『壹』 車的扭矩是啥意識
先從最基本的觀念開始。一般我們所習稱的扭力並非力的單位,而是指做功的能力,從字面上籠統地來看,Kgm正是指將1公斤重的物體舉高1公尺的能力,由於這是力矩的一種,所以稱其為扭力其實是有些不妥的。而馬力(House Power)更不是力的單位,而是功率的單位,那是指單位時間內做功的大小,而不是如同字面上的意義是一個力的單位。
不知道各位讀者有沒有聽過這句話:就是兩部車在性能上的高低可以直接從原廠數據看出個所以然,關鍵判斷方法就在於「加速拼扭力、極速看馬力」。如果這個說法成立的話,那各個試車報告的測試不是多餘的嗎?
前文我們提到,扭矩(力)是做功的能力,而馬力是單位時間內所能做的功的大小。我們現在以這句話為基礎來作一個討論,假設在任何條件相同的理想狀況下,如果A車的扭矩比B車的扭矩大,那很明顯的就是A車的加速會比B車快。同理假設兩台車在全力賓士的時候所需要保持的驅動力F都是一樣的,然後A車的功率也遠比B車來的大,我們最後得到的結果一定是在相同時間內A車所跑的距離一定會比B車來的遠,也就是說A車的最高速一定比B車來的高。這樣說來,馬力高低已經決定了A、B兩車極速高低。事實上不然,因為前述的實驗里,除了A、B兩車的引擎輸出不同之外,其他的變因是完全相同的,但是在真實世界裡面,這是不可能存在的事情,變速系統變速比的影響、動力損耗、車重、風阻,其中變速系統的影響什至於不會低於引擎輸出的差異,齒輪比的高低設定、擋位與擋位之間的銜接落差,絕對可以決定一部車子的速度表現,沒有兩部車會完全一樣,所以,存在於兩部車性能上的差異絕對不是只看錶面數據就可以判定的。
引擎氣門數
氣門數的多寡與引擎性能輸出的好壞是有直接的影響也是不容否認的,多氣門進、排氣道設計與整個排氣系統的設計,對於高峰值馬力輸出,絕對有著關鍵性的影響,這也就是我們常建議的:如果要提升引擎馬力,最簡單的就是提升進氣效率與排氣效率是一樣的道理。
另一方面,先前賓士中堅車款所搭載的單凸輪軸V6引擎,全球專業媒體早已肯定其各項性能以及低油耗、低污染的優異表現,此具V6引擎氣門數的設計,竟是採取每缸3氣門的設計,較先前賓士搭載的直列六缸、DOHC、24V引擎(雖說每缸減少了一個排氣門的設計)整體性能表現卻是不遑多讓,透過此例,對於引擎氣門數多寡與優劣好壞的定論問題,相信車迷會有另一個深入省思考的空間。所以,建議您評斷一具引擎的好壞和先進與否,絕對不是單純看馬力輸出、或者是看簡單的機械結構,就斷定這具引擎的好壞。
再講得具體點,一般商用車或經濟型用車要求的是耐用、低油耗、可靠性高、優異的低速扭力,以此降低保養維修成本,以及更有效率的載重是其主要的特性,因此在這種情況下,多氣門引擎的優勢就不見得一定要存在,反倒是每缸2氣門引擎低速扭力充足、耐用度高、維修便宜的特性,就顯得特別重要了。
發動機基本參數詳解
許多讀者朋友來信說,對有關發動機的參數有的不是很明白,在閱讀專業報刊或購車時,對這些專業術語更是茫然,在這里向大家簡要介紹一下:
汽車發動機的基本參數包括發動機缸數,氣缸的排列形式,氣門,排量,最高輸出功率,最大扭矩。
缸數:汽車發動機常用缸數有3、4、5、6、8缸。排量1升以下的發動機常用3缸,1 2.5升一般為4缸發動機,3升左右的發動機一般為6缸,4升左右為8缸,5.5升以上用12缸發動機。一般來說,在同等缸徑下,缸數越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸數越多,缸徑越小,轉速可以提高,從而獲得較大的提升功率。
氣缸的排列形式:一般5缸以下的發動機的氣缸多採用直列方式排列,少數6缸發動機也有直列方式的。直列發動機的氣缸體成一字排開,缸體、缸蓋和曲軸結構簡單,製造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸緊湊,應用比較廣泛,缺點是功率較低。直列6缸的動平衡較好,振動相對較小。大多6到12缸發動機採用V形排列,V形即氣缸分四列錯開角度布置,形體緊湊,V形發動機長度和高度尺寸小,布置起來非常方便。V8發動機結構非常復雜,製造成本很高,所以使用的較少,V12發動機過大過重,只有極個別的高級轎車採用。
氣門數:國產發動機大多採用每缸2氣門,即一個進氣門,一個排氣門;國外轎車發動機普遍採用每缸4氣門結構,即2個進氣門,2個排氣門,提高了進、排氣的效率;國外有的公司開始採用每缸5氣門結構,即3個進氣門,2個排氣門,主要作用是加大進氣量,使燃燒更加徹底。氣門數量並不是越多越好,5氣門確實可以提高進氣效率,但是結構極其復雜,加工困難,採用較少,國內生產的新捷達王就採用五氣門發動機。
排氣量:氣缸工作容積是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積,又稱為單缸排量,它取決於缸徑和活塞行程。發動機排量是各缸工作容積的總和,一般用於(L)來表示。發動機排量是最重要的結構參數之一,它比缸徑和缸數更能代表發動機的大小,發動機的許多指標都同排氣量密切相關。
