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電機扭矩和轉速的計算公式

生活 更新时间:2025-02-27 12:49:06

電機扭矩和轉速的計算公式?電機轉速和扭矩(轉矩)公式,下面我們就來說一說關于電機扭矩和轉速的計算公式?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

電機扭矩和轉速的計算公式(機械設計資料0通用)1

電機扭矩和轉速的計算公式


電機轉速和扭矩(轉矩)公式

含義: 1kg=9.8N 1 千克的物體受到地球的吸引力是 9.8 牛頓 。

含義: 9.8N·m 推力點垂直作用在離磨盤中心 1 米的位置上的力為 9.8N。

轉速公式 1:n=60f/P(n=轉速,f=電源頻率,P=磁極對數)

扭矩公式 2:T=9550P/n T 是扭矩,單位 N·m P 是輸出功率,單位 KW

n 是電機轉速,單位 r/min

扭矩公式 3:T=973P/n T 是扭矩,單位 Kg·m P 是輸出功率,單位 KW

n 是電機轉速,單位 r/min

形象的比喻 : 功率與扭矩哪一項最能具體代表車輛性能?有人說:起步靠扭矩,加速靠功率,也有人說:功率大代表極速高,扭矩大代表加速好,其實這些都是片面的錯誤解釋,其實車輛的前進一定是靠發動機所發揮的扭

力,所謂的「扭力」在物理學上應稱為「扭矩」,因為以訛傳訛的結果,大家都說成「扭力」,也就從此流傳下

來,為導正視聽,我們以下皆稱為「扭矩」。

扭矩的觀念從小學時候的「杠杆原理」就說明過了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉中心的距離」,公

制單位為牛頓-米(N-m),除以重力加速度 9.8m/sec2 之後,單位可換算成國人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單

位則為磅-呎(lb-ft),在美國的車型錄上較為常見,若要轉換成公制,隻要将 lb-ft 的數字除以 7.22 即可。汽

車驅動力的計算方式:将扭矩除以車輪半徑即可由發動機功率-扭矩輸出曲線圖可發現,在每一個轉速下

都有一個相對的扭矩數值,這些數值要如何轉換成實際推動汽車的力量呢?答案很簡單,就是「除以一個

長度」,便可獲得「力」的數據。舉例而言,一部 1.6 升的發動機大約可發揮 15.0kg-m 的最大扭矩,此時若直

接連上 185/ 60R14 尺寸的輪胎,半徑約為 41 公分,則經由車輪所發揮的推進力量為 15/0.41=36.6 公斤的

力量(事實上公斤并不是力量的單位,而是重量的單位,須乘以重力加速度 9.8m/sec2 才是力的标準單位

「牛頓」)。

36 公斤的力量怎麼推動一公噸的車重呢?而且動辄數千轉的發動機轉速更不可能恰好成為輪胎轉速,

否則車子不就飛起來了?幸好聰明的人類發明了「齒輪」,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以将旋轉的速

度降低,同時将扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比,因此從小齒輪傳遞動力至大齒輪時,轉動的速

度降低的比率以及扭矩放大的倍數,都恰好等于兩齒輪的齒數比例,這個比例就是所謂的「齒輪比」。

舉例說明,以小齒輪帶動大齒輪,假設小齒輪的齒數為 15 齒,大齒輪的齒數為 45 齒。當小齒輪

以 3000rpm 的轉速旋轉,而扭矩為 20kg-m 時,傳遞至大齒輪的轉速便降低了 1/3,變成 1000rpm;

但是扭矩反而放大三倍,成為 60kg-m。這就是發動機扭矩經由變速箱可降低轉速并放大扭矩的基

本原理。

在汽車上,發動機輸出至輪胎為止共經過兩次扭矩的放大,第一次由變速箱的檔位作用而産生,第二次

則導因于最終齒輪比(或稱最終傳動比)。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數。舉

例來說,手排的一檔齒輪比為 3.250,最終齒輪比為 4.058,而發動機的最大扭矩為 14.6kgm/5500rpm,于

是我們可以算出第一檔的最大扭矩經過放大後為 14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原發動機放大了 13倍。

此時再除以輪胎半徑約 0.41m,即可獲得推力約為 470 公斤。然而上述的數值并不是實際的推力,畢竟機械

傳輸的過程中必定有磨耗損失,因此必須将機械效率的因素考慮在内。

電機扭矩計算公式 T=9550P/n怎麼算?

