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第44回 「何謂負載轉矩?」
馬姐 達弟,怎麼了嗎?是不是目錄有看不懂的地方呢?
達弟 啊!馬姐。目錄裡出現負載轉矩這個詞,我不是很了解,好苦惱!
馬姐 負載轉矩 ~ 這指的是「馬達動作時必要的轉矩」…。話說回來,你對轉矩有充分的了解嗎?
達弟 轉矩是指運轉的力量吧。
馬姐 沒錯。為求保險,來簡單複習一下吧!請看下面這張圖。

轉矩示意圖

轉矩可由「力:F」與「旋轉半徑:r」的積求出。
假設「力:F」為20 N,「旋轉半徑:r」為5 cm,可計算如下:

轉矩公式

達弟 力的單位為「牛頓」對吧!此次例子中提出的20 N,實際的力量如何呢?
馬姐 20 N 是提起約 2 kg左右物品所需的力道。
達弟 原來如此。我可以具體想像轉矩大小了!
馬姐 太好了!關於負載轉矩,你知道負載轉矩是以什麼力為基礎嗎?
達弟 這個嘛……不好意思!請告訴我。
馬姐 負載轉矩的基礎力是重力和摩擦力。你看看下圖。

負載轉矩示意圖

達弟 原來是這樣!運作方向朝下的力是重力。剛剛說明轉矩的圖中發生的力(20 N)是重力吧!重力和物體的重量成正比吧。 摩擦力呢……看來也是較重的物體比較大,對嗎?
馬姐 沒錯。摩擦力也是和物體重量成正比,而且與物體接觸面是否容易滑動也有關係。
達弟 原來如此。負載轉矩基礎的重力與摩擦力大小,取決於物體重量和接觸面是否容易滑動。
馬姐 接著關於負載轉矩,我以實際機構為例進行說明吧!
首先,就從利用輸送帶機構水平驅動的狀況開始說明吧!
下圖中,你認為哪裡產生了負載轉矩呢?

負載轉矩機構例

達弟 相對於行進方向,在相反方向產生了摩擦力。
馬姐 沒錯。這個摩擦力就是剛剛計算轉矩時的「力 : F」。
然後,皮帶輪的半徑就是「旋轉半徑 : r」。
達弟 像這樣透過圖片比較容易理解耶 !
馬姐 接著也來說明分度盤的狀況吧!那下圖你覺得如何?

負載轉矩分度盤機構例

達弟 嗯~~分度盤還真有點複雜呢。力是在何處產生的……?
馬姐 此種狀況是在「滾珠滾輪和工作台的接觸點」產生摩擦力喔!
達弟 原來如此。由於這個摩擦力是「力 : F」……因此「運轉半徑:r」就是「馬達的旋轉軸」到「滾珠滾輪與工作台的接觸點」的距離囉?
馬姐 你說的對!達弟。你了解負載轉矩的概念了吧!負載轉矩是選購馬達時相當重要的概念,事前要確實理解喔!
達弟 是的,我明白了!

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