最高輸出功率:最高輸出功率一般用馬(PS)或千瓦(KW)來表示。發動機的輸出功率同轉速關系很大,隨著轉速的增加,發動機的功率也相應提高,但是到了一定的轉速以後,功率反而呈下降趨勢。一般在汽車使用說明中最高輸出功率同時每分鍾轉速來表示(r/min),如100PS/5000r/min,即在每分鍾5000轉時最高輸出功率100馬力。
最大扭矩:發動機從曲軸端輸出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的范圍,隨著轉速的提高,扭矩反而會下降。當然,在選擇的同時要權衡一下怎樣合理使用、不浪費現有功能。比如,北京冬夏都有必要開空調,在選擇發動機功率時就要考慮到不能太小;只是在城市環路上下班交通用車,就沒有必要挑過大馬力的發動機。盡量做到經濟、合理選配發動機。
汽車驅動理論
馬力與扭力哪一項最能具體代表車輛性能?有人說「起步靠扭力,加 速靠馬力」,也有人說「馬力大代表極速高,扭力大代表加速好」,其實這些都是片段的錯誤解釋,其實車輛的前進一定是靠引擎所發揮 的扭力,所謂的「扭力」在物理學上應稱為「扭矩」,因為以訛傳訛的結果,大家都說成「扭力」,也就從此流傳下來,為導正視聽,
本文以下皆稱為「扭矩」。
扭矩的觀念從小學時候的「杠桿原理」就說明過了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉中心的距離」,公制單位為牛頓-米(N-m),除以重力加速度 9.8m/sec2之後,單位可換算成國人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則 為磅-呎(lb-ft),在美國車的型錄上較為常見,若要轉換成公制,只要將lb-ft的數字除以7.22即可。
汽車驅動力的計算方式:
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=36.6公斤的力量(事實上公斤並不是力量的單位,而是重量的單位,須乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的標准單位「牛頓」)。
36公斤的力量怎麼推動一公噸的車重呢?而且動輒數千轉的引擎轉速更不可能恰好成為輪胎轉速,否則車子不就飛起來了?幸好聰明的人類發明了「齒輪」,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」。
舉例說明,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20kg-m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60kg-m。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470公斤。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:
扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率
驅動力= ————————————————————
輪胎半徑(單位為公尺)
馬力亦非「力」乃「功率」的一種
了解如何將扭矩經由變速箱的齒比放大成為實際推力之後,接著可以研究什麼叫做「馬力」。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。盡管如此,我們不得不繼續使用「馬力」這個名字,畢竟已經用太久了,講「功率」恐怕沒幾個消費者聽得懂?
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(N-m)×轉速(rpm)/60,簡化計算後成為:功率(kW)=扭矩(N-m) ×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,這又有一段故事得講。
英制或公制?
1PS=735W;1hp=746W
馬力定義竟然不一樣!
談到引擎的馬力,相信不少人會直覺地想到什麼DIN、SAE、EEC、JIS等等不同測試標准,到底這些標準的差異在哪兒,以後有空再研究;有點誇張的是由於英制與公制的不同,對「馬力」的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為:一匹馬於一分鍾內將200磅(lb)重的物體拉動165英呎(ft),相乘之後等於33,000ft-lb/min;而公制的馬力(PS)定義則為一匹馬於一分鍾內將75公斤的物體拉動60公尺,相乘之後等於4500kg-m/min。經過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然發現1hp=4566kg-m/min,與公制的1PS=4500kg-m有些許差異,而如果以功率W(1W=1Nm/sec= 9.8kgm/sec)來換算的話,可得1hp=746W;1PS=735W兩項不一樣的結果。
同樣是「馬力」,英制馬 力與公制馬力的定義竟然不一樣!難道英國馬比較「有力」嗎?
