飞轮尺寸的确定

整体式(实腹式)

幅   条   式

幅   板   式

简  图

用于

小型飞轮

中、大型飞轮

中、小型飞轮

平均直径D/m

由结构及允许圆周速度υ_p确定，D≤60υ_p/πn_m

允许圆周速度υ_p/m·s^-1

铸铁：υ_p＝30～50

铸钢：υ_p＝70～90

锻钢：υ_p＝100～120

铸铁：υ_p＝45～55

铸钢：υ_p＝40～60

铸铁：υ_p＝30～50

铸钢：υ_p＝70～90

飞轮转动惯量/kg·m²

J_f

飞轮质量m/kg

轮缘质量：m₀＝(0.7～0.9)4J_f/D²

飞轮宽度b及轮缘厚度H

H＝kb；k＝1～2大型飞轮取小值，ρ＝7850kg·m^-3(钢的密度)、7250kg·m^-3(铸铁密度)

其他尺寸(参照表图)及强度校核(当υ＜υ_p时可不校核)

轮毂直径d₁＝(2～2.5)d，轮毂长度L＝(1.5～2)d，d—— 轴的直径

σ_p、τ_p—— 铸铁为110MPa，铸钢为200MPa

μ—— 材料的泊松比

y——验算截面所在半径，m

ω—— 飞轮的最大角速度，

r·s^-1

飞轮外径D_W＝D+H；轮缘内径：D_N＝D-H

h₁由强度条件确定，h₂＝0.8h₁

a₁＝(0.4～0.6)h₁；a₂＝0.8a₁

辐条截面长径h₁的确定；

z——辐条数；D＜500，z＝4；500＜D＜2000，z＝6；1600＜D＜3000，z＝8

T——作用在飞轮轴上的最大转矩，N·m

σ_bp——许用弯曲应力，铸铁为12～14MPa，铸钢为35MPa

对于重要的飞轮，在必要时应验算A—A、B—B和C—C截面处的应力

S＝b/(4～5)

d_m＝(D_N+d₁)/2

d₀＝(D_N-d₁)/4