手轮圆周力怎么算

1. 如何计算带轮所受的圆周力，径向力和轴向力

1、皮带轮的圆周力计算

先用皮带轮转速与皮带轮直径换算比，速度比=输出转速:输入转速=负载皮带轮节圆直径:电机皮带轮节圆直径。圆周力和基准力是一样的，直径-2h=节圆直径，h是基准线上槽深，不同型号的V带h是不一样的，Y Z A B C D E，基准线上圆周力分别为h=1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6。

2、皮带轮的径向力计算：

径向力就是皮带轮节线位置理论力,一般用PD表示,外圆一般用OD表示。不同的槽型节圆与外圆的换算公式不一样,一般比较容易测量到皮带轮的外圆,在根据公式计算出节圆。SPZ:OD=PD+4;SPA:OD=PD+5.5;SPB:OD=PD+7;SPC:OD=PD+9.6。

3、皮带轮的轴向力

设电机皮带轮(主动轮)直径、转速为d1、n1,从动轮直径、转速d2、n2,由机械传动原理可以得出皮带轮转速计算公式:d2/d1=n1/n2=i;即d2=d1*(n1/n2)。皮带轮A或SPA的带轮最小外径尺寸为80mm，SPZ带，小轮不小于63mm。

(1)手轮圆周力怎么算扩展阅读：

不同型号的皮带轮的槽角在不同直径范围下的推荐皮带轮槽角度数

1、O型皮带轮在带轮直径范围在50mm～71mm时为34度；在71mm～90mm时为36度， >90mm时为38度；

2、 A型皮带轮在带轮直径范围在71mm～100mm时为34度，100mm～125mm时为36度；>125mm时为38度； B型皮带轮在带轮直径范围在 125mm～160mm时为34度；160mm～200mm时为36度，>200mm时为38度；

3、 C型皮带轮在带轮直径范围在200mm～250mm时为34度，250mm～315mm时为36度，>315mm时为38度；

4、D型皮带轮在带轮直径范围在 355mm～450mm时为36度，>450mm时为38度；E型 500mm～630mm时为36度，>630mm时为38度。

2. 为什么压杆的扭矩是手轮的二倍

球阀蝶阀调节阀减压阀电动阀门气动阀门
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碳钢闸阀、截止阀的阀杆推力、操作扭矩及手轮圆周力的简易计算
来源: 上海阀门 时间: 2012-06-04 点击: 16,491
1．前言

阀杆推力、操作扭矩、手轮圆周力是决定阀门操作的三个重要的参数，本文将给出碳钢闸阀、截止阀简便的计算公式来确定这三个参数，通过下面的计算，可以得到不同压差下的输出扭矩、阀杆推力等数据。本文的公式适用于工作温度≤425℃的闸阀、截止阀的阀杆推力、操作扭矩、手轮圆周力的计算。

2．推力

阀门阀杆推力主要作用在阀门阀座上和脱开阀座上的力，推力主要由三部分组成，公式如下：

F=f1+f2+f3
F——阀杆推力，(N)牛顿；

f1——作用在阀座上的推力，(N)牛顿；

f1=阀门阀座孔面积×阀门最大压差×阀门系数=M×△P×阀门系数，

阀门阀座孑L面积一(阀座孔直径)2×3.14／4=d2×3.14／4，mm2平方毫米，

如果不知道阀座孔直径d，可以用阀门流道直径来作为估计值。阀门阀座孔面积见表1中M。

阀门最大压差△P=P1-P2，P1为阀门上游压力，P2为阀门下游压力值，单位为MPa；如果不知道P1，P2值，△P可取表1中压力值(MPa)。

阀门系数见表2。

f2——阀杆载荷(阀杆的活塞效应)，(N)牛顿；

f2——阀杆面积×阀门上游最大最压力P1=df2×3.14／4，mm2平方毫米；

df为阀门阀杆最小直径，见表3；

表1 阀门阀座孔面积
通径
in 压力等级MPa(psig) 通径

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 阀门系数
阀门类型 液体 气体
400℃以下 400℃以上 400℃以下 400℃以上
平行式闸阀和弹性楔式闸阀或双闸板 0.25 0.3 0.35 0.45
刚性楔式闸阀 0.35 0.4 0.45 0.5
2″（50毫米）以上截止阀 1.15 1.15 1.15 1.15
2″（50毫米）以下截止阀 1.5 1.5 1.5 1.5
如果不知道阀门上游最大最压力P1值(如管道压力不大于6.89MPa时，阀杆载荷f2可忽略不计)，可取表1中压力值(MPa)来进行计算。

