Skip to main content

3.6.3. 允许转矩和转动惯量计算示例

3.6.3. 允许转矩和转动惯量计算示例​

 

(1)   例 #1 简单2-D 模型

 

 

图 3.11 HS165 2-D 负载模型

 

M – 负载重量

Jxx -从负载重心到 X 方向上的转动惯量

Jyy -从负载重心到 Y 方向上的转动惯量

Jzz -从负载重心到 Z 方向上的转动惯量

Ja4 - R2 轴旋转中心的转动惯量

Ja5 - B 轴旋转中心的转动惯量

Ja6 - R1 轴旋转中心的转动惯量

 

☞ 负载条件: 长度和宽度为 300mm、厚度为200mm的不锈钢(总重量141.3kg)

 

①    允许转矩的限值

B 轴重心位置             LX = 379mm、LY = 0mm、LZ = -79mm

如果您要使用转矩图中的 B 和 R1 轴长度的限值、参考下列公式。

B 轴基线长度

R1 轴基线长度

 

②    允许转动惯量的限值

重心上负载的转动惯量 Jxx= 1.53kgm2、Jyy= 2.12 kgm2、Jzz= 1.53 kgm2

B 轴转动惯量(Ja5)

R1 轴转动惯量(Ja6)

 

③    总结

因为重量、转矩和转动惯量都符合限制条件、所以这个模型是安全的

 

(2)   例#2复杂3-D模型

 

 

图 3.12 HS165 3-D 负载模型 2-D 形状

 

铝块形状的组合

(σ=0.00287 g/mm3、        : 164.7 kg)

m1 (60×300×300)              :  15.5kg

m2 (470×400×200)             : 107.9kg

m3 (300×300×160)             :  41.3kg

 

mi – i 块负载重量

LXi – I 块上 X 轴方向的重心位置

LYi – I 块上 Y 轴方向的重心位置

LZi – I 块上 Z 轴方向的重心位置

 

 

①    允许力矩的限值

 

您可以计算出从 B 轴旋转中心到总负载的重心位置、如下所示。

 (与Y 轴对称)

 

从 B 轴旋转中心到总负载的重心位置 LX = 527.3mm、LY = 0mm、LZ = -226.5mm

 

如果您要使用转矩图中的 B 和 R1 轴长度的限值、参考下列公式。

 

B 轴基线长度  → 转矩值 945.4Nm

R1轴基线长度  → 转矩值 37.2Nm

 

X1 y1 z1 – m1 块的 x、y 和 z 方向上的长度

X2 y2 z2 – m2 块的 x、y 和 z 方向上的长度

X3 y3 z3 – m3 块的 x、y 和 z 方向上的长度

 

 

LX1、LY1、LZ1 – 从 B 轴旋转中心到 m1 块上的重心位置

LX2、LY2、LZ2 – 从 B 轴旋转中心到 m2 块上的重心位置

LX3、LY3、LZ3 – 从 B 轴旋转中心到 m3 块上的重心位置

 

Jxx1、Jyy1、Jzz1 – 从 m1 块重心到 x、y 和 z 轴的转动惯量

Jxx2、Jyy2、Jzz2 – 从 m2 块重心到 x、y 和 z 轴的转动惯量

Jxx3、Jyy3、Jzz3 – 从 m3 快重心到 x、y 和 z 轴的转动惯量

 

图 3.13 HS165 3-D 负载模型 3-D 形状

 

②    允许转动惯量的限值

 

表 3‑3 分块重心的转动惯量

块重量 (kg)

重心 (LX、 LY、 LZ)

Jxx

Jyy

Jzz

m1 (15.5)

(0.245、0、0)

0.232 kgm2

0.121 kgm2

0.121 kgm2

m2 (107.9)

(0.45、0、-0.25)

1.799 kgm2

2.346 kgm2

3.425 kgm2

m3 (41.3)

(0.835、0、-0.25)

0.398 kgm2

0.398 kgm2

0.620 kgm2

 

示例) m1块的重心上的轴的转动惯量的计算

 

B 轴转动惯量 (Ja5)

 

R1 轴转动惯量 (Ja6)