扭矩 kgcm(什么是 kgcm)?

电器工程 发动机 扭矩
2022-01-02 06:54:56

我知道扭矩是什么,但我很难理解 Torque: 3kgcm 是什么意思?

我不确定该电机可以承载多少重量,我想知道如何计算。

请给我一些提示:)

4个回答

具有 1 kg.cm 扭矩的电机能够在 1 cm 的径向距离处承受 1 kg 的重量。

这里有一张图来解释。

在此处输入图像描述

扭矩是力和距离的叉积:\$ \tau = F \times d \$。因此,相同的重量,在两倍的径向距离处,将需要双倍的扭矩。

在此处输入图像描述

请注意,度量“kgcm”是“千克力 × 厘米”,如果写成 \$ kg_F.cm \$ 会更清晰,这避免了 kg(质量)和 \$ kg_F \$(力)之间的混淆。

\$ kg_F \$ 单位不再用于工程工作,因为 \$ 1 kg_F \$ 被定义为“标准地球海平面重力”中 1 kg 重量上的力,但没有人能就“标准地球海平面重力”的精确值。另外,当您不在地球上时,它不是一个非常直观的单位。

取而代之的是 Nm 的 SI 单位,它不依赖于地球重力的确切值。

扭矩是“扭转力”的量度。
功率是扭转力 x 速度的量度。

扭矩通常表示为力 xa 距离因此对于相同的扭矩,如果将距离加倍,则力减半以获得相同的答案。

所以 kg.cm 是公斤力 x 厘米距离。
事实上,kg 是质量单位,而不是力的单位,但在许多情况下,kg 被草率地用作力的单位。

其他扭矩单位包括英尺磅、牛顿米、达因厘米 (!) ...

在您的情况下,3 kg.cm 意味着在半径为 1 cm 处作用的 3 kg“力”将产生与您的电机相同的扭矩。
同样,这可能是 0.1 公斤 x 30 厘米,或 10 公斤 x 0.3 厘米或......

FWIW - kg 是质量单位,牛顿是相应的力单位。其中 1 kg 的“重量”= g 牛顿,其中 g = 9.8 m/s/s。这里足够接近 g = 10,因此 1 kg 重 10 牛顿。

但英镑实际上是一个力量单位。
相应的质量单位是 Slug,其中
1 个 Slug 的重量约为 32 磅力。
你不会发现有人靠蛞蝓或牛顿卖蔬菜:-)。
一杯牛顿啤酒大约是 4 盎司。

一个有用的近似值

  • 以瓦特为单位的功率 ~= kg.m 扭矩 x RPM

这只是偶然,因为各种常数几乎完全抵消,但它非常有用。精确到1%左右。

所以在你的情况下 3 kg.cm = 0.03 kg.m
所以你的电机在给定 RPM 在这个扭矩下产生的功率是
Power = 0.03 x RPM Watts。
即在 3 kg.cm 扭矩下以 1000 RPM 大约 30 瓦。


在开发交流发电机制动器和控制器以充当锻炼设备的负载时,我花了很多时间玩测功机。
近似值

  • 瓦特 = kg.m.RPM ......是一个有用的近似值,需要记住。

kgcm 将是千克厘米,电机很旧或制造商不喜欢 SI 单位。无论如何,1kgcm 是 0.09807Nm。

您的电机能够举起的重量取决于滑轮的大小。如果滑轮直径为 2 厘米(半径为 1 厘米),电机将能够提升 3 公斤。如果滑轮为20cm,电机将能够提升~300g。

如果你想提升更多,你需要一个降低速度但增加扭矩的变速箱。

扭矩是力乘以距离的量度。想想用扳手转动螺母:扳手拉得越远,转动螺母就越容易。这是因为相同的力,越过手柄,会产生更高的扭矩,因为它必须在更长的移动距离上施加相同的力才能完成工作。变速箱也使用相同的原理,它是一种将距中心的距离换成运动距离以提高扭矩的方法。

美国单位是愚蠢的,因为它们使用相同的单位(“磅”)来表示力和质量,即使它们不同。SI 单位更好,因为它们使用一个单位(千克)表示质量,而另一个单位(牛顿)表示力。在归一化重力下,一公斤的质量通常会向地球中心施加 9.81 牛顿(取决于您所在的位置。)

我见过很多以kgcm表示扭矩的电机,我不太明白为什么会这样。也许有人翻译了磅英寸(或强 12 倍的英尺磅)并在某些时候使用了错误的目标单位,并且惯例卡住了。在使用真正 SI 单位的国家/地区,您需要以牛顿米为单位的扭矩,如果您有小型步进电机或诸如此类的东西,您可能会得到牛顿厘米。

那么,您的电机可以承受 3 公斤吗?是的,如果轴的中心和它所保持的质心之间的距离(沿重心轴投影到轴平面)为 1 厘米或更小。如果传动轴中心和质心之间的距离更长,那么你需要一个变速箱,或者更轻的负载,或者更强大的电机。