力矩转矩扭矩的定义
- 格式:doc
- 大小:21.50 KB
- 文档页数:2
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0-100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,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173.5Nm@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。
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0-100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,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173.5Nm@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。
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。
扭矩在物理学中就是力矩的大小,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的重量为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=0.13826kg m。
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(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200×3×4=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,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。
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×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径补充一点:为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢?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度发动机扭矩概述扭矩是使物体发生转动的力。
转矩的定义及单位
使机械元件转动的力矩或力偶称为转动力矩,简称转矩。
机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。
力矩是由一个不通过旋转中心的力对物体形成的作用,而力偶是一对大小相等、方向相反的平行力对物体的作用。
所以转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿·米(N·m),工程技术中也曾用过公斤力·米等作为转矩的计量单位。
转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制,传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。
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0-100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,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173.5Nm@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。
力矩、扭矩、转矩地来源与区别
提到力矩,我们立刻会想到杠杆.作用力和支点与力作用方向相垂直地距离地乘积就称为力矩.力矩地单位是牛顿米.
图杠杆力矩
扭矩、转矩则是转动地力矩,对于转动地物体,若将转轴中心看成支点,在转动地物体圆周上地作用力和转轴中心与作用力方向垂直地距离地乘积就称为转矩.当圆柱形物体,受力而未转动,该物体受力后只存在因扭力而发生地弹性形变,此时地转矩就称为扭矩.
图扭矩、转矩
因此,在运行地电机中严格来说只能称为“转矩”.采用“力矩”或“扭矩”都不太合适.不过习惯上这三种名称使用地历史都较长至少也有六七十年了,因此也没有人刻意去更正它.。
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。
扭矩在物理学中就是力矩的大小,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的重量为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(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200×3×4=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,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。
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×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径补充一点:为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢?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度发动机扭矩概述扭矩是使物体发生转动的力。
力矩、转矩、扭矩区别力矩、扭矩、转矩这三个词语在行业内经常被工程师们混着用,大家也都觉得这三者是同一个概念,测试时也只是关注一下其额定值和峰值。
今天就来浅析一下三者的区别以及相关的测试项目。
一、力矩、扭矩、转矩的来源与区别提到力矩,我们立刻会想到杠杆。
作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。
力矩的单位是牛顿-米。
图 1 杠杆力矩扭矩、转矩则是转动的力矩,对于转动的物体,若将转轴中心看成支点,在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。
当圆柱形物体,受力而未转动,该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性形变,此时的转矩就称为扭矩。
图 2 扭矩、转矩因此,在运行的电机中严格来说只能称为“转矩”。
采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。
不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了,因此也没有人刻意去更正它。
二、电机转矩测量的方法及趋势目前行业内测量电机的转矩一般采用转矩测量仪直接测量,关于电机的转矩还存在多种行业前沿的测量项目,诸如矩角特性、转矩波动、齿槽转矩、摩擦力矩测试等。
对于步进电动机或者开关磁阻电机,需要特别关心的是定子磁动势FS和转子磁动势Fr 的夹角θ,而不是普通同步电动机中人们所熟知的功角σ。
