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如何計算機械扭矩

發布時間: 2021-02-13 15:01:46

1. 扭矩的計算公式

公式

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率÷輪胎半徑(單位:米)

小結:1kgm=9.8Nm1lb-ft=0.13826kgm1lb-ft=1.355Nm

在排量一定的情況下,缸徑小,行程長的汽缸較注重扭矩的發揮,轉速都不會太高,適用於需要大載荷的車輛。而缸徑大,行程短的汽缸較注重功率的輸出,轉速通常較高,適用於快跑的車輛。簡單來說:功率正比於扭矩×轉速。

計算

功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以,P=F×s/t=F×速度v

這里的v是線速度,而在引擎里,曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r,代入上式得:功率P=力F×半徑r×角速度ω;而力F×半徑r=扭矩

得出:功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來

角速度的單位是弧度/秒,在弧度制中一個π代表180度

(1)如何計算機械扭矩擴展閱讀

以小齒輪帶動大齒輪,假設小齒輪的齒數為15齒,大齒輪的齒數為45齒。

當小齒輪以3000rpm的轉速旋轉,而扭矩為20kgm時,傳遞至大齒輪的轉速便降低了1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成為60kgm。這就是引擎扭矩經由變速箱可降低轉速並放大扭矩的基本原理。

在汽車上,引擎輸出至輪胎為止共經過兩次扭矩的放大,第一次由變速箱的檔位作用而產生,第二次則導因於最終齒輪比(或稱最終傳動比)。

扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數。舉例來說,手排六代喜美的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而引擎的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm,於是我們可以算出第一檔的最大扭矩經過放大後為14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。

此時再除以輪胎半徑約0.41m,即可獲得推力約為470kg。然而上述的數值並不是實際的推力,畢竟機械傳輸的過程中必定有磨耗損失,因此必須將機械效率的因素考慮在內。

論及機械效率,每經過一個齒輪傳輸,都會產生一次動力損耗,手排變速箱的機械效率約在95%左右,自排變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向接頭效率約為98%,各位自己乘乘看就知道實際的推力還剩多少。整體而言,汽車的驅動力可由下列公式計算:

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率/輪胎半徑(單位為公尺)

馬力其實也不是一種力,而是一種功率(Power)的單位,定義為單位時間內所能做功的大小。功率是由扭矩計算出來的,而計算的公式相當簡單:功率(W)=2π×扭矩(Nm)×轉速(rpm)/60,簡化計算後成為:功率(kW)=扭矩(Nm)×轉速(rpm)/9549,詳細的推導請參看方塊文章。然而功率kw要如何轉換成大家常見的馬力呢。



2. 哪位做機械的知道,怎麼根據轉動慣量J計算扭矩T,公式是什麼

M=J*Β (J-轉動慣量,Β-角加速度)
=J*2π n/60 (n--轉速)

3. 機械設備的負載扭力如何計算!

得知道你要拖動多重的東西,輸送輪的直徑等參數。

4. 機械軸上的扭矩怎麼算

軸彎來矩扭源矩強度計算方法
http://wenku..com/view/f1a5d0f27c1cfad6195fa757.html

5. 發動機扭矩計算公式

扭矩扭使物體復發生轉動的力。發制動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關系,轉速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定范圍內的負載能力。 發動機通過飛輪對外輸出的扭矩稱為有效扭矩,用Te表示,單位為N·m。有效扭矩與外界施加於發動機曲軸上的阻力矩相平衡。發動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效率,用Pe表示,單位為kW。它等於有效轉矩與曲軸角速度的乘積。 發動機的有效功率可以用台架試驗方法測定,即用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度,然後運用以下的公式便可計算出發動機的有效功率。 Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW) 其中:Te——有效轉矩,N·m n——發動機轉速,r/min 有效扭矩的最大值稱為最大轉矩,有效功率的最大值稱為最大功率。 報刊上在介紹某一車型時,其技術參數中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而發動機銘牌上標明的功率及相應轉速則稱為額定功率和額定轉速,額定功率一般要小於最大功率,按照汽車發動機可靠性試驗方法的規定,汽車發動機應能在額定工況下能連續運行300—1000h。

