Плотность крутящего момента: определение и применение.
Torque density
Плотность крутящего момента: определение, расчет и применение в проектировании. Важный параметр для оценки концепций механических систем и трансмиссий.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Плотность крутящего момента – это показатель способности механического компонента передавать крутящий момент. Она определяется как отношение передаваемого крутящего момента к объему и измеряется в единицах крутящего момента на единицу объема. Плотность крутящего момента является системным свойством, поскольку зависит от конструкции каждого элемента рассматриваемого компонента и их взаимосвязи. Плотность крутящего момента полезна при оценке концепций механических конструкций, особенно при решении задач проектирования трансмиссий. Обычно это один из множества факторов, используемых для определения потенциальных показателей успеха каждой концепции. Например, при модернизации привода валков прокатного стана пространство часто ограничено компоновкой существующих элементов. Может существовать несколько типов устройств, способных выполнять функцию заменяемого компонента. Относительная плотность крутящего момента этих устройств может стать важным критерием выбора оптимального решения, хотя она часто конкурирует с другими факторами, такими как стоимость, простота обслуживания, время монтажа, эксплуатационные расходы и возможные виды отказов.
Torque density is a measure of the torque carrying capability of a mechanical component. It is the ratio of torque capability to volume and is expressed in units of torque per volume. Torque density is a system property since it depends on the design of each element of the component being examined and their interconnection. Torque density is useful during the concept evaluation stage of mechanical designs, especially in power train design problems. Typically, it will be one of many factors used to assign potential success measures to each concept. For example, in the upgrade of a drive train for a set of rolls in a rolling mill, space is often dictated by the configuration of current components. There may be several types of devices that can perform the function of an existing component that must be replaced. The relative torque densities of the devices may be an important determinant for which design is ultimately selected, although it will often compete with other factors such as cost, ease of maintenance, time to install, operating costs and potential failure modes.
Единицы
В единицах СИ плотность крутящего момента выражается в джоулях на кубический метр или, что эквивалентно, в ньютон-метрах на кубический метр (хотя размерно она эквивалентна паскалю, но для этой цели он обычно не используется). Малые значения могут быть выражены в ньютон-миллиметрах на кубический миллиметр. В американской системе мер плотность крутящего момента выражается в фунт-футах силы на кубический фут, в дюйм-фунтах силы на кубический дюйм или в унциях силы дюймах на кубический дюйм.
In SI units, torque density is expressed in joules per cubic metre or equivalently newton metres per cubic metre (though dimensionally equivalent to the pascal, that is usually not used for this purpose). Small amounts can be expressed in newton millimetres per cubic millimetre. In U. S. customary units, torque density is expressed in foot pounds force per cubic foot, or inch pounds force per cubic inch or ounce force inches per cubic inch.