在步进同步电动机中夹角θ是一个十分重要的参数,称之为矩角,电机扭矩和矩角的关系成为矩角特性。
下图为致远电子的MPT1000电机测试系统测试得到的矩角特性曲线。
图 3 致远电子矩角特性测试电机因其输出转矩随电枢角位置的变化,表现出有一个不大的波动值△M。
通常用转矩波动系数来衡量力矩电机的这一品质。
致远电子利用负载电机给被测电机施加连续工作区中规定的最大转矩,控制电机运行在最低转速下,用转矩传感器记录电机在运行一周时的转矩,记录最大转矩和最小转矩,即可计算出转矩波动系数。
图 4 致远电子转矩波动测试三、致远电子MPT混合型电机测试系统致远电子凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解与长久积累,融合仪器设计与系统集成的理念,推出了具有划时代意义的MPT 混合型电机测试系统,在控制精度、分析能力和国际标准支持三方面实现了电机测试系统的全面革新,用于满足不同行业对电机测试的深层次要求,实现更专业、更贴合用户需求的功能定制服务。
扭矩计算公式和单位之阿布丰王创作扭矩: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,包含加速度、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尺度,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,比方,像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的迸发力。
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0-100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,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,扭矩经常被称为扭力(在物理学中这是2个分歧的概念)。
现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,暗示引擎在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。
扭矩的解释在科技迅猛发展的今天,车辆上普遍采用柴油机、汽油机和电动机。
现代汽车对发动机扭矩的要求越来越高,其实汽车本身就是个巨大的电动机。
在我们驾校的课堂上老师也给我们讲过这方面的知识。
但是不管是哪种能源驱动,车轮都必须带动车轴才能行驶。
但是车轴又没有动力,怎么办呢?靠发动机的曲轴提供。
当然,曲轴上还装有飞轮。
飞轮上的齿圈旋转的速度很快,可以把扭矩放大,所以曲轴旋转一周,发动机上的飞轮就能转两周,而曲轴每旋转一周所做的功都相等,所以曲轴就只用来输出扭矩了。
在使用柴油机时会感到它比汽油机更耗油,是因为活塞往复运动时要消耗燃料。
而曲轴也是这样,所以必须装一些东西来增加其扭矩,以减少它的损失。
在发动机上安装飞轮并非唯一的方法。
在二冲程发动机上,如果采用倒顺开关式点火系统,就可以利用惯性原理,让发动机上的飞轮反转,从而输出较大的扭矩。
所以柴油机又被称为复式发动机。
扭矩,也称转矩。
指发动机输出轴的扭转力矩。
由发动机曲轴通过飞轮和从动齿轮传到驱动车轮。
人们说:“某某车提速很快”,这就是说扭矩大。
比如:雪佛兰科迈罗, 2.7T的科迈罗车最大扭矩达到了501牛米。
看一个人有没有力气,只要挑他拉一挑百斤重的担子就行了。
小汽车或卡车的动力性主要指标是“扭矩”,它是衡量汽车在良好路面上牵引和输出能力的参数,它反映在曲轴转一周内克服路面对轮胎的阻力矩的大小,理想情况下,最大扭矩与发动机转速无关。
所以“大扭矩”的车不一定省油。
扭矩的定义:物体绕着某一点转动一周的力矩。
扭矩对汽车来说极为重要,尤其在对汽车加速性能要求较高的场合,扭矩的作用更加明显。
从理论上讲,如果一台发动机的最大扭矩越大,其功率就可以越大。
对于同一款发动机来说,扭矩越大,其最大功率越低;反之亦然。
因此,汽车厂商常常通过提升发动机的最大扭矩来提升发动机的功率和输出特性,比如宝马的某款发动机最大扭矩为270Nm,丰田的某款发动机最大扭矩为270Nm。
1。
扭矩(牛米):测量物体受力转动的力矩。
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0-100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,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173.5Nm@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。
机械基础扭转的概念机械基础中扭转的概念是指物体或结构在受到扭矩作用下沿轴线旋转的现象。
扭转是一种重要的力学现象,在机械工程中广泛应用于各种机械设备和结构中。
理解和掌握扭转的概念对于机械工程师来说是非常重要的。
扭转作用是由于外力或外矩对物体或结构施加的扭矩而引起的。
物体受到扭矩时,沿着轴线发生扭转并产生剪切应力。
与拉伸和压缩不同,扭转所产生的剪切应力作用在物体的横截面上,呈垂直于该截面的剪切力。
扭转的概念可以通过扭矩和转矩来解释。
扭矩是施加在物体上的,引起物体绕轴旋转的力矩。
转矩是一个向量,由大小和方向决定。
它通过叉乘运算定义,由施加力的方向、力的大小和力的应用点确定。
转矩的方向垂直于施加力作用平面,满足右手定则。
扭矩也可以通过扭转角度和扭转弹性系数来解释。
扭转角度是物体相对于初始位置的旋转角度。
当物体的扭转角度增加时,物体会发生弹性形变,这是由于物体的弹性恢复力产生的。
扭转弹性系数是一个物体在受到扭矩作用下发生弹性形变时的恢复能力的度量。
它反映了物体扭转刚度的大小,也称为形变刚度。
形变刚度越大,物体在受到扭矩作用时,所产生的扭转角度越小。
扭转还可以通过扭转应力和扭转应变来描述。
扭转应力是物体或结构在扭转过程中所受到的应力。
它是由握紧在物体端部的两个力的大小和方向决定的。
扭转应变是物体或结构所发生的扭转形变与物体初始尺寸之比。
扭转应力和扭转应变之间的关系可以用胡克定律来描述。
胡克定律表明,在弹性范围内,扭转应力与扭转角之间成正比。
这是一个直线关系,其斜率表示材料的剪切弹性模量。
在机械工程中,扭转的概念广泛应用于各种机械设备和结构中。
例如,齿轮传动系统是一种常见的扭转机构,它使用齿轮来实现转矩的传递。
在这种机构中,齿轮的齿根和齿槽产生扭转应力,使齿轮能够传递转矩。
扭杆也是一种常见的扭转结构,它由一根杆件组成,可实现旋转运动。
扭杆通常用于桥梁、建筑和风力发电机等应用中。
在设计和分析机械设备和结构时,了解和理解扭转的概念非常重要。
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0-100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,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Civic1.8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。
转动惯量扭矩转动惯量,又称转动惯性、旋转惯量或转动惯量,是物理学中描述物体在运动状态下的一个重要概念。
