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扭矩与力的计算公式

扭矩与力的计算公式(圆周力和扭矩的关系)

admin admin 发表于2024-03-17 23:58:56 浏览8 评论0

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其实扭矩与力的计算公式的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解圆周力和扭矩的关系,因此呢,今天小编就来为大家分享扭矩与力的计算公式的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

本文目录

圆周力和扭矩的关系

计算有以下三个公式:1,M=N/ω(扭矩等于功率除以角速度)2,M=Jα (扭矩等于转动惯量乘以角加速度)3,M=FL (扭矩等于力乘以力距)额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿・米(N・m)。工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。扩展资料机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系。转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n或T=P/Ω(Ω为角速度,单位为rad/s)。

扭矩计算公式

扭矩计算公式是T=9550*P/n。

电机的“扭矩”,单位是N·m(牛米)。

P是电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW)。

分母是额定转速n单位是转速分(r/min);P和n可从电机铭牌中直接查到。因为Pn都是电机的额定值,故T就是电机的额定转矩了。

电机转矩,简单的说,就是指转动的力量的大小。但电动机的转矩与旋转磁场的强弱和转子笼条中的电流成正比,和电源电压的平方成正比所以转矩是由电流和电压的因素所决定的。

转矩是一种力矩,力矩在物理中的定义是:力矩=力臂。

这里的力臂就可以看成电机所带动的物体的转动半径。如果电机转矩太小,就带不动所要带的物体,也就是感觉电机的“劲”不够大。一般来讲电动机带动机械转动的劲头就是电动机的转矩,电动机的转矩=皮带轮拖动皮带的力X皮带轮的半径。

力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以以恒的力矩出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

扭矩和剪力的计算公式

扭矩和剪力的计算公式:

两端固定支座,当一端产生转角;MAB=4i,MBA=2i其中i=EI/L。

两端固定支座,当一端产生位移;MAB=-6i/L,MBA=-6i/L。

两端固定支座,当受集中力时;MAB=-Pab(平方)/L(平方),MBA=Pab(平方)/L(平方)。当作用力于中心时即a=b时MAB=-PL/8,MBA=PL/8。

两端固定支座,当全长受均布荷载时;MAB=-ql(平方)/12。

功率P=功W÷时间t功W=力F×距离s所以,P=F×s/t=F×速度v。

这里的v是线速度,而在引擎里,曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r,代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω;而力F×半径r=扭矩。

得出:功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来。

角速度的单位是弧度/秒,在弧度制中一个π代表180度。

举例说明:

以小齿轮带动大齿轮,假设小齿轮的齿数为15齿,大齿轮的齿数为45齿。

当小齿轮以3000rpm的转速旋转,而扭矩为20kgm时,传递至大齿轮的转速便降低了1/3,变成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成为60kgm。这就是引擎扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。

在汽车上,引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大,第一次由变速箱的档位作用而产生,第二次则导因于最终齿轮比(或称最终传动比)。

扭矩计算公式是什么

扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。

扭矩公式计算

公式

驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率÷轮胎半径(单位:米)

计算方法

在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值除以一个长度,便可获得力的数据。举例而言,一部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg·m的最大扭力,此时若直接连上185/60R14尺寸的轮胎,半径约为41公分,则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6kg的力量(事实上千克并不是力量的单位,而是质量的单位,须乘以重力加速度9.8m/s²才是力的标准单位是牛顿)。

利用不同大小的齿轮相连搭配,可以将旋转的速度降低,同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比,因此从小齿轮传递动力至大齿轮时,转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数,都恰好等于两齿轮的齿数比例,这个比例就是所谓的齿轮比。

转矩和扭矩一样吗

一样。扭矩是汽车发动机的一个重要的性能参数。相信很多人在购买汽车时都会看发动机的最大功率和最大扭矩,这两个参数是发动机最重要的性能参数。功率是可以划算成马力的,功率是指物体在单位时间内做功多少。功率越大,物体在单位时间内做功就越多。功率是衡量发动机在一段时间内做功多少的。

扭矩力的扭矩力的单位与计算

扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自排变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算:扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率驱动力= ————————————————————轮胎半径(单位:米)小结:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm一般来说,在排量一定的情况下,缸径小,行程长的汽缸较注重扭矩的发挥,转速都不会太高,适用于需要大载荷的车辆。而缸径大,行程短的汽缸较注重功率的输出,转速通常较高,适用于快跑的车辆。简单来说:功率 正比于 扭矩×转速补充一点:为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢?我们知道,功率P=功W÷时间t 功W=力F×距离s 所以,P=F×s/t=F×速度v这里的v是线速度,而在引擎里,曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r,代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω ; 而 力F×半径r=扭矩得出:功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来角速度的单位是弧度/秒,在弧度制中一个派代表180度、“扭矩”和“功率”是表征发动机动力性能的重要指标发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te表示,单位为N·m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率,用Pe表示,单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)其中:Te——有效转矩,N·m n——发动机转速,r/min有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速,额定功率一般要小于最大功率,按照汽车发动机可靠性试验方法的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会达到颠峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色,也是最不理想的地方。 功率等于扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超过最大扭矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。三、如何比较不同发动机的优劣或强化程度汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样,车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样),所对应的发动机转速就不一样,因此不同用途的发动机,即便在有效功率相等的情况下,它们所对应的转速也是不一样的,反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求,还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速,这样才能全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否符合要求。而Te和Pe这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度,即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化程度就高,而是要看单位气缸工作容积所发出的功率和扭矩。TL和PL就是表示单位气缸工作容积的扭矩和功率,使用这两项指标才能比较出不同发动机的优劣或强化程度。汽车发动机TL和PL的范围:汽油机:TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L柴油机:TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L在额定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的功率叫升功率。PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 其中:Vh——气缸工作容积(L) i——气缸数升功率标征单位气缸工作容积的利用率,PL越大表示单位气缸工作容积发出的功率越大,那么当发动机功率一定时,PL越大发动机就越小,材料质量越小。提高升功率的途径主要有4个:(1)增加充气量燃料燃烧需要空气,相对燃料而言,空气更难进入气缸。采用增压技术或改善换气过程(如减少进气阻力)可提高充气量。(2)改善混台气质量和燃烧质量在一定的空气量下,空气与油料混合均匀,燃烧充分,单位气缸容积供热量增多。(3)提高发动机机械效率 减少机械损失才能增加有效功率的输出。减少机械损失主要是减少各摩擦副的摩擦损失,其次是减少辅助机构的功率消耗和泵气损失。(4)适当提高转速 主要是增加作功(或充气)频率,即增加单位时间的充气量。但是提高发动机转速除应考虑机械强度外,转速增加,每循环的充气量减少、机械损失增大、燃烧过程难以组织,即转速提高,会使Pe下降,因此,增加转速也要适度。

关于本次扭矩与力的计算公式和圆周力和扭矩的关系的问题分享到这里就结束了,如果解决了您的问题,我们非常高兴。