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トルク単位変換器 (N·m/lb·ft/oz·in)

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、kg·m間でトルクを変換します。

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公式

1 N·m = 0.7376 lb·ft = 141.6 oz·in

仕組み

トルクは、力 × 距離で測定される回転力です。SI 単位はニュートンメートル (N·m) です。インペリアル単位には、ポンドフィート (lb·ft) とポンドインチ (lb·in) が含まれます。モーターデータシート、特にホビー用サーボや小型モーターのデータシートでは、一般的にoz·in (オンスインチ) と kg·cm (キログラムセンチメートル) を使用します。この関係は、1 N・m = 0.7376 ポンド・フィート = 8.851 ポンド・インチ = 141.6 オンス・インチ = 10.197 kg・cm です。

計算例

定格60オンスインチのトルク：60オンスインチ÷141.612 = 0.424N・m = 0.312ポンド・フィート = 3.74ポンド・インチ = 4.32 kg・cm。250 N・mを生産する自動車エンジン:250 N・m = 184.4 ポンド・フィート = 2213 ポンド・インチ = 35,403 オンス・イン = 2549 kg・cm。

実践的なヒント

  • ✓ホビー用サーボモーターの定格は、4.8Vまたは6Vで通常kg・cmまたはoz・inです。トルクは電源電圧によって異なりますので、ご使用の動作電圧で定格を確認してください。
  • ✓ロボットアームのジョイントのトルク要件は、アームの長さとペイロードの質量とともに増加します。アームの長さが2倍になると、同じ負荷でも2倍のトルクが必要になります。
  • ✓メーカー間でモーターを比較するときは、まずすべてをN・mに変換してください。これにより、インペリアル仕様とメートル仕様が混在していることによる混乱がなくなります。

よくある間違い

  • ✗kg・cm（キログラムセンチメートル、しばしばkgf・cmと呼ばれる）とkg・mを混同すると、100倍の差があります。定格が5 kg・cmのサーボでは、0.05 kg・mしか生成されません。
  • ✗米国のデータシートでは、lb·ftとlb·inはよく混同されます。lb·ftはlb·inの12倍です。トルク定格にどの単位が使用されているかを必ず確認してください。
  • ✗トルク単位は力の単位を意味することを忘れています。oz·inは質量ではなくオンスフォース（ozf）を使用します。厳密には oz·in = ozf·in という重力のコンテクストを正確に表します。

よくある質問

N·m (ニュートンメートル) はトルクまたはエネルギー (力 × 距離) です。N/m (ニュートン/メートル) はばね剛性 (力/距離) です。表記は似ていますが、物理量はまったく異なります。
オズインは、数十年前、米国のメーカーが優勢だった頃、ラジコンホビー業界で標準となりました。一般的なマイクロサーボの出力は20〜40オンスインチ（0.14〜0.28 N・m）ですが、標準サーボの出力は60〜100オンスインチ（0.42〜0.71 N・m）です。
トルク = 質量 × 重力 × レバーアームの長さ関節から 0.2 m の位置に 0.5 kg の荷重がかかる場合、T = 0.5 × 9.81 × 0.2 = 0.981 N・m となり、加速荷重と動的荷重には 2 ～ 3 倍の安全係数を加算してください。
ストールトルクは、シャフトの回転が妨げられた（ゼロスピード）ときにモーターが生成する最大トルクです。ストールトルクの近くで運転すると最大の熱が発生します。連続運転はストールトルクの 50 ～ 70% でなければなりません。

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