토크 단위 변환기 (N·m/lb·ft/oz·in)
뉴턴미터, 파운드피트, 파운드인치, oz·in, kg·cm, kg·m 간의 토크를 변환합니다.
공식
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 (0.1~10n·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 모터를 선택하고 60RPM 회전 시 동력을 확인하십시오.
해결 방법: 1.정적 토크: T = m × g × r = 2 × 9.81 × 0.5 = 9.81 N·m 2.안전계수가 2배인 경우: T_필수 = 19.6 N·m 3.취미 서보 유닛으로 변환: 19.6 × 141.612 = 2776온스·인치 4.kgf·cm로 변환: 19.6 × 10.197 = 200 kgf·cm 5.lb·ft로 변환: 19.6 × 0.7376 = 14.5 lb·ft 6.각속도: 오메가 = 60 분당 회전수 × 2* pi/60 = 6.28 라드/초 7.전력: P = T × 오메가 = 9.81 × 6.28 = 61.6W (정격 부하 시, 안전계수 없음) 8.선택: 다이나믹셀 MX-106 (연속 8.4N·m, 피크 10.0N·m) - 불충분, MX-64 또는 외장 기어박스 필요
실용적인 팁
- ✓NEMA/IEC에 따른 서보 모터 등급: 스톨 토크 (T_s) 는 영속에서 최대이고 연속 토크 (T_c) 는 지속 등급입니다.일반적인 T_c = 0.3-0.5 × t_s이므로 안전을 위해 T_c > T_하중에 대해 50% 마진을 두고 설계하십시오.
- ✓모터 물리학별 토크-속도 관계: T = k_t × I 여기서 k_t는 토크 상수 (N·m/a) 입니다.DC 모터의 경우 에너지 보존에 따른 k_t = k_e (역전력 상수 V/ (rad/s))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 0.1N·m 모터를 8N·m 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·ft와 lb·in을 혼합하면 12배 차이가 납니다.10파운드·피트 모터는 120파운드·인치를 생산합니다.자동차 사양에서는 lb·ft를 사용하고, 서보/액추에이터 사양에서는 lb·in 또는 oz·in을 사용하는 경우가 많습니다.
- ✗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.