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)
