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トルク計算方法を教えてください
- 機械設計経験が少なく、トルクの計算方法がわからず困っています。どなたか教えていただけないでしょうか。
- モーターの仕様は11kW、50Hz、2Pです。駆動プーリの歯数は72、従動プーリの歯数は96（軸間500）です。130N・mの回転体を3000rpmほどの速度で回転させたいですが、トルクの計算方法がわかりません。
- トルクの計算方法についてアドバイスをいただきたいです。よろしくお願いします。
- 機械設計
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お節介－２です。 昨日、小規模のサーキット場付近をドライブで通りかかりました。 そこで、カートの走行をしていました。 カートは、 ? エンジンの排気量は同じか、それ以下 ? 車両重量は、同じにセットする必要がある ので、エンジンのチューニングと、 ア） 回転体の部品は、径を極力抑え剛性を高める イナーシャ又はGD2を抑えられ、結果加速時のトルク低減が可能 イ） 動力（エンジン）から減速機の間の部品を、特に重量軽減する それ以降の重量が、プラスになるが効果的 イナーシャ又はGD2は、（減速比）^2が加わるため、 動力（エンジン）から減速機の間の部品を、特に重量軽減し、減速機の後に その重量を加算すると、加算重量（本来は、大きさと密度）×（減速比）^2 分、加速時にトルクが軽減され、加速特性が良くなり、走行タイム削減となる。 ラジコンカーでも同じなので、遊びから学ぶことも大切です。
質問の問題点は、 ? 回転体の大きさ；径と厚み ? プーリの大きさ；径と厚み、それとボス付きであればその大きさと厚み プーリの歯の大きさが判れば、歯数から径が判ります できれば、密度又は比重が判れば有り難い（アルミか鉄鋼でようがね） これが判れば、より正確に算出できます ? 各軸の大きさ ；モータ軸のイナーシャ又はGD2（モータのカタログに記載あり） 従動プーリと回転体を連結するシャフトの径と長さ できれば、密度又は比重が判れば有り難い（アルミか鉄鋼でようがね） これが判れば、より正確に算出できます ? この仕様では、回転ロスを考慮しなくても、前～～回答の記載の如く3000回転で 回転体は廻りません 宜しく！！
ご質問者さんの欲しい答えは、 ﾓｰﾀ11kw、50HZ、2P 駆動ﾌﾟｰﾘ：歯数72 従動ﾌﾟｰﾘ：歯数96（軸間500）の条件で 130?の回転体を静止状態から3000rpmに加速するには、何秒かかりますか？ という質問のように感じます。 ３秒で加速するには、どれ程のトルクが必要かという計算も一つのアプロ ーチですが、負荷はモータの出力トルクによって加速されるのであって、 モータの回転数－トルク特性に着目することも重要と思います。 通常、11kWの誘導電動機を始動する場合、スター・デルタ始動方式を採用 すると思います。電源投入直後のスター結線状態において、始動トルクは 全電圧始動の1/3。・・・慣性をもった負荷は、なかなか加速できないと いうことになり、３秒で加速完了は望み得ないものと思います。 インバータを使って駆動すれば、回転数が低い状態でもトルクを確保でき ますので、急加速が可能になると思います。 今回のお問い合わせでは、駆動系の強度に関する設計については触れていま せん、急加速・急減速時には大きなトルクが発生しますので、併せてご留意 なさることをお勧めします。 基本的な疑問です。 2pの誘導電動機の50Hz運転時の同期回転数は、3000rpm. これをギア比72:96の駆動系で負荷に伝えれば、3000×72/96＝2250rpm. 誘導電動機のすべりが5%程度あることを考慮すると、2250×0.95＝2138rpm. 3000rpm.に到達しそうにありません。 駆動プーリと従動プーリの関係が逆で、増速する使い方をするのでしょうか？
お節介です。 距離 ⇔ 速度 ⇔ 加速度 のようなものとして、やはりマスターしておきましょう。 距離÷時間 ⇒ 速度、速度÷時間 ⇒ 加速度 のような如しです。 動力＝回転数×トルク×定数 が定速走行時 計算。 動力＝回転数×トルク×定数 が加速時 計算の場合は、URLの計算でトルクを求める。 SI単位系のｲﾅｰｼｬｰ（Ｊ[kg･cm^2]）又は、重力単位系のﾌﾗｲﾎｲｰﾙ効果（GD2[kgg･cm^2]） を使用して計算します。 ｲﾅｰｼｬｰのＪ又はﾌﾗｲﾎｲｰﾙ効果のGD2の求め方は、ネット検索すると出てきます。