6. 扭矩的計算方式

將扭矩除以車輪半徑即可由引擎馬力-扭力輸出曲線圖可發現,在每一個轉速下都有一個相對的扭矩數值,這些數值要如何轉換成實際推動汽車的力量呢?答案很簡單,就是除以一個長度,便可獲得力的數據。舉例而言,一部1.6升的引擎大約可發揮15.0kg·m的最大扭力,此時若直接連上185/60R14尺寸的輪胎,半徑約為41公分,則經由車輪所發揮的推進力量為15/0.41=36.6kg的力量(事實上千克並不是力量的單位,而是質量的單位,須乘以重力加速度9.8m/s²才是力的標准單位是牛頓)。
36kg的力量怎麼推動一噸的車重呢?而且動輒數千轉的引擎轉速更不可能恰好成為輪胎轉速,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將旋轉的速度降低,同時將扭矩放大。由於齒輪的圓周比就是半徑比,因此從小齒輪傳遞動力至大齒輪時,轉動的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數,都恰好等於兩齒輪的齒數比例,這個比例就是所謂的齒輪比。 以小齒輪帶動大齒輪,假設小齒輪的齒數為15齒,大齒輪的齒數為45齒。
當小齒輪以3000rpm的轉速旋轉,而扭矩為20kgm時,傳遞至大齒輪的轉速便降低為1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成為60kgm。這就是引擎扭矩經由變速箱可降低轉速並放大扭矩的基本原理。
在汽車上,引擎輸出至輪胎為止共經過兩次扭矩的放大,第一次由變速箱的檔位作用而產生,第二次則導因於最終齒輪比(或稱最終傳動比)。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數。舉例來說,手排六代喜美的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而引擎的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm,於是我們可以算出第一檔的最大扭矩經過放大後為14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。此時再除以輪胎半徑約0.41m,即可獲得推力約為470kg。然而上述的數值並不是實際的推力,畢竟機械傳輸的過程中必定有磨耗損失,因此必須將機械效率的因素考慮在內。
若論及機械效率,每經過一個齒輪傳輸,都會產生一次動力損耗,手動變速箱的機械效率約在95%左右,自動變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向節效率約為98%。整體而言,汽車的驅動力可由下列公式計算:扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率/輪胎半徑 公式
驅動力=扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率÷輪胎半徑(單位:米)
計算
為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來?
功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以,P=F×s/t=F×速度v
這里的v是線速度,而在引擎里,曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r,代入上式得:功率P=力F×半徑r×角速度ω;而力F×半徑r=扭矩
得出:功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來
角速度的單位是弧度/秒,在弧度制中一個π代表180度
定義:φ-------截面間相對轉角;
γ -------切應變;
τ --------切應力;
T----------扭矩;
r-----------半徑;
l-----------材料長度。
切應變與相對轉角的關系為:
切應變與切應力滿足剪切胡克定律: (G為材料的切變模量)
扭矩與切應力之間的關系為: (為點乘)

7. 電機扭矩如何計算

該這樣計算:

計算公式是 T=9550 * P / n 。

P是電機的額定(輸出)功率單位是千瓦(KW)

分母是額定轉速n 單位是轉每分 (r/min)

P和n可從 電機銘牌中直接查到。因為P n都是電機的額定值,故T就是電機的額定轉矩了。

電機的「扭矩」,單位是 N·m(牛米)

拓展資料

電機輸出的扭矩與電動機的轉速和功率有關。

P=T*ω(功率=扭矩*角速度)

T=9.55P/n 此公式為工程上常用的:扭矩;功率;轉速三者關系的計算公式。

式中:T--扭矩(單位:N.M) 9.55-把它當作一常數吧(不必追究其來源) P--電機的功率(單位:KW)

n--輸出的轉速(單位:轉/分)

常數9.55的來歷:T完成的功也就是電動機輸出的功。

T=FR①

P=FV②

V=2πR*n/60③

把③帶入②得

P=nπRF/30④

公式①÷④(扭矩除以功率得到什麼?)

