发动机固有频率计算器可估算发动机部件或系统的固有频率或共振频率。该值对于识别可能导致疲劳、故障或性能下降的潜在振动问题至关重要。了解固有频率有助于工程师设计发动机支架、曲轴和支撑结构，避免在工作转速下发生共振。此工具属于 振动分析和机械动力学计算器 类别。
通过计算该频率，工程师和设计师可以最大限度地减少不必要的振动，并提高发动机系统的整体耐用性和平稳性。
发动机固有频率计算器公式
详细分类：
- ₙ = 固有频率（单位：赫兹，Hz）
- k = 刚度或 弹簧常数 组件/系统（单位：牛顿/米，N/m）
- m = 物体或发动机部件的质量（以千克，kg 为单位）
- π ≈3.1416
该公式假设了一个简化的弹簧质量系统，并广泛用于机械和汽车工程中以估计振动特性。
快速参考表
使用此参考根据常见的刚度和质量值计算发动机系统的近似固有频率：
| 刚度（N/m） | 质量（公斤） | 固有频率（赫兹） |
|---|---|---|
| 10,000 | 5 | 7.1 |
| 20,000 | 5 | 10.0 |
| 30,000 | 10 | 8.7 |
| 40,000 | 8 | 11.2 |
| 50,000 | 12 | 10.3 |
这些值可以帮助您快速比较不同的刚度和质量组合以估计预期的振动频率。
发动机固有频率计算器示例
假设一个发动机组件的重量 10 kg 并安装在刚度为 20,000牛顿/米.
步骤1：
使用公式：
fₙ = (1 / 2π) × √(k / m)
fₙ = (1 / 6.2832) × √(20,000 / 10) = 0.1592 × √2000 = 0.1592 × 44.72 = 7.11 Hz
因此，固有频率是 大约 7.11 赫兹.
避免以接近该频率运行发动机或系统，以降低振动风险。
最常见的常见问题解答
为什么固有频率对发动机很重要？
如果运行转速或外部振动与固有频率匹配，就会发生共振。这会放大振动，并可能导致发动机零件损坏或故障。
这可以用于发动机支架或曲轴吗？
是的。该计算器可应用于任何类似弹簧质量系统的发动机部件，包括支架、支撑、轴和连杆。
固有频率的安全裕度是多少？
一个常见的规则是，使工作频率与固有频率保持至少20%到30%的偏差，以避免共振。这被称为隔振或失谐。