良きURLを載せておきます。
>> 再々出です。 >> 回転体の大きさが必要です。 >> 回転体のイナーシャ（GD2）を計算する必要があるまらです。 は、 ? 径が小さく、長さが長い ? 径が大きく、長さ短い（厚さが薄い） 回転体では、廻し難さが異なります。 当然、? 径が大きく、長さ短い（厚さが薄い）が廻し難い 理由は、円周の長さ＝π×直径 なので、より長い円周長さ（距離）廻す必要があるからです。 以上なので、アドバイスが前に進みません。
再々出です。 回転体の大きさが必要です。 回転体のイナーシャを計算する必要があるまらです。 質問内容が、“ﾄﾙｸの計算方法がわからず確認することができません”なので、 計算式の提示はアドバイス可能ですが、求めたトルクの活用方法は、如何するのでしょうか？ さて、計算の手順は、 ? トルクの計算方法 初段に示しますURLの“慣性体を駆動する場合”、“重力単位系”の式を使用し計算します ? ?の計算時GD2を２段目と３段目のURLを確認して、計算する できれば、プーリのGD2も加味して計算すると、より正確になり、今後の複雑な計算でも 役立ち可能になるので、確認しましょう ２段目URLの“連動する回転体の等価GD2”を確認し、 [モータ] → [駆動プーリ] → [従動プーリ] → [回転体] 11KW 歯数72T 歯数96T 130kg 大きさが必要 大きさが必要 大きさが必要 ＋ ここから（72/96）の減速となる （72/96）＝（3/4） （3/4）^2分だけモータへのGD2が変化する ? 最後に、４段目URLの計算にて、使用モータのトルクが計算できます URLは最近のURL資料なので、“重力単位系”になっていないので、ＳＩ重力単位系 からの変換が必要です ?で求めたトルクが、?で求めたトルクより大きい場合に、選定モータ動力はGoodです さあ、やってみましょう！！ 質問の下段補足が記載できます。 実際に、計算をしてみて、確認を取る方法もできます。 回答（２）さんの記載である ＞ 50hzにしているため東の方かと思いましたが、歯数比で3000rpmとのことで計算が ＞ あっているのか疑問なのが1点。 の具体的な内容は、ACモータの回転数計算は、 １２０×周波数[Hz]÷極数又はポール数[P]＝ で計算されます。 １２０×５０[Hz]÷２＝3000rpm となりますが、 [モータ] → [駆動プーリ] → [従動プーリ] → [回転体] 11KW 歯数72T 歯数96T 130kg なので、3000rpm×（72T/96T）＝が回転体の回転数となるので、3000rpmも75％。 この回転数でも構わないのかが疑問です の内容です。 それと、面倒くさがらないで、一つ一つ確認していきましょう。 ＞ ・受け方はアンギュラ玉軸受（DB） に関しては、モータの動力又はトルクの効率で計算します。 回転の抵抗が小さい、受け方；アンギュラ玉軸受（DB） ではれば、0.9～0.8程度で良いでしょう。 因って、計算結果を1/0.9～1/0.8とします。
回答（５）さんの補足に一番足りない情報 回転体外径と全長、そして回転体の中身 回転数から遠心分離機の類と推定していたが さもなくばフライホイールか？ と、思いきや ＞・到達時間３sec 普通は、こんな短時間でそれらを加速できません もしかして旋盤の類か？ ワーク材質：SCM435のムク材とか？ それならワーク以外にチャック質量と外寸が必要になるし
再出です。 回転開始から3000rpmの到達までの時間が何[sec]かと、130?回転体の大きさ（重さと 大きさが判れば、比重又は密度が判るので）と、受け方又は軸受の仕様をお添えてください、 は、これから客先等に確認するのでしょうか？
↓物理の基本法則から、N=αI トルク：N α：角加速度,I：慣性モーメント つまりトルクは角加速度と慣性モーメントという定数に比例することが分かる 角加速度（時間辺りの角速度の変化）と慣性モーメントが条件として必要です 実にSympleな式で、何が分からないか解らないから分からないのではないのか 機械設計経験が少なかろうと物理や数学の基本法則や原理が大元になっている すべてこれらに基づいているから順序立てて考えれば左程難しくは無い筈です 何事も基本が大事で↑を理解した上でソフトを使うのであれば何ら構いません
お礼
ご回答ありがとうございます。
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補足
・到達時間３sec ・材質SCM435 ・受け方はアンギュラ玉軸受（DB） 遅くなり申し訳ございません