把公式④轉換一下 F=30P/nπR ⑤

把公式⑤代入公式①中可以得到T=30P/nπ=9.55P/n (圖中應該扭矩單位N.M )

所以T=9.55P/n

其中: r為機軸的半徑

F為機軸對負載的力

2πr*F機軸轉動一周所做的功

T=r*F

電機扭矩即電動機的輸出扭矩,又稱電機轉矩,和電機的輸出功率有關,常用單位是N*m(牛*米),

其它還包括:mN*m(毫牛*米)、KN*m(千牛*米)、Oz*In(盎司*英寸)、kg*cm(公斤*厘米)、Gr*cm(克*厘米)、Lb*Ft(磅*英尺)、Lb*In(磅*英寸)、Oz*Ft(盎司*英尺)

100 Oz*In = 0.706 N*m

1Lb=0.4536kg

1Ft=0.3048m

1Ft=12In

1Lb*Ft=0.13826kg*m

1Lb*In=0.1129N*m

參考資料:網路-電機扭矩計算

8. 如何計算轉矩和所需功率

電動機的功率與轉矩電動機的功率,應根據生產機械所需要的功率來選擇,盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應注意以下兩點: ① 如果電動機功率選得過小.就會出現「小馬拉大車」現象,造成電動機長期過載.使其絕緣因發熱而損壞.甚至電動機被燒毀。 ② 如果電動機功率選得過大.就會出現「大馬拉小車」現象.其輸出機械功率不能得到充分利用,功率因數和效率都不高,不但對用戶和電網不利。而且還會造成電能浪費。 要正確選擇電動機的功率,必須經過以下計算或比較: P=F*V /1000 (P=計算功率 KW, F=所需拉力 N,工作機線速度 M/S) 對於恆定負載連續工作方式,可按下式計算所需電動機的功率: P1(kw):P=P/n1n2 式中 n1為生產機械的效率;n2為電動機的效率,即傳動效率。 按上式求出的功率P1,不一定與產品功率相同。因此.所選電動機的額定功率應等於或稍大於計算所得的功率。 此外.最常用的是類比法來選擇電動機的功率。所謂類比法。就是與類似生產機械所用電動機的功率進行對比。 具體做法是:了解本單位或附近其他單位的類似生產機械使用多大功率的電動機,然後選用相近功率的電動機進行試車。試車的目的是驗證所選電動機與生產機械是否匹配。 驗證的方法是:使電動機帶動生產機械運轉,用鉗形電流表測量電動機的工作電流,將測得的電流與該電動機銘牌上標出的額定電流進行對比。如果電功機的實際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大.則表明所選電動機的功率 合適。如果電動機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70%左右.則表明電動機的功率選得過大,應調換功率較小的電動機。如果測得的電動機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40%以上.則表明電動機的功率選得過小,應調換功率較大的電動機。 實際上應該是考慮扭矩(轉矩),電機功率和轉矩是有計算公式的。 即 T = 9550P/n 式中: P — 功率,kW; n — 電機的額定轉速,r/min; T — 轉矩,Nm。 電機的輸出轉矩一定要大於工作機械所需要的轉矩,一般需要一個安全系數。關於功率、轉矩、轉速之間關系的推導如下:

功率=力*速度
P=F*V---公式1

轉矩(T)=扭力(F)*作用半徑(R)------推出F=T/R---公式2

線速度(V)=2πR*每秒轉速(n秒)=2πR*每分轉速(n分)/60=πR*n分/30---公式3

將公式2、3代入公式1得:
P=F*V=T/R*πR*n分/30=π/30*T*n分-----P=功率單位W,T=轉矩單位Nm,n分=每分鍾轉速單位轉/分鍾

如果將P的單位換成KW,那麼就是如下公式:
P*1000=π/30*T*n
30000/π*P=T*n
30000/3.1415926*P=T*n
9549.297*P=T*n

這就是為什麼會有功率和轉矩*轉速之間有個9550的系數的關系。。。

適用於伺服電機額定功率、額定轉速和額定轉矩之間的關系互導,但實際的額定轉矩值應該是實際測量出來為准,因為有能量轉換效率問題,基本數值大體一致,會有細微減小。。。

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