到底世界上為什麼會有英制與公制的分別,就好像為什麼有的汽車是右駕,有的卻是左駕一樣,是人類永遠難以協調的差異點。若以大家 比較熟悉的幾個測試標准來看,德國的DIN與歐洲共同體的新標准 EEC還有日本的JIS是以公制的PS為馬力單位,而SAE使用的是英制的 hp為單位,但為了避免復雜,本刊一率將馬力的單位標示為hp。近來,越來越多的原廠數據已改提供絕對無爭議的KW作為引擎輸出的功率數值。
不過話說回來,1PS與1hp之間的差異僅1.5%,每一百匹馬力差1.5匹,差異並不大。一般房車的馬力多半僅在200匹馬力以下,兩者由於定義的差異也僅3匹馬力左右,因此如果您真要「馬馬計較」,就把SAE 標準的數據多個1.5%吧!不過SAE、JIS、DIN、EEC各種測試標准之 間亦有些許差異,這個老問題已經爭論過很多次了,單位之間不能真正劃上等號,然而在差別不怎麼多的情況之下,就當作相同吧!因此 管他是PS或hp,都差不多可以視為相等。
終於可以做結論了!將上述獲得的馬力與功率換算方式代入功率與扭矩的換算公式,並且將扭矩的單位換算為大家熟悉的kg-m之後,可得下列結果:
英制馬力hp=扭力(kg-m)×引擎轉速(rpm)/727
公制馬力PS =扭力(kg-m)×引擎轉速(rpm)/716
知道這些公式之後有什麼用呢?從「馬力hp=扭力×轉速/727」看來, 如果能增加引擎轉速,扭力不變的情況下,便能增加馬力。例如若能 將轉速從6000rpm增加到8000rpm,等於增加了33%,但因為凸輪軸的 限制使得8000rpm時的扭力下降了10%,則仍能使馬力增加19.7%,這 說明了時下改裝計算機的為何能在解除斷油後大幅增加馬力。
所以不要被「增加??匹馬力」的廣告所著魔。
讓我們從另外一個角度來想:如果在同樣的轉速下,增加20匹馬力,代表能增加多少推力呢?以最大扭力點發揮於5000rpm的情況下,將公式稍微變換一下,可發現增加的扭力=20hp×727/ 5000rpm=2.9kgm。再將這個結果代入汽車驅動力的公式,同樣以喜美 的一檔計算,2.9×3.250×4.058/0.41=93公斤。對於一噸重的車身而言,影響似乎也不怎麼大;再者如果相差5匹馬力的話,推力更僅增加23公斤,可見相差5匹馬力,根本也沒差多少,所以能「增加5匹馬力」的產品,到底應該花多少錢去改裝,您自個兒會拿捏了吧?
大馬力決定真性能!
到底大馬力的車子跑得快,還是大扭力的車子跑得快?從公式可以知 道大馬力的原因是「高轉速的時候仍保有高扭力數值」,也就是說要 有大馬力,不只是低轉速的扭力要好,連高轉速的扭力都得繼續維持 ,這表示扭力與馬力的爭論根本是多餘的,只要能做到高馬力,除了表示各轉速區域的扭力都很大之外,更代表材料技術的優越性,將活塞、進排氣閥門的材質與重量予以強化與輕量化,才能將引擎轉速提高。
扭矩與功率的換算公式推導
假設一圓的半徑為r(單位為m),扭矩為T(單位為N-m),則圓周上切線 方向的力F=T/r,由於功率的定義為「每秒鍾所作的功」,對於圓周?動而言,每旋轉一圈所作的功為:F×圓周總長2πr 將F=T/r代入計算,每一圈所作的功Work=F×2πr=(T/r)×2πr=2πT
再乘上引擎轉速rpm就是每分鍾所作的功,但功率P的單位是N-m/sec ,所以需除以60,轉換成每秒所作的功。代入公式:P=T2πrpm/60,將常數整理後,則可得P(kW)=Trpm/9545。
由上文可見,一台車的動力由發動機傳輸到車輪,需要經過多組齒輪因此有所損耗,如果德制馬力測的是傳遞到車輪上的動力,那麼同樣發動機用在不同車型上的動力輸出應該不同,試拿bmw330和bmw530做比較,其功率均是225hp/5900rpm;結論,要麼bmw在數據上造假,要麼它測的是發動機輸出凈值。
『貳』 鋼結構中關於彎矩和扭矩怎麼區別。。做作業時一直搞混,,,
以下是塔吊頂升和附著方案
二、塔吊頂升
對於當今水平吊臂型塔機,其前面吊臂與後面平衡臂的伸幅較大,並對塔身中心造成不平衡的彎矩。另塔機上部的自重也較大,QTZ80型塔機和QTZ125型塔機上部的自重約有35t。
1、塔機頂升工作的操作程序
