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什么是重心？什么是力矩？机械设计的基础知识
重心、力矩的计算方法
重心是指？
物体重量的中心。
力矩是指？
力矩是指使物体趋于以某点为中心转动的力的效果。
门的重心位置
如右图所示，密度均匀的门、盖板的重心位置位于正中。
即X1=L1÷2。
- * 我司目录上刊载的计算公式同为L1÷2。
- * 此公式适用于盖板或门的厚度较薄的情况。
力矩计算公式
门・盖板的力矩
M
=
旋转中心至重心位置的水平距离
X1
×
重量
m
力矩是以距离重心位置的“水平距离”进行计算的。由于该数值会随开启角度发生变化，因此最大力矩计算公式如下。
门・盖板的最大力矩
=
旋转中心至重心位置的水平距离的勗大値
×
重量
铰链及支撑选型要点
任意停
- 如果铰链和支撑的扭矩大于盖板或门的力矩，就会实现任意停。
- 门或盖板的力矩与铰链、支撑的扭矩数值越接近，操作手感就越轻便，因此建议尽可能让两者数值接近为佳。
铰链（支撑）的扭矩值*
≧
门・盖板的
最大力矩
最大力矩
*使用多个铰链（支撑）时，扭矩值=扭矩值X 使用个数。
阻尼（轻柔运动）
铰链（支撑）的最大扭矩*
≧
盖板•门的最大力矩
≧
铰链（支撑）的最小狃矩*
*使用多个铰链（支撑）时，扭矩值=扭矩值X 使用个数。
重心的计算（针对复杂形状的计算方法）
求复杂形状的重心方法
如右图所示，门或盖板为L字形等形状不均衡时，可将其分割为多个简单形状，分别计算各部分的重心位置，然后合计求出整体重心位置。木板上装有镜子时的计算方法也一样。
拆分为2个部分时的计算方法
盖板A部分重心 G1
长度 L1*
cm
厚度 t1*
cm
重量 m1
kg
- 重心G1的X方向距离
-
cm - 重心G1和的夹角
-
° - 重心G1的Y方向距离
-
cm - A部分的力矩 X方向
-
kgf・cm - 重心G1的距离
-
cm - A部分的力矩 Y方向
-
kgf・cm
- * 在旋转中心的负侧时，请输入负值
- * 为了方便计算，将“mm”替换为“cm”
盖板B部分重心 G2
长度 L2*
cm
厚度 t2*
cm
重量 m2
kg
- 重心G2的X方向距离
-
cm - 重心G2和的夹角
-
° - 重心G2的Y方向距离
-
cm - B部分的力矩 X方向
-
kgf・cm - 重心G2的距离
-
cm - B部分的力矩 Y方向
-
kgf・cm
- * 在旋转中心的负侧时，请输入负值
- * 为了方便计算，将“mm”替换为“cm”
整体重心 G
- 总重量
-
kg - X方向的重心位置
-
cm - X方向的重心位置
-
mm
- Y方向的重心位置
-
cm - Y方向的重心位置
-
mm
- 至合计重心的距离
-
cm - 至合计重心的距离
-
mm
- 与整体重心的夹角
-
°
* 小数点后第三位四舍五入。
不明确重心位置时
盖板或门已安装，无法计算重心位置时，可使用弹簧秤计算所需扭矩值。
如下图所示，使用弹簧秤测量“最大值”、“旋转中心至测定位置的距离”。
L1
×
F1
=
盖板•门的力矩
L1
×
F1的最大值
=
盖板•门的最大力矩
*盖板上如果有安装有其他物体（设备）时，重心位置的计算会相对复杂。
这种情况可以尝试按照标准重量或重心位置进行计算，选择铰链（支撑）。
实际组装后，再使用上述方法进行确认，以此来判断正确的所需扭矩值，进行铰链（支撑）的最终选定。
例
距离(L1)=100cm、力(F1)=2.5kg时，如果套用力矩计算公式的话，盖板、门的力矩为100cm X2.5kg=250kgf·cm。
如果想让此盖板、门有任意停功能时，铰链（支撑）的扭矩值需要大于250kgf·cm（=24.5N·m）。
铰链（支撑）的扭矩值≥250kgf·cm（=24.5N·m）。
让我们实际计算一下
旋转中心至测定位置的距离 L1
cm
弹簧秤的测定值 F1
kg
门的力矩 = L1×F1 ×9.80665÷100
N·m
