扭矩计算方法
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16升的引擎大约可发挥150kg·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15/041=366kg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98m/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。
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3250,最终齿轮比为4058,而引擎的最大扭矩为146kgm/5500rpm,于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为146×3250×4058=19255kgm,比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约041m,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
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。
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。外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩,内部的叫内力偶矩或者叫扭矩。
扭矩(Torque,也称为转矩)在物理学中就是特殊的力矩,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=98的时候,1kg的重力为98N,所以1kgm=98Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=04536kg;1ft=03048m,可以算出1lb-ft=013826kgm。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)。例如:8代Civic 18的扭矩为1735Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为1735Nm,那1735N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03米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭矩就变成200×3×4=2400Nm,再除以轮胎半径03米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/03m=8000N,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。
转矩,即扭矩,公式有:
1、扭矩公式:T=9550P/n,T是扭矩,单位N•m,P是输出功率,单位KW,n是电机转速,单位r/min。
2、扭矩公式: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。
3、转速公式:n=60f/P(n=转速,f=电源频率,P=磁极对数)。
含义: 1kg=98N 1千克的物体受到地球的吸引力是98牛顿 。
含义: 98N•m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为了98N。
扩展资料:
转矩中直接转矩的原理:
在直接转矩控制中,电机定子磁链的幅值通过上述电压的矢量控制而保持为额定值,要改变转矩大小,可以通过控制定、转子磁链之间的夹角来实现。而夹角可以通过电压空间矢量的控制来调节。由于转子磁链的转动速度保持不变,因此夹角的调节可以通过调节定子磁链的瞬时转动速度来实现。
假定电机转子逆时针方向旋转,如果实际转矩小于给定值,则选择使定子磁链逆时针方向旋转的电压矢量,这样角度增加,实际转矩增加,一旦实际转矩高与给定值,则选择电压矢量使定子磁链反方向旋转。从而导致角度降低。通过这种方式选择电压矢量,定子磁链一直旋转,且其旋转方向由转矩滞环控制器决定。
-转矩
扭矩是杆件受力扭转时,在任一横截面上两方剪应力所形成的内力矩。杆件某一截面上的扭矩值等于此一截面任一侧诸外力对杆件轴线力矩的代数和。
扭矩即内力矩是外力矩即转矩引起的。
任何机械中任一轴上的转矩、功率和转速都遵循如下关系:
T≈9550 P/n
式中 T 转矩 单位Nm
P 功率 单位kW
n 转速 单位转/分钟
上式表明,当转速不变时,转矩越大机械在单位时间里作功的能力越大。
当转矩过大,杆件所受的扭矩过大,在杆件内产生的剪应力达到材料的抗剪切强度极限时,杆件就被扭断裂了。
如果您不是机械类专业的,对材料力学不太熟悉,就再余铝骄洹
上述的“截面上两方”:譬如两手合掌,接触面就相当于“截面”,分开看时每一只手心就是“一方”或称“截面任一侧”。两手相对反扭时,您的掌心就会感到每一只手对另一只手表面作用着力,这个力就相当于杆件材料中的“剪应力”。
这样解释可以吗?
内力矩:杆件受力扭转时,横截面上各点产生的剪应力大小与半径成正比。例如圆轴,外表面上剪应力最大,轴心为零。每一点上的剪应力与该点到轴心距离的乘积,都是一个扭矩“单元”,整个截面上所有这种单元的总和就是“内力矩”即扭矩。
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