トルク単位コンバーター
ニュートンメートル、ポンドフィート、ポンドインチ、oz·in、kg·cm、dyne·cmの間のトルク変換—モーターデータシートのすべての単位に対応します。
公式
仕組み
この計算機は、N・m、lb・ft、lb・in、kgf・cm、oz・inなどの工学単位系間でトルクを変換します。機械エンジニア、自動車技術者、国際調達専門家はこのツールを使用して、さまざまな地域規格のモーター仕様を比較します。単位換算誤差はトルクのミスマッチの原因となります。これは、国境を越えたプロジェクトでモーターのサイズが小さくなる一般的な原因です。
NIST SP 811（SI単位の使用ガイド）によると、SIトルクの単位はニュートンメートル（N・m）で、これは1 kg・m²/s²に相当します。一般的な換算係数は正確な数学的関係です。1 N·m = 0.737562 lb·ft = 8.85075 lb·in = 10.1972 kgf·cm = 141.612 オンス·インです。米国の自動車用途ではポンド・フィート単位が主流で、アジアのサーボデータシートにはkgf・cmが、米国のホビー用サーボや小型モーターではオズインが標準となっています。
トルクとエネルギーの区別は非常に重要です。どちらもSI次元はN・mですが、トルクはベクトル (回転力) で、エネルギーはスカラー (作業完了) です。物理学の慣習によると、1 ラジアンで 1 N·m のトルクを加えると、1 ジュールの作業が発生します。これらの単位を混同すると、出力計算に寸法誤差が生じます。つまり、電力 (W) = トルク (N・m) × 角速度 (rad/s) であり、トルク × RPM (寸法が間違っている) ではありません。
計算例
日本のサーボモーターのデータシートには、35 kgf・cmのストールトルクが規定されています。米国および欧州の設計チームの場合は N·m、lb·in、および oz·in に変換してください。
ステップ 1 — kgf·cm から N·m への変換: 1 kgf = 9.80665 N (ISO 80000-4 に準拠) 1 kgf·cm = 9.80665 N × 0.01 m = 0.0980665 N·m 35 kgf·cm × 0.0980665 = 3.432 N·m
ステップ 2 — N·m をポンド·フィートに変換: 1 N·m = 0.737562 ポンド·フィート 3.432 × 0.737562 = 2.531 ポンド·フィート
ステップ 3 — N·m をポンド·インチに変換: 1 N·m = 8.85075 ポンド·インチ 3.432 × 8.85075 = 30.37 ポンド·インチ
ステップ 4 — N·m をオンス·インチに変換: 1 N·m = 141.612 オンスインチ 3.432 × 141.612 = 486.0 オンス·インチ
ステップ 5 — 設計要件に対する検証: 米国規格では 25 lb·in の最小保持トルクが必要です サーボは30.37ポンドインチで、21% のマージンで要件を満たしています
結果:35 kgf・cm = 3.43 N・m = 2.53 ポンド・フィート = 30.4 ポンド・インチ = 486 オンス・インチ。サーボは25 lb·inの要件を超えているため、動的な用途にも十分な余裕があります。
実践的なヒント
- ✓エンジニアリングの経験則に基づく迅速な現場見積もりの場合：1 N・m ≈10 kgf・cm（1.8% 誤差）および 1 lb・ft ≈1.36 N・m（0.1% 誤差）。これは初期のフィージビリティ・チェックに十分な精度
- ✓NEMA MG-1によると、米国のモーターデータシートにはSI単位とインペリアル単位の両方でトルクが記載されている場合があります。不一致がある場合は、SI値を第一に考え、使用されている換算係数を確認してください
- ✓ISO 勧告に従い、多国籍プロジェクトの早い段階でN·mで標準化してください。これにより、変換ミスがなくなり、世界中で使用されているIEC 60034モーター規格に準拠できます
よくある間違い
- ✗kgf・cmとN・cmを混同する場合：SIの定義によると、1 kgf = 9.81 Nなので、kgf・cmはN・cmの9.81倍です。この桁違いの誤差により、読み間違えるとモーターのサイズが大幅に小さくなります
- ✗lb·ftとlb·inを変換せずに混ぜると、1 lb·ft = 12 lb·in、自動車のトルク仕様ではlb·ftを使用し、小型モーターの仕様ではlb·inを使用します。混乱するとどちらの方向でも12倍の誤差が発生します
- ✗トルクとエネルギーを交換可能なものとして扱う：どちらもN・mの単位ですが、トルク×角度はエネルギー（作業完了）になります。角度の関係なしに10 N・mのトルクを10 Jと等しくすると、寸法誤差になります。
よくある質問
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