f3——阀杆填料摩擦力，具体数据见表4，(N)牛顿。

表4 填料摩擦推力和转矩以及阀杆的活塞效应
摩擦推力
（升降杆） 阀杆直径 1〃（25毫米）
以下 1〃～2〃
（25～50毫米） 2〃（50毫米）
以上
推力 4450牛顿 N 6670牛顿 N 11120牛顿 N
活塞效应
（眀杆阀阀杆载荷） 如果管道压力超过6.897MPa，应加入介质对阀杆的推力（活塞效应），介质对阀杆的推力=管道压力×阀杆面积（通过填料压盖处）
摩擦转矩
（旋转杆） 摩擦转矩=摩推力×阀杆半径（在填料压盖处的半径）
注：(1)填料给升降阀杆增加摩擦推力。给旋转阀杆增加转矩。

(2)管道压力作用于阀杆(通过填料压盖处)的截面积上，有开启阀门的趋势。对于管道压力在6.897MPa以上的明杆闸阀，这个活塞效应的影响是很大的。

(3)对于截止阀，阀杆面积已包括在阀瓣面积中，所以活塞效应可以忽略。

3．扭矩

扭矩是一个转动的力，闸阀和截止阀的阀杆通过驱动螺母上30°的梯形螺纹，驱动阀杆作升降运动。扭矩是由阀杆的推力转化而来的，它是利用螺纹的机械旋转产生直线运动，阀杆系数有通过梯形螺纹把阀杆推力转换为扭矩的作用，即通常我们所讲的梯形螺纹的摩擦半径。一旦获得阀杆推力，就可以通过公式(2)计算得到扭矩值。

扭矩=阀杆推力×阀杆系数M= F×阀杆系数 (2)
M——扭矩，N·M(牛顿·米)

阀杆系数，见表5。

反之，知道扭矩，也可以通过上面的公式计算阀杆推力。

表5 梯形螺纹的阀杆系数
阀杆尺寸
直径×螺距 阀杆系数 阀杆尺寸
直径×螺距 阀杆系数 阀杆尺寸
直径×螺距 阀杆系数
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
注：(1)表中阀杆系数为单头螺纹系数，单位N·m／N。

①对于暗杆阀，阀杆系数要乘以1.5；

②对于水闸，阀杆系数要乘以1.25，并确保估算的推力至少为阀门重量的3倍。

(2)表中6—S表示每英寸6牙，以此类推。

(3)对于29o 梯形螺纹的阀杆系数由公式DFL／2×(cosΨtgα+μ)／(cosΨ-tgα×μ)求得。其中，DFL=名义直径D-O.5×螺距；梯形螺纹牙形角Ψ=14.5o，摩擦系数μ=O.15；tga=导程／πDFL。

4．手轮圆周力

有些闸阀、截止阀是通过手轮操作来实现阀门的开启和关闭，而标准也对施加在手轮轮毂边缘上的力作出了规定。利用上面计算得到的扭矩，通过公式(3)可以计算到手轮上的圆周力，并可以判定其是否符合标准要求，或手轮大小选择是否合理。

手轮圆周力=阀门扭矩／手轮半径 Fs=M/R (3)
Fs——手轮圆周力，牛顿(N)；

R——手轮半径，毫米mm。

5．应用示例

有一AP1600弹性楔式闸阀，通径为DNl50，管道压力为PN5.OMPa(压力等级CLASS300)，蒸汽阀门，求阀门操作扭矩及手轮圆周力。

(1)计算推力

A：查表l，查得阀门的阀座孔面积为17671.5mm2；

B：取压差

阀门工作的恶劣情况是全管道压力下开启，故压差取5.0MPa；

C：查表2得阀门系数为0.45；

由上可计算阀座上的推力f1=17671.5×5.0×0.45= 39760.88N

D：查表3，得阀杆直径31.8，计算f2=(31.8)2×3.14／4×5.0=3969.12N(如管道压力不大于6.89MPa时，可不加入介质对阀杆的推力，因为此管道压力为5.0MPa，故不加。)

E：查表4，得阀杆填料摩擦力，f3=6670N；

F：由上得阀杆推力F= 39760.88+6670=46430.88N。

(2)计算扭矩

A：查表5得阀杆系数0.0032610；

B：扭矩M=46430.88×0.0032610=151.4NM。

(3)计算手轮圆周力

假设阀门手轮直径457mm，手轮半径R=457／2=228.5mm=0.2285m；

手轮圆周力=151.4／0.2285=663N；

附单位换算：1in=25.4mm；

1lbf／in2=0.006894757MPa=1psig：

1lbf=4.44822N。

6．结束语

笔者在实际工作中体会到，主要是应对招投标的技术支持，特别是在外贸技术支持这方面，由于国外客户或招标文件对阀门参数及数据要求比较具体，按照上述简易计算公式，得到的结果比较正确，实际应用效果比较好；工作效率也得到了一定的提高，实用性比较强。在此，笔者愿与行业同仁共同分享!

