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토크 유닛 컨버터 (N·m/LB·ft/oz·in)

토크를 뉴턴미터, 파운드-피트, 파운드-인치, oz·in, kg·cm, kg·m, 다인·cm 사이로 변환합니다.

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공식

1 N·m = 0.7376 lb·ft = 141.6 oz·in

참고: NIST SP 811: 1 lbf·ft = 1.3558179483314004 N·m, 1 kgf·cm = 0.0980665 N·m (exact)

작동 방식

이 계산기는 기계 엔지니어, 로봇 공학자 및 모터 설계자를 위해 뉴턴 미터, 파운드-피트, 파운드-인치, 온스-인치 및 킬로그램-센티미터를 변환합니다.SI 브로셔 (BIPM) 에 따르면 뉴턴 미터는 SI 토크 단위입니다. 1N·m = 1kg·m^2/s^2입니다.NIST SP 811의 주요 변환 요소: 정확히 1N·m = 0.7376파운드·피트 = 8.851파운드·인 = 141.612온스·인 = 10.197 kgf·cm입니다.토크는 마이크로 모터의 경우 밀리뉴턴미터 (0.1~10mN·m), 서보의 경우 뉴턴미터 (0.5-50N·m), 산업용 드라이브의 경우 킬로뉴턴미터 (1-100kN·m) 의 9배에 달합니다.취미 서보는 일반적으로 oz·in (일반적으로 20-300oz·in) 을 지정하는 반면 자동차는 lb·ft (엔진의 경우 200-500lb·ft) 를 사용합니다.P = T × 오메가가 토크와 동력을 연결하는 관계: 1rad/s에서 1N·m = 1W

계산 예제

문제: 로봇 암 조인트는 안전 계수가 2배인 0.5m 팔 길이로 2kg의 페이로드를 들어올려야 합니다.서보 모터을 선택하고 60RPM 회전 시 동력을 확인하십시오.

해결 방법:

정적 토크: T = m × g × r = 2 × 9.81 × 0.5 = 9.81 N·m
안전계수가 2배인 경우: T_required = 19.6 N·m
취미 서보 유닛으로 전환: 19.6 × 141.612 = 2776 oz·in
kgf·cm: 19.6 × 10.197 = 200 kgf·cm으로 변환
lb·ft: 19.6 × 0.7376 = 14.5 lb·ft으로 변환
각속도: 오메가 = 60 분당 회전수 × 2* pi/60 = 6.28 라드/초
전력: P = T × 오메가 = 9.81 × 6.28 = 61.6W (정격 부하 시, 안전계수 없음)
선택: 다이나믹셀 MX-106 (8.4 N·m 연속, 10.0 N·m 피크) - 불충분, MX-64 또는 외부 기어박스 필요

실용적인 팁

✓NEMA/IEC에 따른 서보 모터 등급: 스톨 토크 (T_s) 는 제로 속도에서 최대이고 연속 토크 (T_c) 는 지속 등급입니다.일반적인 T_c = 0.3-0.5 × T_s. 는 안전을 위해 T_c > T_load 에 맞게 설계되었으며, 50% 마진이 적용되었습니다.
✓모터 물리학별 토크-속도 관계: T = k_t × I 여기서 k_t 은 DC 모터의 경우 에너지 보존에 따른 토크 상수 (N·m/A). 이고, k_t = k_e (역기전력 상수 V/ (rad/s)) 입니다.일반적인 k_t 값: 소형 모터의 경우 0.01-0.1 N·m/A
✓기어박스는 토크를 증가시킵니다: T_out = T_in × 비율 × 효율.효율이 80% 인 100:1 기어박스는 0.1 N·m 모터를 8 N·m 의 출력으로 전환합니다.트레이드오프: 속도는 그에 비례하여 감소합니다 (1000RPM 입력 = 10RPM 출력).

흔한 실수

✗kgf·cm와 kg·m을 혼동하면 100배 차이가 납니다.정격이 5kgf·cm인 서보의 경우 49N·m이 아니라 0.05kg·m = 0.49N·m이 출력됩니다. 사양이 레버 암에 cm 또는 m을 사용하는지 항상 확인하십시오.
✗lb·ft 와 lb·in - 을 혼합하면 12배 차이가 납니다.10 lb·ft 모터는 120 lb·in. 을 생산합니다 자동차 사양 사용 lb·ft; 서보/액추에이터 사양은 종종 lb·in 또는 oz·in을 사용합니다.
✗토크 사양이 실속 (최대, 제로 속도) 과 연속 (지속 작동) 일 수 있다는 점을 무시하면 스톨 토크로 작동하면 열 손상이 발생합니다.NEMA 지침에 따라 연속 작동에는 실속 등급의 50~ 70% 를 사용하십시오.

자주 묻는 질문

N·m 와 N/m의 차이점은 무엇입니까?

SI 브로셔에 따름: N·m (뉴턴미터) 는 토크 (힘 × 거리), 단위 kg·m^2/s^2. N/m (미터당 뉴턴) 은 스프링 강성 (힘/거리), 단위 kg/s^2입니다.비슷한 표기법에도 불구하고 수량은 완전히 다릅니다.토크는 회전하며, 강성은 선형 변위에 저항합니다.

취미 서보를 사용하는 이유 oz·in?

역사적인 미국 RC 취미 산업은 oz·in. 에 따라 하이텍/후타바의 일반적인 범위를 표준화했습니다. 마이크로 서보 15-30 oz·in (0.1-0.2 N·m), ) 표준 서보 40-100 oz·in (0.3-0.7 N·m), ), 하이 토크 150-500 oz·in (1-3.5 N·m). ) 을 141.6으로 나누어 N·m 로 변환합니다.산업용 서보는 N·m 을 직접 사용합니다.

로봇 관절에 필요한 모터 토크는 어떻게 계산하나요?

정적: T = m × g × r_cm (질량 × 중력 × 질량 중심 거리)동적: T_accel = i × 알파 (관성 모멘트 × 각가속도) 를 추가합니다.합계: T_motor > (T_static + T_dynamic) × safety_factor / gear_ratio / 효율.다양한 하중에 대해 1.5-2배의 안전계수를 사용하십시오.기어드 시스템의 마찰 토크를 포함하세요.

스톨 토크란 무엇을 의미하나요?

스톨 토크는 모터 샤프트가 정지 상태일 때의 최대 토크입니다 (0 RPM, 최대 전류).NEMA MG-1에 따르면 모터는 정지 시 고정된 회전자 전류 (정격 6-8배) 를 소모합니다.정지 상태에서 계속 작동하면 몇 초 만에 열 장애가 발생합니다.최대 부하/과도 하중이 1초 미만인 경우에만 스톨 토크를 사용하십시오.