機械公式分享:圓周運動、轉動和轉矩以及迴轉運動

2021-01-13 愛咖邦

圓周運動

物體以一定的速度在圓周上作迴轉運動,將這種稱為勻速圓周運動,以一定的加速度做圓周運動稱為勻角加速度圓周運動。角度的大小可以用圓弧的長度與半徑的比值來計算,單位是弧度(rad)

向心力和離心力

在機械設計中很多時候需要考慮到向心力和離心力的作用影響。

雖然離心力是考慮力的平衡時假想出來的,但能感覺到,比較容易理解。很多機械原理都是利用離心力來進行物體分離的。

轉動慣量

物體的各質點不是做直線運動,而是以物體的軸線做圓周運動稱為轉動。

轉動慣量越大,使物體轉動起來就越難。

為確保發動機等機械部件能夠平穩的轉動,常採用飛輪。飛輪是安裝在機器迴轉軸上的具有較大轉動慣量的輪狀儲能器。飛輪所利用的就是慣性定律。當轉速高時,飛輪動能增加把能量儲備起來;當轉速慢時,動能少,釋放能量。

轉動慣量的迴轉半徑是指合力矩到迴轉中心的垂直距離,他與重心位置求法完全一樣。

轉矩與轉動

物體做迴轉運動時,迴轉力與其迴轉中心距離的乘積稱為轉矩。比如某型號機械手臂的姿勢發生變化,轉動慣量隨之變化,驅動電機的轉矩也就發生變化。

轉矩是力矩在迴轉運動中的別稱。另外當轉動軸受扭轉力矩作用時,需要求解材料的應力、應變、強度時稱為扭矩,和轉矩區分開來。

迴轉運動的功、功率和能量

基本上和直線運動差不多,但運動的軌跡的圓弧的。

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