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3. 齿轮圆周力是怎么计算出来的

主动轮上所受的圆周力是阻力，它的方向与转动方向相反；从动轮
上所受的圆周力是驱动力，它的方向与转动方向相同。两个齿轮上
的径向力方向分别指向各自的轮心。

正火
将工件加热到适当温度，保温一段时间后从炉中取出在

空气中冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
调质
调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面还具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。总之，零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得更多．因此，调质处理在热处理中占有很重要的位置。

在机械产品中的调质件，因其受力条件不同，对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来，各种调质件都应具有优良的综合力学性能，即高强度和高韧性的适当配合，以保证零件长期顺利工作。

4. 圆周力和扭矩的关系

计算有以下三个公式：

1，M=N/ω（扭矩等于功率除以角速度）

2，M=Jα （扭矩等于转动惯量乘以角加速度）

3，M=FL （扭矩等于力乘以力距）

额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿・米(N・m)。

工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。

(4)手轮圆周力怎么算扩展阅读

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系。

转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n或T=P/Ω（Ω为角速度，单位为rad/s）。

5. 圆周力的公式

3.
时间

6. 直齿圆柱形齿轮的圆周力 径向力和轴向力各怎么求

圆周力Ft=2T1/d1 径向力Fr=Ft*tana 其中T1为扭矩，d1为分度圆直径，a为分度圆压力角

7. 直齿轮圆周力径向力求解公式

圆周力:Ft=2T/d

径向力:Fr=Ft*tan a

法向力:Fn=Ft/cos a
T-小齿轮传递的转矩,单位为N.mm
d-小齿轮的节圆直径,对标准齿轮就是分度圆直径,单位为mm
a-啮合角,对标准齿轮.a=20度.

以上为小齿轮(主动轮)的分析,大齿轮(从动轮)的各力分别相等但方向相反.

(7)手轮圆周力怎么算扩展阅读：

圆周力的性质：

1.在任何情况下，矩心的合力都为零（即，矩心为定点，其应具备平衡圆周力的条件)。

2.圆周力可以分解若干分（圆周）力或力偶而不改变对图形的作用。

3.平移定理不完全适用圆周力。

径向力：一般是指圆柱形物体上受的作用力，该作用力方向通过物体截面的圆心，且垂直于物体的轴线的力，或者球形物体上受的通过球心的力，叫径向力。简单来讲就是：就是作用于直径方向的力。

8. 直齿轮圆周力径向力求解公式

圆周力:Ft=2T/d
径向力:Fr=Ft*tan a
法向力:Fn=Ft/cos a
T-小齿轮传递的转矩,单位为N.mm
d-小齿轮的节圆直径,对标准齿轮就是分度圆直径,单位为mm
a-啮合角,对标准齿轮.a=20度.
以上为小齿轮(主动轮)的分析,大齿轮(从动轮)的各力分别相等但方向相反.
摘自濮良贵\纪名刚主编的,第七版,第一百九十五页.

9. 直齿圆柱形齿轮的圆周力 径向力和轴向力各怎么求

求法如下：

若以Z表示齿轮的齿数，则：分度圆周长=πd=zp，即d=zp/π。令p/π=m，则d=mz式中。称为模数。因为两齿轮的齿距p必须相等，所以模数也相等。

为了齿轮设计与加工的方便，模数的数值已标准化。模数越大，轮齿的高度、厚度也越大，承受的载荷也越大，在相同条件下，模数越大，齿轮也越大。

(9)手轮圆周力怎么算扩展阅读

圆周力的性质：

1、在任何情况下，矩心的合力都为零（即，矩心为定点，其应具备平衡圆周力的条件)。

2、圆周力可以分解若干分（圆周）力或力偶而不改变对图形的作用。

3、平移定理不完全适用圆周力。

10. 圆周力的计算公式

圆周率=圆的周长÷直径