塔機的上部結構中有一個頂升套架,套在塔身標准節外面,高度大於2個塔身標准節,在其前上側面開了一個很大的引進窗口,可以引進一節標准節。在頂升時,藉助套架的支撐,開動液壓泵站工作,使油缸中活塞桿伸出,將塔機上部結構頂起,從而從窗口引入或拆出一個標准節,實現了塔機的升高或降下。圖1是塔機一個循環的液壓頂升接高過程示意圖。下降過程則反之。
2、頂升程序中的要求和安全的環節
2.1調整平衡問題:
塔機上部的結構對塔桅中心形成有彎矩的是:配重塊與配重臂及上面的卷揚機構所形成的向後方向的彎矩,而向前方向所形成彎矩的主要是起重臂,此三種機件對軸心的力矩都是靜止、不能改變的,而在起重臂上的小車則可以移動,就可以改變前面吊臂所形成的彎矩。如圖2所示。塔機向後的彎矩為45×7+170×11.5=2270KN.m,而吊臂的固定彎矩為70×20=1400KN.m,兩者相差為870KN.m,若要使其達到平衡,就需要移動小車來補充,如(圖1b)示。
在操作中若不按此要求,即∑M≠0,再分析進行頂升過程情況。觀(圖1C)示的情況,這時塔機上部重力與彎矩會全部加在套架上,而套架結構的設計計算,一般是在考慮上部荷載配平後對於油缸頂升支承點的彎矩為零、僅承受油缸側面頂升時彎矩來考慮的,若超出其能夠承受的力矩范圍,在上部結構的重量有約數十噸荷載的重壓下,就會造成其隱形破壞或直接破壞,導致安全事故的發生。因此在頂升工作中,只要出現(圖1c)示的情況,即油缸已頂升,塔機上部荷載全由頂升套架所承受時,就不允許前、後臂的不平衡現象,即小車是不能隨意移動,起重臂也不允許回轉,也不能突然刮大風。
2.2塔身節頂部連接的問題
塔機頂升時,塔身標准節與塔機上部的連接螺栓需拆離開,在油缸頂起塔機上部後,就靠套架來傳遞力。從套架結構來看,好象橫載面比標准節大許多,但它的上前側面開有很大的引進窗口,剛性削弱很多,基本上不受扭、因此,若處在(圖1c)示的情況下,出現任何附加扭矩,或者突刮大風,就會造成其失穩而出現安全事故。故該情況是頂升工作中的最危險狀態,工作中應盡可能縮短其存在的時間。
在該情況下,任何其他多餘的操作均是違章操作。在頂升工作中所發生事故的50%是在此程序階段發生的。這類事故幾乎都伴隨一個特點,在頂起塔機上部後,遇到了麻煩, 如連接銷不好裝等,操作人員就去轉動一下吊臂來調整,結果就出現了事故。或者有操作人員未按統一指揮而誤移動小車而傾翻的,甚至有被突然的大風刮傾的。
2.3其他問題
①滾輪間隙的調整:頂升前應將套架滾輪的間隙進行調整,QTZ80塔機和QTZ125塔機的16個導輪與塔身主弦桿之間的間隙一般以2~5mm為宜。如果事先不進行調整,會造成其卡滯使阻力增大。
有些塔機的套架結構不同,它不用滾輪而是引導塊,其間隙也不能調整,這種不能調整的塔機是依靠其套架和標准節的尺寸加工精度來保證相互間的間隙的,這樣就一定要注意在多次拆、裝和運輸中,不得碰撞使它們產生塑性永久變形,若出現該情況, 應先進行修理。
②檢查液壓系統:油缸頂升時,需承受上部數十噸的壓力,即要使油缸出大於此荷載的力才能將上部頂起,這時液壓系統內油的壓力很高,按QTZ80 塔機和QTZ125塔機所使用的泵站,其額定壓力有20Mpa,額定頂升力為50t,並要求其工作時應不產生管路的滲漏現象。
應在工作前檢查油箱,加足液壓油,並調整過載溢流閥, 其安全壓力,正常工作壓力的110%,上述泵站即是22Mpa。還應檢查爬爪及油缸扁擔梁的兩端在槽中是否能入位穩妥,先試一下機,在心中有數後,方才去拆卸頂部連接螺栓。
油缸內的活塞用密封圈,其材料是聚胺脂,由於長期在油中浸泡,在高壓下會慢慢老化而龜裂,使液壓油內泄,高壓達不到,一般在8年後就應在修理中將其換新,免得在工作時造成麻煩。
③在按(圖1a)作完工步1後,可以將回轉卡緊制動,不讓其轉動,以策安全。在風力超過6級,即大於1.3m/s時! 應停止頂升作業。
④頂升作業過程,是多人在多個部位工作,如何使其工作協調一致,安排一人負責專門看管指揮。注意塔機移動中出現的卡阻。有一種情況,在油缸回縮時而塔機上部未能隨著下降,即受卡滯,如受到外界因素的影響時,突然下滑墩落,塔身節頂部距離越大危害越大。一旦情況異常,立即指令停下排除。
