋處)的截面積上，有開啟閥門的趨勢。對於管道壓力在6.897MPa以上的明桿閘閥，這個活塞效應的影響是很大的。

(3)對於截止閥，閥桿面積已包括在閥瓣面積中，所以活塞效應可以忽略。

3．扭矩

扭矩是一個轉動的力，閘閥和截止閥的閥桿通過驅動螺母上30°的梯形螺紋，驅動閥桿作升降運動。扭矩是由閥桿的推力轉化而來的，它是利用螺紋的機械旋轉產生直線運動，閥桿系數有通過梯形螺紋把閥桿推力轉換為扭矩的作用，即通常我們所講的梯形螺紋的摩擦半徑。一旦獲得閥桿推力，就可以通過公式(2)計算得到扭矩值。

扭矩=閥桿推力×閥桿系數M= F×閥桿系數 (2)
M——扭矩，N·M(牛頓·米)

閥桿系數，見表5。

反之，知道扭矩，也可以通過上面的公式計算閥桿推力。

表5 梯形螺紋的閥桿系數
閥桿尺寸
直徑×螺距 閥桿系數 閥桿尺寸
直徑×螺距 閥桿系數 閥桿尺寸
直徑×螺距 閥桿系數
19.0×6-s 0.0020104 44.4×4-s 0.0042389 76.2×2-s 0.0071362
19.0×5-s 0.0021191 44.4×3-s 0.0045084 79.4×2-s 0.0075602
22.2×6-s 0.0022543 47.6×3-s 0.0047531 82.6×2-s 0.0075912
22.2×5-s 0.0026088 50.8×4-s 0.0047310 88.9×2-s 0.0080442
25.4×5-s 0.0028519 50.8×3-s 0.0049988 95.2×2-s 0.0085020
28.6×5-s 0.0030155 54.0×3-s 0.0051133 101.6×2-s 0.0089629
28.6×4-s 0.0030983 57.2×3-s 0.0053531 108.0×2-s 0.0094228
31.8×5-s 0.0032610 60.3×3-s 0.0055878 114.3×2-s 0.0098851
31.8×4-s 0.0035069 63.5×3-s 0.0058234 127×2-s 0.0107980
34.9×4-s 0.0037523 66.7×3-s 0.0060619
31.8×4-s 0.0042747 69.8×3-s 0.0062988
43.3×3-s 0.0042389 73.0×3-s 0.0065351
註：(1)表中閥桿系數為單頭螺紋系數，單位N·m／N。

①對於暗桿閥，閥桿系數要乘以1.5；

②對於水閘，閥桿系數要乘以1.25，並確保估算的推力至少為閥門重量的3倍。

(2)表中6—S表示每英寸6牙，以此類推。

(3)對於29o 梯形螺紋的閥桿系數由公式DFL／2×(cosΨtgα+μ)／(cosΨ-tgα×μ)求得。其中，DFL=名義直徑D-O.5×螺距；梯形螺紋牙形角Ψ=14.5o，摩擦系數μ=O.15；tga=導程／πDFL。

4．手輪圓周力

有些閘閥、截止閥是通過手輪操作來實現閥門的開啟和關閉，而標准也對施加在手輪輪轂邊緣上的力作出了規定。利用上面計算得到的扭矩，通過公式(3)可以計算到手輪上的圓周力，並可以判定其是否符合標准要求，或手輪大小選擇是否合理。

手輪圓周力=閥門扭矩／手輪半徑 Fs=M/R (3)
Fs——手輪圓周力，牛頓(N)；

R——手輪半徑，毫米mm。

5．應用示例

有一AP1600彈性楔式閘閥，通徑為DNl50，管道壓力為PN5.OMPa(壓力等級CLASS300)，蒸汽閥門，求閥門操作扭矩及手輪圓周力。

(1)計算推力

A：查表l，查得閥門的閥座孔面積為17671.5mm2；

B：取壓差

閥門工作的惡劣情況是全管道壓力下開啟，故壓差取5.0MPa；

C：查表2得閥門系數為0.45；

由上可計算閥座上的推力f1=17671.5×5.0×0.45= 39760.88N

D：查表3，得閥桿直徑31.8，計算f2=(31.8)2×3.14／4×5.0=3969.12N(如管道壓力不大於6.89MPa時，可不加入介質對閥桿的推力，因為此管道壓力為5.0MPa，故不加。)

E：查表4，得閥桿填料摩擦力，f3=6670N；

F：由上得閥桿推力F= 39760.88+6670=46430.88N。

(2)計算扭矩

A：查表5得閥桿系數0.0032610；

B：扭矩M=46430.88×0.0032610=151.4NM。

(3)計算手輪圓周力

假設閥門手輪直徑457mm，手輪半徑R=457／2=228.5mm=0.2285m；

手輪圓周力=151.4／0.2285=663N；

附單位換算：1in=25.4mm；

1lbf／in2=0.006894757MPa=1psig：

1lbf=4.44822N。

6．結束語

筆者在實際工作中體會到，主要是應對招投標的技術支持，特別是在外貿技術支持這方面，由於國外客戶或招標文件對閥門參數及數據要求比較具體，按照上述簡易計算公式，得到的結果比較正確，實際應用效果比較好；工作效率也得到了一定的提高，實用性比較強。在此，筆者願與行業同仁共同分享!

