负载的转动惯量怎样计算?公式?
转动惯量为J=∑ mi*ri^2。
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。
扩展资料:
例题:一个直径是80的轴,长度为500,材料是钢材。计算一下,当在0.1秒内使它达到500转/分的速度时所需要的力矩。
1、分析:知道轴的直径和长度,以及材料,可以查到钢材的密度,进而计算出这个轴的质量m,由公式ρ=m/v可以推出m=ρv=ρπr²L.
2、根据在0.1秒达到500转/分的角速度,可以算出轴的角加速度β=△ω/△t=(2π×500rad/min)/0.1s
3、电机轴可以认为是圆柱体过轴线,所以J=mr²/2,所以M=Jβ= (mr²/2)(△ω/△t)= ρπr^2hr²/2△ω/△t= 7.8×10³ ×3.14× 0.04²×0.5×0.04²/2 ×500×2π/60/0.1 = 8.203145N·m
参考资料来源:百度百科-转动惯量
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。
I=mr²。
转动惯量计算公式:I=mr²。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。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。
转动惯量计算公式:
1、对于细杆:
当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时I=mL²/I²;其中m是杆的质量,L是杆的长度。当回转轴过杆的端点并垂直于杆时I=mL²/3;其中m是杆的质量,L是杆的长度。
2、对于圆柱体:
当回转轴是圆柱体轴线时I=mr²/2;其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。
3、对于细圆环:
当回转轴通过环心且与环面垂直时,I=mR²;当回转轴通过环边缘且与环面垂直时,I=2mR²;I=mR²/2沿环的某一直径;R为其半径。
4、对于立方体:
当回转轴为其中心轴时,I=mL²/6;当回转轴为其棱边时I=2mL²/3;当回转轴为其体对角线时,I=3mL²/16;L为立方体边长。
5、对于实心球体:
当回转轴为球体的中心轴时,I=2mR²/5;当回转轴为球体的切线时,I=7mR²/5;R为球体半径。
负载惯量由(以平面金切机床为例)工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。
电机的转子惯量是电机本身的一个参数。单从响应的角度来讲,电机的转子惯量应越小为好。但是,电机总是要接负载的,负载一般可分为二大类,一类为负载转矩,一类为负载惯量。
扩展资料
惯量的影响因素:
1、伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。
2、通过机械传动装置的设计,可以使负载惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实有这样大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即大惯量电机。
参考资料来源:百度百科-惯量
参考资料来源:百度百科-惯量匹配
负载折算到电机轴的惯量等于负载惯量除以(速比的平方)。
减速比计算方法:
1、定义计算方法:减速比=输入转速÷输出转速,,连接的输入转速和输出转速的比值,如输入转速为1500r/min,输出转速为25r/min,那么其减速比则为:i=60:1
2、齿轮系计算方法:减速比=从动齿轮齿数÷主动齿轮齿数(如果是多级齿轮减速,那么将所有相啮合的一对齿轮组的从动轮齿数÷主动轮齿数,然后将得到的结果相乘即可。
3、皮带、链条及摩擦轮减速比计算方法:减速比=从动轮直径÷主动轮直径。
扩展资料:
一、惯量影响因素
影响伺服电机响应的主要负载是负载惯量。伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。
当负载惯量确实有这样大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。
二、减速比的主要作用
1、降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速器额定扭矩。
2、减速同时降低了负载的惯量,惯量的减少为传动比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。
参考资料来源:百度百科-减速比
参考资料来源:百度百科-惯量