转动惯量换算器
这个换算器做什么
质量转动惯量 I 衡量物体绕选定轴改变转速时的抵抗程度。电机样本常用 kg·cm² 标注转子惯量，伺服选型指南使用 kg·m²，美国传动资料则常用 lb·ft² 或 lb·in²。本页在这些单位之间换算一个已知惯量。它处理的是质量转动惯量（质量 × 长度²），而不是梁弯曲计算中单位为长度⁴ 的截面二次矩。
换算方法
每个单位都经由千克平方米（kg·m²）换算。下表列出与 1 kg·m² 相等的目标单位数量：
| 单位 | 等于 1 kg·m² 的数量 |
|---|---|
| kg·cm² | 10,000 |
| kg·mm² | 1,000,000 |
| g·cm² | 10,000,000 |
| g·mm² | 1,000,000,000 |
| kgf·m·s² | 0.1019716213 |
| kgf·cm·s² | 10.19716213 |
| oz·in² | 54,674.750 |
| ozf·in·s² | 141.61193 |
| lb·ft² | 23.7303604 |
| lb·in² | 3,417.1719 |
| slug·ft² = lbf·ft·s² | 0.7375621 |
由于长度是平方项，词头会叠加：1 米等于 100 厘米，所以 1 kg·m² 等于 100² = 10,000 kg·cm²。kgf·m·s² 这类“力”形式来自把质量改写为力除以加速度；在标准重力下，它们与质量单位之间是固定倍数。
计算示例
一个质量 2 kg、半径 0.15 m 的实心钢圆盘绕中心轴转动，I = ½ m r² = ½ × 2 × 0.15² = 0.0225 kg·m²。换成电机样本单位为 0.0225 × 10,000 = 225 kg·cm²，换成美制单位为 0.0225 × 3,417.17 = 76.89 lb·in²。
反方向，某减速机数据表给出 12 lb·ft²，除以 23.7303604 得到 0.5057 kg·m²。
如何理解结果
换算后的数值表示同样的角加速度抵抗：施加扭矩 τ 时，无论显示哪种单位，都仍有 α = τ / I。进行电机与负载匹配时，只能在同一单位下比较惯量；把 kg·cm² 与 kg·m² 混用会产生 10,000 倍误差，使驱动看起来严重偏大或偏小。
精度与局限
- 转动惯量属于某一根特定的轴。换算单位不会移动转轴；若需要换轴，请使用平行轴定理 I = I꜀ + m d²。
- 经齿轮折算的惯量与传动比的平方成比例，这是独立于单位换算的另一项计算。
- 本换算器不会根据形状、密度或 CAD 数据推导惯量，请输入你已掌握的数值。
- 旧版印刷表格有时对英美制因子做过舍入，因此与印刷表末位略有差异属正常现象。
资料来源
- BIPM《国际单位制手册》——力学导出量的一贯 SI 单位。
- NIST SP 811 附录 B.9——按物理量整理的转动惯量换算因子。
- NIST SP 811 附录 B.8——磅、盎司、英尺和英寸的精确定义。
编辑记录
由 SoupCalc 编辑团队撰写并复核。最后复核日期：2026 年 9 月 25 日。