모든 물리학은 물체가 어떻게 움직이는 지, 물체가 소유 한 특정 양 (예: 에너지, 운동량)이 서로 및 환경과 교환되는 방식을 설명하는 것과 관련이 있습니다. 아마도 운동을 지배하는 가장 기본적인 양은 뉴턴의 법칙에 의해 설명되는 힘입니다.
힘을 상상할 때 물체가 직선으로 밀거나 당겨지는 것을 상상할 수 있습니다. 사실, 물리 과학 과정에서 힘의 개념을 처음 접하게되는 곳은 가장 단순하기 때문에 제시되는 시나리오입니다.
그러나 회전 운동을 제어하는 물리 법칙에는 기본 원리가 동일하더라도 완전히 다른 변수 및 방정식 세트가 포함됩니다. 이러한 특별 수량 중 하나는토크, 종종 기계의 샤프트를 회전시키는 역할을합니다.
포스 란?
간단히 말해서 힘은 밀거나 당기는 것입니다. 물체에 작용하는 모든 힘의 순 효과가 취소되지 않으면 그 순 힘으로 인해 물체가 가속되거나 속도가 변경됩니다.
아마도 당신 자신의 직관과 고대 그리스인의 생각과는 반대로, 힘은 물체를 일정한 속도로 움직이는 데 필요한 가속도는 속도.
만약ㅏ= 0, 변화V= 0이고 다른 힘 (공기 항력 또는 마찰 포함)이 작용하지 않는 한 물체가 계속 움직이기 위해 힘이 필요하지 않습니다.
닫힌 시스템에서 존재하는 모든 힘의 합이 0 인 경우과존재하는 모든 토크의 합계도 0이며 시스템은평형, 움직임을 바꾸도록 강요하는 것은 없습니다.
토크 설명
물리학에서 힘에 대한 회전 대응 물은 다음과 같이 표현되는 토크입니다.티.
토크는 상상할 수있는 거의 모든 종류의 엔지니어링 응용 프로그램에서 중요한 구성 요소입니다. 회전축이 포함 된 모든 기계에는 거의 전체 운송 분야와 농기구 등 산업 분야의 많은 부분을 차지하는 토크 부품이 포함되어 있습니다.
토크에 대한 일반 공식은 다음과 같습니다.
T = F × r × \ sin θ
어디에프길이의 레버 암에 적용되는 힘아르 자형비스듬히θ. sin 0 ° = 0이고 sin 90 ° = 1이므로 힘이 레버에 수직으로 가해지면 토크가 극대화되는 것을 볼 수 있습니다. 긴 렌치에 대한 경험을 생각할 때 아마도 직관적으로 이해할 수 있습니다.
- 토크는 에너지 (뉴턴 미터)와 동일한 단위를 갖지만 토크의 경우 이것은못"줄"이라고합니다. 에너지와 달리 토크는 벡터 양입니다.
샤프트 토크 공식
샤프트 토크를 계산하려면 (예: 캠 샤프트 토크 공식을 찾는 경우) 먼저 말하는 샤프트의 종류를 지정해야합니다.
예를 들어, 속이 비어 있고 원통형 링에 모든 질량을 포함하는 샤프트가 동일한 직경의 솔리드 샤프트와 다르게 동작하기 때문입니다.
중공 또는 중실 축 모두에 대한 비틀림의 경우전단 응력,대표τ(그리스 문자 타우)가 작동합니다. 또한영역의 극 관성 모멘트, 제이, 회전 문제에서 질량과 같은 양은 혼합에 들어가고 샤프트 구성에 따라 다릅니다.
샤프트의 토크에 대한 일반적인 공식은 다음과 같습니다.
T = τ × \ frac {J} {r}
어디아르 자형레버 암의 길이와 방향입니다. 솔리드 샤프트의 경우제이(π / 2)의 값을 가짐아르 자형4.
속이 빈 샤프트의 경우제이대신 (π / 2) (아르 자형영형4 – 아르 자형나는4), 어디아르 자형o 및 아르 자형영형 샤프트의 외부 및 내부 반지름입니다 (빈 원통 외부의 솔리드 부분).