今天我们来聊聊转动惯量扭矩,以下6个关于转动惯量扭矩的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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怎么根据转动惯量J计算扭矩T?
由转动惯量定理,扭转力矩 M=Jβ
式中:J—转动惯量,β—角加速度
当圆柱状负载绕其轴线转动时,转动惯量 J=mr^2/2
式中:m—圆柱体质量,r—圆柱体半径
已知圆柱半径r、长度L和材料密度ρ,则质量 m=ρv=ρπr^2L
根据在△t秒达到△ω转/分角速度的要求,可算出圆柱的角加速度β=△ω/△t
这样,根据半径r、长度L、材料密度ρ,算出质量m和转动惯量J,
根据要求的启动速度算出角加速度β,然后就可算出扭转力矩M了。再根据M选取电机。
什么是电机的转动惯量,什么是转动扭矩?
两者都是表征使物体发生旋转的能力的物理量。计算方法是一样的都是物体各部分的重力和到转轴的距离的平方的乘积,对物体整体的积分。但是转动惯量的转动中心可以是空间任何一条轴、任何一个质点,而且电机扭矩的转动中心只能是电机的转动轴。 转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯距)通常以I 或J表示,SI 单位为 kg·m²。 电机扭矩即电动机的输出扭矩,为电动机的基本参数之一。常用单位为N*m(牛*米)。 对于一个质点,I = mr²,其中 m 是其质量,r 是质点和转轴的垂直距离。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。
转动惯量和力矩的公式
力矩等于转动惯量乘以角加速度。即M=J*a。J是转动惯量,a是角加速度,M是力矩,也称为转矩或扭矩。 转动惯量乘以角加速度:转动惯量相当于惯性质量,是保持物体不转动的能力,力矩相当于力,是让物体转动的力,这样类比利于质量,加速度乘以质量就是力,则角加速度乘以转动惯量就是力矩了。 转矩=转动惯量×角加速度 F=ma 分别乘以r Fr=Mar=Mrra/r=Mrrj=Ij 上述是质点的推导 对右边进行M和r对应的积分,就是整个物体的转动惯量*角速度 对应左边Fr,F理解为内部应力,则就是整个物体的转矩,故而是正确的。
转动惯量和力矩、角加速度的关系
力矩M、角速度W、角加速度α、转动惯量I之间的关系。
M=α *I (力矩不变情况下角加速度与转动惯量呈反比关系)
I=m(质量)*r²(摆动中下肢的质量不变,转动惯量与下肢转动半径成正比)
W= α*t (角加速度与角速度成正比关系)
M不变情况下,r减小 ,I减小,α增大,W增大,力矩不变的情况下,减少摆动半径,摆动腿角速度提升。
扩展资料
实际情况下,不规则刚体的转动惯量往往难以精确计算,需要通过实验测定。测定刚体转动惯量的方法很多,常用的有三线摆、扭摆、复摆等。三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量,
其特点是物理图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体,如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。这种实验方法在理论和技术上有一定的实际意义。
转动惯量和力矩的关系
力矩和转动惯量的关系:力矩等于转动惯量乘以角加速度。
力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量。力和力臂的乘积叫作力对转动轴的力矩。 即力对某一点的力矩的大小为该点到力的作用线所引垂线的长度(即力臂)乘以力的大小,其方向则垂直于垂线和力所构成的平面用力矩的右手螺旋法则来确定。
转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。
转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。
而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
转动惯量实验测定
实际情况下,不规则刚体的转动惯量往往难以精确计算,需要通过实验测定。测定刚体转动惯量的方法很多,常用的有三线摆、扭摆、复摆等。
三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量,其特点是物理图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体,如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。这种实验方法在理论和技术上有一定的实际意义。
转动惯量和电机扭矩是什么关系?
转动惯量和电机扭矩是两个不同的物理量,但它们是有一定的关系的。转动惯量是物体在转动过程中抵抗转动变化的数量度,通常用单位时间内物体所产生的角加速度与所产生的力矩之比来衡量物体的转动惯量。而电机扭矩是电机输出的力矩,它是由电机内部的磁场、线圈和转子之间相互作用产生的。电机转速的快慢、电源电压的大小都会对电机扭矩产生影响。
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