2.4注意事項
1、液壓頂升前,對鋼結構及液壓系統進行檢查,發現鋼結構件有脫焊、裂縫等損傷或液壓系統有泄漏,必須停機整修後方可再進行安裝。
2、塔機頂升應嚴守操作規程。頂升前,將臂桿轉到規定位置。頂升時,必須在已加上的標准節的連接預緊力達到要求後,方可再進行加節,頂升中禁止回轉和變幅,齒輪泵在最大壓力下持續工作時間不得超過3min。
3、對高強螺栓進行連接時要注意安全,如因擰緊力拒較大需兩人配合時,配合者應手掌平托工具以免受傷害。
4、作業人員必須聽從指揮。如有更好的辦法和建議,必須得到現場施工及技術負責人同意後方可實施,不得擅自作主和更改作業方案。
5、頂升完畢,應檢查電源是否切斷,左右操作桿要退回中間零位,各分段螺栓緊固。有抗扭支撐的,必須按規定頂升後經過驗收方可使用。
6、安裝時務必將各部位的欄桿、平台、扶桿、護圈等安全防護零件裝齊。
7、禁止使用普通螺栓代替高強度螺栓,而且高強度螺栓 的等級必須符合說明書要求。
三、附著部位的要求
1、塔身附著框架的要求
a、附著框架在塔身節上的安裝必須安全可靠,並應符合使用說明書中有關規定。
b、附著框架與塔身節的固定應牢固。
c、各連接件不應缺少或松動。
2、附著桿的檢查
a、與附著框架的連接必須可靠。
b、附著桿有調整裝置的應按要求調整後鎖緊。
c、附著桿本身的連接不得松動。
3、附著桿與建築物的連接情況。
a、與附著桿相連接的建築物不應有裂紋或損壞。
b、在工作中附著桿與建築物的錨固連接必須牢固,不應有錯動。
c、各連接件應齊全,可靠。
d、附著桿與建築物的連接必須是鉸動連接。
四、安全技術措施
1、現場施工技術負責人應對塔吊作全面檢查,對安裝區域安全防護作全面檢查,組織所有安裝人員學習安裝方案;塔吊司機對塔吊各部機械構件作全面檢查;電工對電路、操作、控制、制動系統作全面檢查;吊裝指揮對已准備的機具、設備、繩索、卸扣、繩卡等作全面檢查。
2、參與作業的人員必須持證上崗;進入施工現場必須遵守施工現場各項安全規章制度。
3、統一指揮,統一聯絡信號,合理分工,責任到人。
4、及時收聽氣象預報,如突遇四級以上大風及大雨時應停止作業,並做好應急犯法措施。
5、進入現場戴好安全帽,在2m以上高空必須正確使用經試驗合格的安全帶。一律穿膠底防滑鞋和工作服上崗。
6、嚴禁無防護上下立體交叉作業;嚴禁酒後上崗;高溫天氣做好防暑降溫工作;夜間作業必須有足夠的照明。
7、高空作業工具必須放入工具包內,不得隨意亂放或任意拋擲。
8、起重臂下禁止站人。
9、所有工作人員不得擅自按動按鈕或撥動開關等。
10、緊固螺栓應用力均勻,按規定的扭矩值扭緊;穿銷子,嚴禁猛打猛敲;構件間的孔對位,使用撬棒找正,不能用力過猛,以防滑脫;物件就位緩慢靠近,嚴禁撞擊損壞零件。
11、安裝作業區域和四周布置二道警戒線,安全防護左右各20m,掛起警示牌,嚴禁任何人進入作業區域或在四周圍觀。現場安全監督員全權負責安裝區域的安全監護工作。
12、頂升作業要專人指揮,電源、液壓系統應有專人操縱。
『叄』 電機扭矩和車削關系
電機扭矩即電動機的輸出扭矩,為電動機的基本參數之一。單位為N.M(牛.米)。 原理:電機輸出的扭矩與電動機的轉速和功率有關。 W=A*M(功率=轉速*力矩) T=9550P/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) 9550-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) 註:需要注意的是:若通過減速機計算扭矩時,要考慮齒輪傳動效率損失的因素。 車削:工件旋轉作主運動,車刀作進給運動的切削加工方法。車床加工是機械加工的一部份。車床加工主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件,是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床加工。
『肆』 數控機床主軸輸出扭矩50%ED是什麼意思啊求解釋啊謝啦!
