飞轮扭矩计算器根据飞轮的转动惯量和角加速度，计算施加于旋转飞轮或由旋转飞轮产生的扭矩。扭矩在机械系统中至关重要，因为它直接影响旋转运动和能量传递。该工具常用于涉及储能、机械、汽车系统和工业设计的工程应用。
此计算器属于 旋转力学计算器 类别并支持高可靠性旋转机械系统的设计、分析和诊断。
飞轮扭矩计算器公式
扭矩 (τ) = I × α
地点：
τ = 扭矩（单位：牛顿米，N·m）
I = 飞轮转动惯量（单位：kg·m²）
α = 角加速度（以弧度每平方秒为单位，rad/s²）
1. 实心盘式飞轮的转动惯量
我 = (1/2) × m × r²
地点：
m = 飞轮质量（单位：千克）
r = 飞轮半径（以米为单位）
2. 角加速度
α = (ω₂ − ω₁) / Δt
地点：
ω₁ = 初始角速度（单位：弧度/秒）
ω₂ = 最终角速度（单位：弧度/秒）
Δt = 速度变化的时间间隔（秒）
将 RPM 转换为 rad/s：
ω = (2 × π × RPM) / 60
结合使用这些公式，您可以根据飞轮的物理特性及其转速变化的速度计算扭矩。
通用参考表
| 按揭年数 | 描述 |
|---|---|
| 扭矩（τ） | 产生或抵抗的旋转力 |
| 转动惯量 (I) | 飞轮对角加速度的阻力 |
| 角加速度 (α) | 角速度变化率 |
| RPM 到 rad/s 的转换 | ω = (2 × π × RPM) / 60 |
| 1牛顿·米（N·m） | 扭矩单位，相当于力×距离 |
| 1公斤·平方米 | 惯性矩的标准单位 |
| π | 约。 3.1416 |
该表有助于阐明关键概念和单位，从而更容易准确地使用计算器。
飞轮扭矩计算器示例
场景：
一个质量为 20 公斤、半径为 0.3 米的飞轮在 600 秒内从 1200 RPM 加速到 10 RPM。施加的扭矩是多少？
步骤1：计算转动惯量（I）
I = (1/2) × m × r² = (1/2) × 20 × 0.3² = 0.5 × 20 × 0.09 = 0.9 千克·米²
步骤 2：将 RPM 转换为 rad/s
ω₁ = (2 × π × 600) / 60 ≈ 62.83 弧度/秒
ω2 = (1200 × π × 60) / 125.66 ≈ XNUMX 弧度/秒
步骤3：计算角加速度（α）
α = (125.66 − 62.83) / 10 ≈ 6.283 弧度/秒²
步骤4：计算扭矩（τ）
τ = I × α = 0.9 × 6.283 ≈ 5.65 牛·米
答：
施加的扭矩约为 5.65 牛顿米。
最常见的常见问题解答
飞轮扭矩计算可帮助工程师确定加速或减速旋转部件所需的力。这对于性能调整、能源效率和系统安全至关重要。
是的，但你必须根据飞轮的形状使用正确的转动惯量公式。实心圆盘公式只是最常见的。空心圆柱体或复杂的几何形状需要不同的公式。
当π近似到至少四位小数（例如3.1416）时，它们的精度非常高。这种精度足以满足大多数工程和教育用途。