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转动惯量J

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发表于 2013-8-8 16:34:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 逍遥处士 于 2013-8-8 16:39 编辑 & u9 t; t: m' i0 k% Z, v1 C4 Z# b

6 f6 ^) I) H8 I. s# |# {“转动惯量”不过是转子动能表达式中的一个 “缩写” 而已。2 b& _- T9 K8 F. ^5 b
平移物体动能:E = 0.5*m*v^26 p2 ~: M8 Z9 B7 m( @4 m3 t4 j
转动物体动能:E = 0.5*J*ω^2
9 e: [0 a2 D2 [4 g9 H" a为了追求与平移物体动能的表达式相一致,就凑出了一个中间量,即转动惯量 J。这么凑:把转子动能的表达式除以0.5ω^2,结果就是 J。
9 g5 `5 b4 ~+ `( T( `在步进电机选型中,要做“惯量匹配”。其实转动惯量只影响转子加减速的时间,平稳运转时这个概念是无用的。
5 S0 [0 F/ Y5 @: N7 P
8 M/ |+ Y3 E0 E9 k$ H8 `) J' o/ L8 G7 [- W: A. F. G1 [5 ~% T
1 A0 }! C1 C1 u8 ]

$ ^* o* N0 z" o" F

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点评

惯量惯量,惯性的量,所体现俺的就是运动状态的改变难易性。平动质量,转动就是转动惯量。  发表于 2014-5-20 18:22

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参与人数 5威望 +5 收起 理由
风追云 + 1
yinzengguang + 1 质量其实是平动惯量
zerowing + 1 推导
Michael0576 + 1 问题描述清楚,显得很专业!
zh39204128 + 1 思想深刻,见多识广!

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  • · 基础|主题: 799, 订阅: 89
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发表于 2013-8-8 16:37:30 | 显示全部楼层
逍遥大侠最近可是迷上mad了?我也蠢蠢欲动的
发表于 2013-8-8 16:39:37 | 显示全部楼层
逍遥大侠,记得大学物理,理论力学,材料力学,机械原理里面都有涉及到这一概念; E+ Y% M% O2 i% p% h9 `
再结合高数的微积分,就能全面了解关于转动惯量的一系列公式

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
逍遥处士 + 1

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 楼主| 发表于 2013-8-8 16:43:34 | 显示全部楼层
kenily 发表于 2013-8-8 16:37
# m- ]: \) P8 T$ s$ Z3 ?' f逍遥大侠最近可是迷上mad了?我也蠢蠢欲动的
- [6 l& w# {8 i; F* L: n
“虽有嘉肴,弗食,不知其旨也。虽有至道,弗学,不知其善也。”——《礼记·学记》7 \* ?7 W: ~2 u/ e0 h4 Q6 h) s! \

点评

可与古人同心,难得。  发表于 2014-4-23 20:46
发表于 2013-8-8 17:13:54 | 显示全部楼层
逍遥大侠,用用mathematica,神器。但还是手工推倒好

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逍遥处士 + 1 谢谢推荐!

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发表于 2013-8-8 17:37:36 | 显示全部楼层
关键是如何算角加速度,这个容易做错
发表于 2013-8-8 19:43:22 | 显示全部楼层
运动,就是有起有停,就有变速,何来独立的平稳运动一说?
- Y2 d  `! J7 j直线运动系统,就有个如如不动的固有特性-----质量m8 L  q' S, X; P1 G& z3 i+ n% ]+ i
旋转运动系统,就有个如如不动的固有特性-----转动惯量J
) D9 O8 \- W, S' O  [m类J

点评

哈哈哈,螺旋大侠见笑了  发表于 2013-8-9 13:25
惯量对于运动系统是极其重要的,大侠搞高速高精当然会有深刻的体会。  发表于 2013-8-9 11:40
地球自转跟公转是相关的。如果自转反向,太阳将从西边出来~~~  发表于 2013-8-9 09:12
何为系统?就是有始有终,关连变换方成系统。地球绕太阳,一自转和一公转,各成独立系统,前者生昼夜交替,后者生四季变化,互不相干。  发表于 2013-8-8 23:24
就直线运动来说,m是不变的;就旋转运动来说,m对于不同的转心,其J不同。对兄台而言,此皆易事耳。  发表于 2013-8-8 20:49
发表于 2013-8-8 19:52:23 | 显示全部楼层
“因为转动惯量是从机械能守恒定理推出来,且转子的机械能表达式有ω^2项,所以转动惯量比就是速比的平方倍,yes?  ”--逍遥大侠" W+ @3 H& e' d# b* V
8 I, U: r1 R, g: ?: {
经典力学里F=m*a,转动体T=J*w,J相当于m,变换公式得到J=T/w,现在通过减速机后T增加5倍,而转动速度减少5倍,所以得出J放大了25倍,如此而已

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r变大5倍,m也会改变,所以不是简单的J变大25倍。  发表于 2013-8-9 10:46
以齿轮传动为例,小齿轮带大齿轮,看到的现象就如Zerowing侠所说,转心变换,半径变大,但如果输入轴和输出轴直径相同,如果用J=m*r^2来看,就不直观了,还是要回归速度和扭矩这两个直观的对象上  发表于 2013-8-8 22:57
让Zerowing侠见笑,鄙人惭愧惭愧,关公面前耍大刀!  发表于 2013-8-8 22:39
大侠,首先,T=J*a。 a=dw/dt。其次,讨论减速问题就以为着讨论不同研究对象。T变大,a变小,是因为观察物体的旋转半径变大。因此,与其这么兜一圈,不如直接用J=m*r^2看。r变大5倍,则J变大25倍。  发表于 2013-8-8 22:29

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老鹰 + 10

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 楼主| 发表于 2013-8-8 20:46:55 | 显示全部楼层
solo0352 发表于 2013-8-8 19:52
& g# L4 Q9 y% Y8 w“因为转动惯量是从机械能守恒定理推出来,且转子的机械能表达式有ω^2项,所以转动惯量比就是速比的平方倍 ...
9 T- @" D" \6 |! Z7 U9 U
“天下同归而殊途,一致而百虑” ——《周易·系辞 下》: g9 {5 p. u0 O: @+ Q8 u7 m9 ^

5 V7 o+ Q! K' T0 B  C% h& A善哉!

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金刚经:一切贤圣皆以无为法而有差别。赞  发表于 2014-4-23 20:48

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hitzek77 + 1 思想深刻,见多识广!
solo0352 + 1 思想深刻,见多识广!

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发表于 2013-8-9 08:35:06 | 显示全部楼层
受教了,机械能守恒是机械运算最大的定律……
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