天沃-不銹鋼三通球閥，與您資料共享！

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3. 齒輪圓周力是怎麼計算出來的

主動輪上所受的圓周力是阻力，它的方向與轉動方向相反；從動輪
上所受的圓周力是驅動力，它的方向與轉動方向相同。兩個齒輪上
的徑向力方向分別指向各自的輪心。

正火
將工件加熱到適當溫度，保溫一段時間後從爐中取出在

空氣中冷卻的金屬熱處理工藝。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細一些，其機械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不佔用設備，生產率較高，因此生產中盡可能採用正火來代替退火。正火的主要應用范圍有：①用於低碳鋼，正火後硬度略高於退火，韌性也較好，可作為切削加工的預處理。②用於中碳鋼，可代替調質處理作為最後熱處理，也可作為用感應加熱方法進行表面淬火前的預備處理。③用於工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消降或抑制網狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需的良好組織。④用於鑄鋼件，可以細化鑄態組織，改善切削加工性能。⑤用於大型鍛件，可作為最後熱處理，從而避免淬火時較大的開裂傾向。⑥用於球墨鑄鐵，使硬度、強度、耐磨性得到提高，如用於製造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。
調質
調質即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝。調質件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。總之，零件處在各種復合應力下工作。這類零件主要為各種機器和機構的結構件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機床、汽車和拖拉機等製造工業中用得很普遍。尤其是對於重型機器製造中的大型部件，調質處理用得更多．因此，調質處理在熱處理中佔有很重要的位置。

在機械產品中的調質件，因其受力條件不同，對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調質件都應具有優良的綜合力學性能，即高強度和高韌性的適當配合，以保證零件長期順利工作。

4. 圓周力和扭矩的關系

計算有以下三個公式：

1，M=N/ω（扭矩等於功率除以角速度）

2，M=Jα （扭矩等於轉動慣量乘以角加速度）

3，M=FL （扭矩等於力乘以力距）

額定轉矩表示額定條件下電機軸端輸出轉矩。轉矩等於力與力臂或力偶臂的乘積，在國際單位制(SI)中，轉矩的計量單位為牛頓・米(N・m)。

工程技術中也曾用過公斤力・米等作為轉矩的計量單位。電機軸端輸出轉矩等於轉子輸出的機械功率除以轉子的機械角速度。直流電動機堵轉轉矩計算公式TK=9.55KeIK 。

(4)手輪圓周力怎麼算擴展閱讀

機械元件在轉矩作用下都會產生一定程度的扭轉變形，故轉矩有時又稱為扭矩。轉矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式，與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等因素緊密聯系。

轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。此外,轉矩與功率的關系T=9549P/n或T=P/Ω（Ω為角速度，單位為rad/s）。

5. 圓周力的公式

3.
時間

6. 直齒圓柱形齒輪的圓周力 徑向力和軸向力各怎麼求

圓周力Ft=2T1/d1 徑向力Fr=Ft*tana 其中T1為扭矩，d1為分度圓直徑，a為分度圓壓力角

7. 直齒輪圓周力徑向力求解公式

圓周力:Ft=2T/d

徑向力:Fr=Ft*tan a

法向力:Fn=Ft/cos a
T-小齒輪傳遞的轉矩,單位為N.mm
d-小齒輪的節圓直徑,對標准齒輪就是分度圓直徑,單位為mm
a-嚙合角,對標准齒輪.a=20度.

以上為小齒輪(主動輪)的分析,大齒輪(從動輪)的各力分別相等但方向相反.

(7)手輪圓周力怎麼算擴展閱讀：

圓周力的性質：

1.在任何情況下，矩心的合力都為零（即，矩心為定點，其應具備平衡圓周力的條件)。

2.圓周力可以分解若干分（圓周）力或力偶而不改變對圖形的作用。

3.平移定理不完全適用圓周力。

徑向力：一般是指圓柱形物體上受的作用力，該作用力方向通過物體截面的圓心，且垂直於物體的軸線的力，或者球形物體上受的通過球心的力，叫徑向力。簡單來講就是：就是作用於直徑方向的力。

8. 直齒輪圓周力徑向力求解公式

圓周力:Ft=2T/d
徑向力:Fr=Ft*tan a
法向力:Fn=Ft/cos a
T-小齒輪傳遞的轉矩,單位為N.mm
d-小齒輪的節圓直徑,對標准齒輪就是分度圓直徑,單位為mm
a-嚙合角,對標准齒輪.a=20度.
以上為小齒輪(主動輪)的分析,大齒輪(從動輪)的各力分別相等但方向相反.
摘自濮良貴\紀名剛主編的,第七版,第一百九十五頁.

9. 直齒圓柱形齒輪的圓周力 徑向力和軸向力各怎麼求

求法如下：

若以Z表示齒輪的齒數，則：分度圓周長=πd=zp，即d=zp/π。令p/π=m，則d=mz式中。稱為模數。因為兩齒輪的齒距p必須相等，所以模數也相等。

為了齒輪設計與加工的方便，模數的數值已標准化。模數越大，輪齒的高度、厚度也越大，承受的載荷也越大，在相同條件下，模數越大，齒輪也越大。

(9)手輪圓周力怎麼算擴展閱讀

圓周力的性質：

1、在任何情況下，矩心的合力都為零（即，矩心為定點，其應具備平衡圓周力的條件)。

2、圓周力可以分解若干分（圓周）力或力偶而不改變對圖形的作用。

3、平移定理不完全適用圓周力。

10. 圓周力的計算公式

圓周率=圓的周長÷直徑