一、AC主軸伺服電機及變頻調速電機
●幾個基本概念
(一) 主軸電機轉速的計算
(二) 主軸電機額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。
(三) 主軸電機恆扭矩轉速范圍內實際輸出功率的計算。
(四) 機床主軸額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算。
車、銑、鑽方式下,主軸及電機所需功率的計算
一、AC主軸伺服電機及變頻調速電機
●基本概念
1、電機的功率負載特性:
做為一般驅動負載工作的回轉電機有以下三種常用的功率負載特性:
(1)連續工作制(S1):是指該電機在額定工作條件和負載條件下允許長時間、不間斷的工作。(2)短時工作制(S2):是指該電機在規定的短時間內允許超出額定功率進行運轉工作,其超載時間優先採用10、30或60分鍾等。(3)斷續工作制(S3):是指該電機應按一定的通、斷周期進行工作,以保證電機在大電流、超載情況下不致因電機溫度過高,擊穿絕源而燒壞。
在S3工作制下工作的電機允許的每一通、斷工作周期為10分鍾,例FANUC AC主軸電機規定在50%ED率下(S3工作制),其循環時間周期為10分鍾(即ON:5min,OFF:5min)。
目前的AC主軸電機有一個重要特性就是允許在S2或S3工作制下運轉,其實際就是一種短的工作制電機。如FANUC的α11型主軸電機的額定連續輸出功率為11kw。S2工作制下的30分鍾時間內允許的超載功率為15kw。因數控機床在實際超載切削時每一次走刀時間很難超出30分鍾,故許多機床製造廠在標定其生產的某型機床動力參數時,常用主軸電機的30分鍾超載功率做為其樣本上標示的主軸電機的主參數。同樣,進行數控機床設計時,設計者亦充分利用好主軸電機的這種特性。
特別需要指出的是,目前多採用的標准型普通變頻電機,其僅能在S1工作制下工作,不允許超載使用,因此設計者選用時必須注意。但隨著技術的發展,最近市場上出現了一種稱為「變頻主軸電機」的新型變頻電機,其恆功率的拐點轉速控制頻率(周波)為33.3Hz,不但大幅降低了電機的拐點轉速,提高了電機低速時的特性能力,且允許在S2工作制下進行30分鍾超載運行,是一種具有良好價格性能比的新型電機。
2、電機的負載特性及主軸電機的拐點轉速nj:
無論AC主軸電機還是變頻調速電機,其在nj拐點轉速以上進行無級調速時,均基本為恆功率調速。即隨著電機轉速的提高,其輸出功率保持基本不變,而電機的輸出扭矩則隨轉速的升高而下降;其在nj拐點轉速以下進行無級調速時,均為恆扭矩調速,即隨著電機轉速的下降,其輸出扭矩恆定不變,而電機的輸出功率則隨轉速的降低而下降。因此機床主軸在低速段進行粗加工而轉速又落入電機的恆扭矩段轉速時,設計者必須認真校核此時電機的實際輸出功率能否滿足切削所實際需要的功率,否則會出現「悶車」現象。
在我國,因發電廠採用50Hz頻率(周波)數發電,故對標准AC主軸電機(如FANUC的α系列)和標准普通變頻電機而言,因多採用4極(4P)繞組電機,則nj拐點轉速值應為1500r/min。
無論何種調速電機,根據機床的負載特點,其nj拐點轉速值越低,其與電機最高轉速間的比值越大(恆功率調速比),則該電機的力能特性越好。
(一)主軸電機轉速的計算:
2×F
公式:n = ——— × 60
P
式中:n:電機轉速
F:控制赫茲(周波)數
P:電機的極數
註:日本FANUC α系列主軸電機參數如下:
1、調頻范圍:
α0.5~α6型:0~266.6Hz
α8~α22型 :0~200Hz
α30~α40型:0~150Hz
2、極數(P):FANUC標准系列主軸電機多為4
以FANUC α12型主軸電機為例計算(0-200Hz):
電機最高輸出轉速:
2×200
n = ——— ×60 = 6000r/min
4
