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1、电机和扭矩计算公式电机和扭矩计算公式电机转速和扭矩(转矩)计算公式含义:1 kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。含义:9.8Nm推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为了 9.8N。转速公式:n = 60f/P(n =转速,f=电源频率,P =磁极对数)扭矩公式:T=9550P/nT是扭矩,单位NmP是输出功率,单位KWn是电机转速, 单位r/min扭矩公式:T=973P/nT是扭矩,单位Kg mP是输出功率,单位KWn是电机转速, 单位r/min形象的比喻:功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能?有人说:起步靠扭矩,加速靠功 率,也有人说:功率大代表极速髙,扭矩大代表
2、加速好,其实这些都是片 面的错误解释,其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力,所谓的扭力 在物理学上应称为扭矩,因为以讹传讹的结果,大家都说成扭力, 也就从此流传下来,为导正视听,我们以下皆称为扭矩。扭矩的观念从小学时候的杠杆原理 就说明过了,定义是垂直方向的力 乘上与旋转中心的距离,公制单位为牛顿-米(N-m),除以重力加速度第3页共3页9.8m/sec2之后,单位可换算成国人熟悉的公斤-米 (kgm)。英制单位则为磅- 呎(lft)在美国的车型录上较为常见,若要转换成公制,只要将lbft的数 字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式:将扭矩除以车轮半径即可由发动 机功率-扭矩输出曲线图可
3、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升的发动机大约 可发挥1 5.0k-m的最大扭矩,此时若直接连上1 85/ 60R1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1 5/0.41=36.6公斤的力量 (事实上公斤并不是力量的单位,而是重量的单位,须乘以重力加速度9.8m/sec2 才是力的标准单位牛顿)。36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢?而且动辄数千转的发动机转速更不 可能恰好成为轮胎转速,否则车子不就飞起来了?幸好聪明的人类发明了齿 轮,利用不同大小的
4、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1 5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20kg-m时,传递至大齿轮的转速便降低了 1 /3,变成1 000rpm ;但是扭矩反而放大三倍,成为60kg-n。这就是发动机扭矩经由变 速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。在汽车上,发动机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,手排的 第4页共3页一档齿轮比为3.250,最终齿轮比为4.058,而发动机的最大扭矩为 1 4.6kgm/5500rpm,于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为1 4.6 X 3.250X4.058=1 92.55kgm,比原发动机放大了 1 3倍。此时再除以轮胎半径约0.41 m,即可获得推力约为470公斤。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。第5页共3页