刚体转动定律的公式及其物理意义?

人力资源管理师2022-11-20 08:45:45admin2

转动定律和转动惯量转动惯量及其物理意义定性:转动惯量是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。

定量:当两个绕定轴转动的不同刚体受到相同的力矩分别作用时,它们所获得的角加速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角加速度小,即角速度改变得慢;反之,转动惯量小的刚体所获得的角加速度大,即角速度改变得快。转动惯量的理论计算公式刚体的转动惯量的定义是:若刚体为连续体,则用积分代替求和:①刚体的质量;②转轴的位置;③质量的分布;

两个齿轮转动惯量计算公式?


转动惯量

负载转动惯量计算转动惯量和质量一样,是回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性,用字母J表示。

对于杆:

当回转轴过杆的中点并垂直于轴时;J=mL^2/12

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轴时:J=mL^2/3

其中m是杆的质量,L是杆的长度。

对于圆柱体:

当回转轴是圆柱体轴线时;J=m*r^2/2,

其中m是圆柱体的质量,r是圆柱体的半径。

对于长方体:

当回转轴是长方体高度轴线时;J=(a^2+b^2)*m/12,

其中m是圆柱体的质量,ab是长方体边长。

转动惯量定理:M=Jβ

其中M是扭转力矩

J是转动惯量

β是角加速度=△ω/△t

w=2πn/60,n是转速,单位rad/min

负载启动转矩转矩T=J*V/R

J--转动惯量J=(m.R^2)/2

V--线速度v=π*d*n/60=3.14*D*n/60 (m/s)

n—转速,R—转动半径T=(m.R^2)/2*3.14*D*n/60/R

电机输出转矩P=T * n / 9550或者T=9550P/n 式中,P:电机功率(单位:KW)T: 电机转矩(单位:Nm)n:电机转速(单位:转/分)

例题1

现在已知: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?

分析:

知道轴的直径和长度,以及材料,我们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

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