T=9550P/n

此公式為工程上常用的:扭矩;功率;轉速三者關系的計算公式。

T--扭矩(單位:N.M)

P--電機的功率(單位:KW)

n--輸出的轉速(單位:轉 /分)

9550- 追究其來源 :

功率的基本公式是:

P=FV(F 為力:牛頓,V:速度,m/S)

如果把它換算到電機則有:

P=F x (2πN/60) x R (N:電機速度(單位:rpm=轉 /分鐘),R:旋轉半徑)

=F x R x (2πN/60)

因為 T=FR

所以 P=T x N/(60/2π)=TN/9.55(P:單位為瓦)

用千瓦表示則有:P=TN/9.55 x 1000=TN/9550(單位:千瓦)

1、 聯軸器功能 當軸與軸要聯接傳達動力時,一般有用皮帶輪或齒輪做聯接,但若要求兩軸要在一直線上且要求等速轉動的話,則必須使用聯軸器來聯接。而因加工精度、軸受熱膨張或運轉中軸受力彎曲等,将使兩軸間的同心

度産生變化,因此可用柔性聯軸器當作橋梁來維持兩軸間的動力傳達,并達到吸收兩軸間的徑向、角度及

軸向偏差,進而延長機械的壽命,提高機械的質。

二、聯軸器分類

1、剛性聯軸器

屬于剛性聯軸器的有套筒聯軸器、夾殼聯軸器和凸緣聯軸器等。

2、撓性聯軸器

無彈性元件的撓性聯軸器

非金屬彈性元件的撓性聯軸器

金屬彈性元件的撓性聯軸器

3、安全聯軸器

銷釘剪斷式安全聯軸器

4、起動安全聯軸器

液力聯軸器又稱液力耦合器.

軟起動安全聯軸器的基本形式為鋼球式節能安全聯軸器.

三、聯軸器選擇

聯軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉速的高低、載荷的大小、被聯接兩部件的安裝精度等、回轉

的平穩性、價格等,參考各類聯軸器的特性,選擇一種合用的聯軸器類型。具體選擇時可考慮以下

幾點:

1.1 由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當安裝調整後,難以保持兩軸嚴格精确對中。存在

一定程度的 x、Y 方向位移和偏斜角 CI。當徑向位移較大時,可選滑塊聯軸器,角位移較大或相交兩軸的聯

接可選用萬向聯軸器等。當工作過程中兩軸産生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯軸器。

1.2聯軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應選用平衡精度高的聯軸器,例

如膜片聯軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯軸器等。

1.3 所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖振動功能的要求。例如,對大功率的重載傳動,可選用齒

式聯軸器。對嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉振動的傳動,可選用輪胎式聯軸器等。

四、柔性聯軸器的選型 1. 首先根據機械特性的要求,如有無齒隙、抗扭剛度高低、振動沖擊力吸收等等,選擇合适的聯軸器型

式。

2. 由驅動機械(如電機)動力 [KW,HP] 及聯軸器使用回轉數 [N] 求得聯軸器承受的轉矩 [TA]

TA(Kg.m)=973.5 ×KW/N(rpm) =716.2 ×HP/N(rpm) 或 TA(N · m)=9550 ×KW/N(r/min)

3. 由被正系數表中查得負載條件系數 K 1 ,運轉時間系數 K 2 ,起動停止頻度系數 K 3 ,周圍環境溫

度系數 K 4 ,求得補正扭力 [TD] 。 TD=TA · K 1 · K 2 · K 3 · K 4

4. 選用聯軸器的常用轉矩 [TN] 必須大于被正轉矩 [TD] 。 TN ≥ TD5• 聯軸器所能承受的最大

扭力 [TM] 必須大于原動側及被動側雙方所産生的最大扭力 [TS] 。 TM ≥ TS

6. 确定孔徑範圍是否适用。

7. 除了以上的選定步驟外,對于振動頻率亦須檢讨。即轉矩變動的頻率與軸的固有振動數 [N 1 ] 避免

造 成共振的現象産生。

軸的固有振動數 N 1 的求法為 :

K= 聯軸器的彈簧定數( kgf · cm/rad )

I A = 驅動側的慣性矩( kgf · cm · s 2 )

I B = 從動側的慣性矩( kgf · cm · s 2 )

,

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