電機恆功率輸出轉速(電機拐點轉速)
2×50
n = ——— × 60 = 1500r/min
4
(註:電機50Hz以下為恆扭矩特性輸出)
(二)主軸電機額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算:
式中:N:主軸電機額定/30分超載的功率(KW)
nj:主軸電機恆功率拐點轉速(r/min)
以FANUC α12型主軸電機為例計算(11/15kw)
則:電機額定輸出扭矩(連續輸出扭矩):
電機最大輸出扭矩(30分鍾超載):
註:(1)根據數控機床切削作業時的特點,計算主軸電機輸出扭矩時一般均將30分鍾超載扭矩做為標准扭矩數值。
(2)扭矩值為kg.m時除於0.102即可換算成Nm。
(三)主軸電機恆扭矩轉速范圍內輸出功率的計算
計算的目的:當主軸電機在恆功率轉速范圍下進行運轉時,隨著轉速的下降,主軸電機的輸出功率亦隨之下降,此時在切削參數選擇不當時,極易出現悶車現象,計算出主軸電機特定轉速下的輸出功率,是為校核切削時所消耗的功率是否符合為目的。
公式:P(kw)=1.0269×n(r/min)×T(kg.m)/1000
式中:P(kw):所要求得的電機功率
n(r/min):電機的實際轉速(恆扭矩段內)
T(kg.m):電機的恆扭矩值
舉例:仍以FANUC α12型主軸電機為例(11/15kw)
(1)電機30分鍾超載時的輸出扭矩:
(2)求電機在1000轉時電機的輸出功率(30分超載)?
P(kw)=1.0269×1000r/min×9.74(kg.m)/1000=10.002kw
(四)機床主軸額定輸出扭矩及最大輸出扭矩的計算:
●計算的目的:電機上所輸出的扭矩不等於是主軸上所輸出的扭矩,因為在機床主傳動鏈上常採用皮帶輪或變檔齒輪等進行降、升速,如採用的是降速傳動時,則有一個降速比i對電機輸出扭矩的放大作用,這就是機械設計上常採用一個小功率電機,通過大的降速比來拖動大的運動負載的原因。
公式:
式中:M:主軸的輸出扭矩(kg.m)
N:主電機額定功率或30分超載功率(KW)
Nj:主電機恆功率時的拐點轉速(r/min)
i:傳動鏈降速比
η:機械傳動效率(皮帶輪直接傳動時取0.96)
註:根據數控機床切削作業的特點,計算主軸的輸出扭矩時,一般均按主軸30分鍾超載時的最大輸出扭矩來計算。
(五)車、銑、鑽方式下主軸及電機所需功率的計算
註:在歐、美、日等國家的切削手冊、資料中,在進行切削力及切削功率計算時,常採用單位切削力和單位切削功率的概念。所謂單位切削力是指「單位切削麵積上的主切削力」,用P表示,單位為N/mm2;所謂單位切削功率是指「在單位時間內切除單位體積的金屬所消耗的切削功率」,用Ps表示,單位為KW/(mm3/S)。
下面所述的「車、銑、鑽方式下主軸及電機所需功率的計算」是日本FANUC公司手冊上所推薦的,計算車、銑、鑽不同切削方式時公式中的每kw金屬去除率MRt,MRm,MRd值,應從相應的切削手冊或資料中查出。
a.車削時
切削條件
(1)主軸轉速:Ns(r/min)
(2)工件直徑:Dt (mm)
(3)進給速度:fr(mm/r)
(4)切削深度:t (mm)
(切削公式)
(1)切削速度:Ⅴc =π×Dt×Ns (mm/min)
(2)進給率:fm = fr×Ns(mm/min)
(3)金屬去除率:Q = t×fr×Vc/1000 (cm3/min)
= t×fr×π×Dt×Ns/1000 (cc/min)
Q =π×Dt×t×fm/1000(cc/min)
(4)機床主軸所需功率:Ps=Q/MRt(KW)
式中:MRt=每kw的金屬去除率(cc/min/kw)
(5)主軸驅動電機所需的功率:PM = 1/η×Q/MRt
式中:η=主軸驅動的效率(%)
b.銑削時
(切削條件)
(1)主軸轉速:Ns(r/min); (2)銑刀直徑:Dm(mm)
