実例: ダブルスウィングアームの慣性モーメント

アルミ製のスウィングアームの慣性モーメントを、モータの駆動軸Pについて計算します。形状を、図 4.13に図示します。
図4.13:慣性を算出するダブルスウィングアーム形状 図4.13:慣性を算出するダブルスウィングアーム形状

計算を単純化するために、スウィングアームを5つの部分に分割します。: ハブ1点, アーム2点とプレート2点です。ハブの慣性モーメントは、回転軸の近傍であるため、アームやプレートに比較すると無視できる大きさです。それぞれのアームは、ロッド2点で構成されています。

ロッドの慣性モーメント
薄いロッドの質量、そして重心を通るロッドに垂直な軸に関する慣性モーメントは(表4.4)

薄いロッドの質量、そして重心を通るロッドに垂直な軸に関する慣性モーメント

シュタイナーの定理を適用すると、回転軸Pに関しての慣性モーメントは

回転軸Pに関してのプレートの慣性モーメント

プレートの慣性モーメント
円筒状の物体の質量、そして重心を通る対称軸に関しての慣性モーメントは(表4.4)

  円筒状の物体の質量、そして重心を通る対称軸に関しての慣性モーメント

回転軸Pに関してのプレートの慣性モーメントは

  回転軸Pに関しての全デバイスの慣性モーメント

プレートが回転軸からの距離が遠く、またプレート質量が大きいため、プレートの慣性モーメントが支配的であることは明らかです。

全慣性モーメント
回転軸Pに関しての全デバイスの慣性モーメントは、個々の部分の合計で表され、下記と等価です。

回転軸Pに関しての全デバイスの慣性モーメント

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