扭矩计算公式和单位

1、精品文档1欢迎。下载扭矩计算公式和单位扭矩：扭矩是使物体发生转动的力。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。扭矩和功率一样，是汽车发动机的主要指数之一，它反映在汽车性能上， 包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确定义是：活塞在汽缸里的往复运动，往复一次做有一定的功，它 的单位是牛顿。 在每个单位距离所做的功就是扭矩了。 是这样的， 扭矩是衡量一个 汽车发动机好坏的重要标准， 一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。 举个通俗 的例子，比如，像人的身体在运动时一样，功率就像是

2、身体的耐久度，而扭矩是身 体的爆发力。对于家用轿车而言，扭矩越大加速性越好；对于越野车，扭矩越大其 爬坡度越大；对于货车而言，扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下，扭 矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲，想加速就可加速， “贴背感 ”很好。现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在0100 公里小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲，扭矩的最高指数在汽车2000 4000分的转速下能够达到，就说明这款车的发动机工艺较好，力量也好。有些汽车在5000分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数，这说明“力量 ”就不是此车所长。扭矩在物理学中就是力矩的大小

3、，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 173.5Nm4300rpn,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

4、？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200X3X4=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

5、,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X变速箱齿比X最终齿轮比X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X转速精品文档2欢迎下载补充一

6、点：为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢？我们知道，功率卩=功 皿时间 t 功 牡力 FX距离 s 所以，P= FXs/t = FX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3X曲轴半径 r,代入上式得：功率 力 FX半径 rX角速度；而 力 FX半径 r =扭矩得出：功率 P=扭矩X角速度3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

7、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. (2n.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

8、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)。匀速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta= ( Fa*I ) / (2*3.14*n1 )式中Ta：驱动扭矩 N.cm；Fa：轴向负载 N(Fa=F+ymg F :丝杠的

9、轴向切削力 N,卩：导向面摩擦系数， m 移动物体重量(工作台+工件)kg , g:9.8 );I :丝杠导程 mmn1 ：进给丝杠的正效率。计算举例：假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005 滚珠丝杠传动，25 滚珠直线导 轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率：Fa=F+ymg 设切削力不考虑，卩=0.005，得 Fa=49NTa= ( Fa*I ) / (2*3.14*n1 )，设 n1=0.94，得 Ta=84N.cm=0.84N.M精品文档3欢迎。下载以台湾产某品牌伺服为例，查样本得知，额定扭矩大于，小了。400W 额定1.27N.M，是所需理论扭矩的 1.5 倍)。当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