(3)銑削寬度:W(mm); (4)銑削深度:t(mm)
(5)銑刀齒數:n(齒數); (6)進給:ft(mm/每齒)
(切削公式)
(1)切削速度:Ⅴc=π×Dm×Ns (mm/min)
(2)進給率:fm=ft×n×Ns(mm/min)
(3)金屬去除率:Q=W×t×ft×n×Ns/1000 (cm3/min)
Q=W×t×fm/1000(cc/min)
(4)機床主軸所需功率:Ps=Q/MRm(KW)
式中:MRm=每kw的金屬去除率(cc/min/kw)
(5)主軸驅動電機所需的功率:PM=1/η×Q/MRm(kw)
式中:η=主軸驅動的效率(%)
c.鑽削時
(切削條件)
(1)主軸轉速:Ns(r/min) (2)鑽頭直徑:Dd(mm)
(3)進給:fr(mm/r)
(切削公式)
(1)切削速度:Ⅴc =π×Dd×Ns (mm/min)
(2)進給率:fm = fr×Ns(mm/min)
(3)金屬去除率:Q=π/4×Dd2×fr×Ns/1000 (cm3/min)
Q =π/4×Dd2×fm/1000(cc/min)
(4)機床主軸所需功率:Ps = Q/MRd(KW)
式中:MRd = 每kw的金屬去除率
(5)主軸驅動電機所需的功率:PM = 1/η×Q/MRd(kw)
式中:η = 主軸驅動的效率(%)
『伍』 請問在機械加工中Vc,n,mm/U,Vf,各代表什麼意思
vc
(單位是m/s(米/秒))指的是切削速度,它的公式是,vc=πdn/1000
π是圓周率
d是直徑,n是轉速
vf(單位是mm/s毫米/秒或mm/min毫米/分,)指的是進給速度
vf=fn
f=進給量,n=轉速
至於mm/u,有人說是扭矩單位,這個正在找
『陸』 空壓機扭距是什麼意思,同樣出氣量的時候,活塞和螺桿哪個扭距大
扭矩是力和力臂的乘積,活塞式壓縮機活塞理論上不承受扭矩,它承受扭矩的是曲軸。比較大。螺桿的扭矩較小。螺桿的運行平穩一些。活塞式的出氣壓力有脈沖。
『柒』 機械加工采購扭矩是多少的加工中心
加工中心是有具體的規格型號,而不是以扭矩的大小來表示的。因此,您應該是以加工中心的產品樣本,選取所需要的規格及型號進行采購。加工中心有很多廠家生產的,網上也能查到。供參考。
『捌』 加工中心的電機功率和扭矩力的大小是怎麼計算的
使機械元件轉動的力矩稱為轉動力矩,簡稱轉矩。機械元件在轉矩作用下都會產生一定程度的扭轉變形,故轉矩有時又稱為扭矩。轉矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等因素緊密聯系,轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。此外,轉矩與功率的關系T=9549P/n 電機的額定轉矩表示額定條件下電機軸端輸出轉矩。轉矩等於力與力臂或力偶臂的乘積,在國際單位制(SI)中,轉矩的計量單位為牛頓・米(N・m),工程技術中也曾用過公斤力・米等作為轉矩的計量單位。電機軸端輸出轉矩等於轉子輸出的機械功率除以轉子的機械角速度。直流電動機堵轉轉矩計算公式TK=9.55KeIK 。
『玖』 什麼是 馬力 功率 扭矩
功率和扭距是汽車最高的兩個指標

1,功率的物理定義是物體在單位時間內所做的功的多少。對於內燃機而言,我們可以把它理解為燃料在單位時間內所產生能量的多少。因此,功率僅僅是一個描述做工快慢的物理量,功率越高,單位時間內產生的能量就越多,往往汽車的最高速度也越高。
2,扭矩在發動機上的定義是指曲軸端輸出的力矩,力矩的大小決定汽車的加速度。因此,扭矩是衡量發動機加速能力的物理量。
3,功率和扭矩的關系: 功率=n×扭矩×轉速,從它們的轉化公式可以看出,n是一個常數,那麼扭矩和轉速是成反比例關系。這也很好地解釋了為什麼當扭矩到達峰值時,繼續拉高轉速它會驟然下降。