它是描述物体围绕自身轴线旋转运动的一个重要参数,可以描述物体对外力作用时的角动量变化规律。
具有较大转动惯量的物体几乎不能做转动运动,而具有较小转动惯量的物体则可以做易受外力扰动的转动运动。
转动惯量是物体的不变量,不会随着物体的运动而发生变化。
它决定了物体转动的性质,是描述物体转动的重要参数,在研究转动运动中有着广泛的应用。
扭矩是物体围绕它的轴线旋转时所受的外力,即力矩。
它是一种转矩,定义为物体受到的外力乘以它们作用点到轴线的距离。
扭矩的大小取决于外力的大小和外力作用点与轴线之间的距离。
当物体受到外力作用时,它会产生扭矩,使物体围绕它的轴线旋转。
扭矩和转动惯量之间的关系可以用下面的公式来表示:$$τ=I\frac{\mathrm d \omega}{\mathrm dt}$$ 其中τ表示物体受到的扭矩,I表示物体的转动惯量,ω表示物体的角速度,t表示时间。
从公式可以看出,转动惯量决定了物体受到扭矩后角速度的变化率,越大的转动惯量意味着受到同样的扭矩,角速度变化的越慢。
通俗来说,转动惯量越大,物体受到的扭矩作用越难使它旋转,反之,转动惯量越小,物体受到的扭矩作用越容易使它旋转。
扭矩和转动惯量的关系有着重要的理论意义,它可以帮助我们更好地理解物体在外力作用下的转动运动。
扭矩和转动惯量之间的关系在机械工程、航天工程及汽车工程等领域有着重要的应用。
例如,在机械工程领域,扭矩与转动惯量之间的关系可以用来计算物体围绕它的轴线旋转时所受到的外力大小,从而帮助我们更好地设计机械装置。
在航天工程领域,转动惯量与扭矩之间的关系可以用来计算航天器的转动运动情况,从而帮助我们更好地控制航天器的运动。
此外,在汽车工程领域,扭矩与转动惯量之间的关系也可以用来计算汽车的转动运动情况,从而帮助我们更好地控制汽车的运动。
转动惯量与扭矩之间的关系可以概括为:转动惯量越大,物体受到的扭矩作用越难使它旋转;转动惯量越小,物体受到的扭矩作用越容易使它旋转。
转动力矩与角加速度在物理学中,转动力矩和角加速度是涉及刚体旋转的两个重要概念。
转动力矩描述了一个力对刚体旋转的产生影响,而角加速度则代表了刚体旋转的变化速率。
本文将探讨转动力矩和角加速度的定义、计算公式以及它们之间的关系。
一、转动力矩的定义和计算转动力矩,也称为转矩或扭矩,是指力对刚体旋转产生的影响。
它与力的大小、作用点与旋转轴的距离以及力的方向有关。
根据力矩的定义,转动力矩可以表示为:τ = F × r × sinθ其中,τ表示转动力矩,F是作用在刚体上的力的大小,r是力作用点到旋转轴的距离,θ是力的方向与力臂之间的夹角。
转动力矩的单位是牛顿·米(N·m)。
当力的方向与力臂垂直时,力矩达到最大值;当力的方向与力臂平行时,力矩为零。
例如,一个力为20牛顿的力作用在一个距离旋转轴2米的刚体上,与力臂夹角为30度。
那么该力对旋转的转动力矩可以通过公式计算:τ = 20 × 2 × sin30° = 20 × 2 × 0.5 = 20 N·m二、角加速度的定义和计算角加速度代表了刚体旋转过程中的变化速率。
它与刚体所受的力矩和刚体的转动惯量有关。
角加速度的定义可以表示为:α = τ / I其中,α表示角加速度,τ表示转动力矩,I表示刚体的转动惯量。
转动惯量是描述刚体对于旋转的惯性大小的物理量,它与刚体的质量分布和几何形状有关。
不同几何形状和质量分布的刚体具有不同的转动惯量。
角加速度的单位是弧度/秒²。
它的正负号代表了刚体旋转的方向,根据右手法则,顺时针旋转的角加速度为负值,逆时针旋转的角加速度为正值。
例如,一个质量为2千克的刚体,受到了转动力矩为30 N·m的作用。
已知该刚体的转动惯量为4 kg·m²。
可以通过公式计算角加速度:α = 30 N·m / 4 kg·m² = 7.5 rad/s²三、转动力矩与角加速度的关系转动力矩与角加速度之间存在着直接的关系。
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。
扭矩在物理学中就是力矩的大小,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的重量为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(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200×3×4=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,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。
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×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径
补充一点:
为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢?
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
发动机扭矩
概述
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。
在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高汽车运行的反应便越好。
以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,
对汽车的磨损也会相对减少。
尤其在轿车零速启动时,更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。
发动机的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。
同功率一样,一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r/min)。
最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。
矩。
力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。
它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向(X轴/Y轴),且掌心面向转轴(X轴/Y轴)而握拳,大拇指方向(Z轴)与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。
力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。
它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。
例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。
物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。
转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。
力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。
可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。
力矩的量纲为L^2MT^(-2),其国际制单位为N·m。