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机械怎么计算扭矩

发布时间:2021-02-24 20:39:58

1. 扭矩的计算方式

将扭矩除以车轮半径即可由引擎马力-扭力输出曲线图可发现,在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢?答案很简单,就是除以一个长度,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)。
36kg的力量怎么推动一吨的车重呢?而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好成为轮胎转速,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。 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为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)。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说,手排六代喜美的一档齿轮比为3.250,最终齿轮比为4.058,而引擎的最大扭矩为14.6kgm/5500rpm,于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m,即可获得推力约为470kg。然而上述的数值并不是实际的推力,毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失,因此必须将机械效率的因素考虑在内。
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,自动变速箱较惨,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×主减速器速比×机械效率/轮胎半径 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
为什么引擎的功率能由扭矩计算出来?
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
定义:φ-------截面间相对转角;
γ -------切应变;
τ --------切应力;
T----------扭矩;
r-----------半径;
l-----------材料长度。
切应变与相对转角的关系为:
切应变与切应力满足剪切胡克定律: (G为材料的切变模量)
扭矩与切应力之间的关系为: (为点乘)

2. 扭矩计算公式

一吨重滚筒高一米长二米要在五十公分水果转动清洁油污
电动机扭距计算
电机的“扭专矩”,单位是 N??m(牛属米)

计算公式是 T=9549 * P / n 。

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 单位是转每分 (r/min)
P和 n可从 电机铭牌中直接查到。

3. 如何计算转矩和所需功率

电动机的功率与转矩电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点: ① 如果电动机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电动机被烧毁。 ② 如果电动机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较: P=F*V /1000 (P=计算功率 KW, F=所需拉力 N,工作机线速度 M/S) 对于恒定负载连续工作方式,可按下式计算所需电动机的功率: P1(kw):P=P/n1n2 式中 n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率,即传动效率。 按上式求出的功率P1,不一定与产品功率相同。因此.所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 此外.最常用的是类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。 具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机,然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。 验证的方法是:使电动机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率 合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大,应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小,应调换功率较大的电动机。 实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩是有计算公式的。 即 T = 9550P/n 式中: P — 功率,kW; n — 电机的额定转速,r/min; T — 转矩,Nm。 电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下:

功率=力*速度
P=F*V---公式1

转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)------推出F=T/R---公式2

线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---公式3

将公式2、3代入公式1得:
P=F*V=T/R*πR*n分/30=π/30*T*n分-----P=功率单位W,T=转矩单位Nm,n分=每分钟转速单位转/分钟

如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式:
P*1000=π/30*T*n
30000/π*P=T*n
30000/3.1415926*P=T*n
9549.297*P=T*n

这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数的关系。。。

适用于伺服电机额定功率、额定转速和额定转矩之间的关系互导,但实际的额定转矩值应该是实际测量出来为准,因为有能量转换效率问题,基本数值大体一致,会有细微减小。。。

4. 机械轴上的扭矩怎么算

轴弯矩扭矩强度计算方版法权
http://wenku..com/view/f1a5d0f27c1cfad6195fa757.html

5. 扭矩计算公式是什么

把机械手看成是细杆.那么它的转动惯量I=1/3 * m * L^2 =40 kg*m^2 .
转速最高45r/m,这里条件不足,匀速时扭矩是比较小的,要算加速度。
假设要1s内从0加速到45r/m=3/4 r/s,再换算是弧度制就是3/4*2π rad/s ,那么它的加速度就是1.5π rad/s^2
根据τ=Iα,扭矩=转动惯量*角加速度,得所需的扭矩为40*1.5π=188.4 Nm
最后减速比,传动效率,电机在什么转速下扭矩有效等综合因素自己估算,则可以根据扭矩来选用伺服电机.

6. 怎么计算扭矩

大多是不行!制!!
如果是非伺服电机的情况,应该是这样算的
T=9550×P1×η/n2
其中P1为输入功率(单位KW)(你现在的电机功率0.75KW)
η为传动机构总效率(你现在的40%,好像蜗轮蜗杆传动的效率一般为:0.9,除非ZN型才为0.5-0.8)
n2为减速后的速度(单位r/min)(你现在的涡轮转速n2=n1/i=1000/200=5r/min)
好了自己算一下就知道答案了,建议你多看看机械设计手册相关的书籍,几乎每本机械设计手册里面都有相关甚至基本相同的详细介绍!!!

7. 电机选型扭矩怎么计算

由于计算过程比较冗长,无法在这里列出,只能告诉你主要步骤:
1、在有关机械设计内手册查出轮子的转动惯量,容
2、利用转动惯量,求出动量矩(可近似地认为是你所说的扭矩)
3、按照动量矩,套用电机的转矩
4、电机的转矩公式:
T=973P/n
T是扭矩,单位Kg·m
P是输出功率,单位KW
n是电机转速,单位r/min

8. 扭矩的计算公式

公式

驱动力=扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率÷轮胎半径(单位:米)

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

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。

计算

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

(8)机械怎么计算扭矩扩展阅读

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)。

扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说,手排六代喜美的一档齿轮比为3.250,最终齿轮比为4.058,而引擎的最大扭矩为14.6kgm/5500rpm,于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。

此时再除以轮胎半径约0.41m,即可获得推力约为470kg。然而上述的数值并不是实际的推力,毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失,因此必须将机械效率的因素考虑在内。

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,手排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,而传动轴的万向接头效率约为98%,各位自己乘乘看就知道实际的推力还剩多少。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算:

驱动力=扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径(单位为公尺)

马力其实也不是一种力,而是一种功率(Power)的单位,定义为单位时间内所能做功的大小。功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单:功率(W)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60,简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(Nm)×转速(rpm)/9549,详细的推导请参看方块文章。然而功率kw要如何转换成大家常见的马力呢。



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