请问扭矩怎么算?

如题所述

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。

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=9.8的时候,1kg的重力为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)。例如: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,最后在轮轴的扭矩就变成200×3×4=2400Nm,再除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2021-01-03

科普中国·科学百科:扭矩

第2个回答  2020-02-16
第3个回答  2019-04-12

扭矩是活塞在气缸中做往复运动的每个单位距离所做的功,汽车扭矩是发动机从曲轴端输出的力矩。扭矩也是对汽车负载能力的体现,扭矩越大,汽车所能承受的负载也就越大,汽车的性能也就相对越好。

第4个回答  2013-10-21
按纯物理题计算,不计摩擦力,g取10:扭矩=力*半径?绳索各处张力相同=1.5(T)*0.0613(m)=0.09195(Tm)=91.95(kgm)=919.5(Nm)转速=线速度/周长=0.084(m/s)/[2*0.0613(m)*3.14]=0.2182(转/s)=13.092(转/分)本回答被提问者采纳

扭矩怎么算
扭矩计算公式:p=t * n\/9550;T=9550P\/n P功率,kw,kw;扭矩,Nm,Nm;速度,每分钟转数。90是一个常数。1.基本概念扭矩是使物体旋转的一种特殊的扭矩。发动机扭矩是指发动机从曲轴端输出的扭矩。在功率不变的情况下,与发动机转速成反比。速度越快,扭矩越小,反之亦然,反映了汽车在一定...

扭矩是怎么计算的?有什么公式?
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=9.8N ...

扭矩公式是什么?
扭矩=功率÷转速×9550(Nm)。简单地说,根据扭矩计算公式,可以得到所谓的扭矩计算“口诀”。一是扭矩大小与功率成正比,在转速不变时,功率越大扭矩也就越大。二是扭矩与转速成反比,也就是在相同功率下,转速越高,扭矩反而越小。以上应该就是扭矩的计算公式和所谓的口诀吧。

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...

扭矩计算公式
扭矩计算公式为 T = F × r × sin(θ)。扭矩,通常用字母 T 表示,是一个物体对于旋转轴的旋转效果的量度。它的计算公式为 T = F × r × sin(θ),其中 F 是作用力的大小,r 是力臂长度(即作用点到旋转轴的垂直距离),θ 是作用力方向与力臂之间的夹角。当力和力臂垂直时,sin(...

扭矩的计算公式是什么
计算公式为:功率P=功W时间tP=Fs\/t=F速度v。所以:功率P=力F半径r角速度即:功率P=扭矩角速度,得出:功率P=扭矩角速度,所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来。结论:在角速度不变的情况下,扭矩越大,功率越大,单位时间内走的距离越大,也就是发动机的爆发力。所以说,发动机扭矩是发动机加速...

如何算扭矩
简单地说,作用力越远离转动中心,其对转动的贡献越大。这是因为较长力臂意味着更大的转动趋势。因此,在计算扭矩时,必须考虑力的大小和力臂的长度。这两个因素相乘的结果即为扭矩值。扭矩的计算对于机械设计和工程应用至关重要,因为它关系到机器的性能和驱动力的需求。了解扭矩的计算方法有助于合理设计...

扭矩的计算公式是什么?
扭矩的计算公式是:T = F × d × sinθ。其中,T代表扭矩,F是施加在物体上的力,d是力作用点到旋转中心的距离,θ是力与旋转中心的连线之间的夹角。这个公式描述了力在转动时对物体产生的力矩效应。下面将详细介绍这个公式的各个组成部分。扭矩是物理学中的一个重要概念,它描述了旋转动力的大小...

扭矩计算公式
扭矩计算公式为:扭矩 = 力 × 力臂。这是物理学中用来描述旋转运动的系统所受到的力矩大小的基本公式。以下是关于扭矩计算公式的 一、扭矩的基本概念 扭矩是物理学中的一个重要概念,用于描述转动效应的大小。在机械工程中,扭矩的大小直接关系到机器或部件的转动效率和功率输出。简单地说,扭矩就是使...

扭矩的计算公式是什么?
扭矩的计算公式是:T = F × r × sin。接下来是对扭矩计算公式的解释:扭矩是一种表示旋转力的物理量,其计算公式涉及到力和力的转动半径以及它们之间的角度关系。在公式中,T代表扭矩,F表示作用在物体上的力,r是力F作用线的转动半径,α是力F与转动半径r之间的夹角。这个公式反映了扭矩的大小...

相似回答