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盾构机推力和扭矩计算

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盾构机推力和刀盘扭矩的地层适应性评价

1、推力计算

盾构的推力应包含以下几个部分：

1）盾壳和土层的摩擦力 FM

其中μ为盾壳和土体间的摩擦系数，根据经验值取0.25。

计算得：FM=8074KN

2）盾构推进正时面推进阻力

其中Di为盾构机内径

Ps为设计掘削土压（kN/m2）

设计掘削土压Ps=地下水压+土压+预压

其中地下水压在粘土层处相对于隧道中部的水头最大约11.5m，那么水压力为115kN/m2；

土压按静止土压力计算：Po=KoγH

上式中：Po—静止土压力

H—覆土厚度

Ko—静止土压系数

Ko=1－sinφ

式中：φ—有效内摩擦角

经计算Po=127 kN/m2

预压力一般取30 kN/m2

Ps=115+127+30=272kN/m2 MBASNLFFF+F+F4/11hhVVMPPPPLDFBAF214BAisFDp=9109.3 KN

3）盾尾密封的摩擦力

（经验值，周向每米密封的摩擦力）

（管片外径6.4m）

4）拖拉后配套的力 FNL（经验值）

5）总推力计算

ΣF=17943.3KN

在盾构上坡和转弯时盾构的推力按直线水平段的1.5倍考虑，盾构的实际推力应为：

ΣF=17943.3×1.5=26914.95KN

盾构机实际配备推力：

S-488/S-698盾构机实际推力分别为34210KN和50668KN。

均能满足盾构的实际需要.

2、扭矩计算

1）刀具切削扭矩

推进速度：

刀盘转速： （根据类似工程选取经验值）

刀盘每转切深：

岩土的抗压强度： ；

刀盘直径： Dd=6.68m

T1=0.5x[100x0.0667x(6.68x0.5)2]=37.2KNm 214BAisFDp2S'FisFDS'10/FKNmKNFNL750hmV/8.4maxrpmn2.1cmnVh67.6/max100uqKPa2max15.05.0duDhqT2）刀盘自重产生的主轴承旋转反力矩:

其中：

刀盘自重：

主轴承滚动半径：

滚动摩擦系数：

3）刀盘推力荷载产生的旋转阻力矩

其中：

推力载荷 ；

刀盘不开口率： a=0.4；

刀盘半径；

Pt=0.4x3.14x3.34x102=428KN

T3=428x1.3x0.004=2.23KN.m

4）密封装置摩擦力矩

式中：

密封与钢之间的摩擦系数：；

密封的推力：；

密封数：

密封的安装半径：

5）刀盘前表面上的摩擦力矩

； gRGT12570GKNmR3.1004.0gNmgtRPT3dtPRP2mR14.321/2102/dhhPPPKNm2142mmmRnFT2.0mKPaFm5.13nmRm25.11mKNTm.8.825.135.12.02214dpPRT32532其中土层和刀盘间的摩擦系数：；

T5=2/3x(0.7x3.14x0.15x3.343x102)=835KN.m

6）刀盘圆周的摩擦反力矩

其中刀盘边缘宽度：；

刀盘圆周土压力：

T6=2x3.14x6.68x0.45x205x0.15=580KN.m

7）刀盘背面的摩擦力矩

刀盘背面的摩擦力矩由土腔室内的压力所产生，假定土仓室内的土压力为Pd

8）刀盘开口槽的剪切力矩

其中土的抗剪应力：

在切削腔内，由于碴土含有水，取C=15KPa，内摩擦角为

T8=2/3x3.14x23x3.343x(1-0.7)=538KN.m

9）刀盘土仓内的搅动力矩T9

其中刀盘支撑柱直径：；

刀盘支撑柱长度；支撑柱数量

刀盘支撑柱外端半径：；

刀盘支撑柱内端半径：

所以，刀盘总扭矩 15.0ppzdPBDT26mB45.011/4205zhhvvPPPPPKPa3722722.94.3pdTRPKNm132328RCT15102523dCCPtgtgKPa5bdzbnrrPLT2/219mb6.0mLz1.14bnmr4.12mr7.01mKNT.5.44442/7.04.136.1601.16.09，此为额定扭矩。

按照土压平衡盾构扭矩估算公式计算

计算盾构的扭矩，其中α为土压平衡盾构系数，根据盾构直径的大小不同一般取值14-20，这里取a=16计算扭矩得

T=16x6.683=4769KN.此扭矩值应为盾构机的脱困扭矩值。

盾构机实际配置：

S-488/S-698额定扭矩5980KNm，脱困扭矩7800KNm和额定扭矩5991KNm，脱困扭矩7156KNm

912929.iTTKNm3DT

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什么是扭矩 扭矩计算公式和单位

什么是扭矩 扭矩计算公式和单位

什么是扭矩 扭矩计算公式和单位

2008年01月07日 10:07 转载 作者：本站 用户评论（0）

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什么是扭矩

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。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的驱动力，这就足以驱动汽车了。

碳钢闸阀、截止阀的阀杆推力、操作扭矩及手轮圆周力的简易计算

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名称符号数据单位备注阀杆推力F48223.072N 牛顿F=f1+f2+f3作用在阀座上的推力f141229.672N 牛顿f1=M△P阀门系数

dMdMdMd阀门阀座孔面积M47119.625mm2M=（阀座孔直径）2×3.14/4 1/213132.713132.713132.713 3/419283.519283.519283.519阀座孔直径d245mm125490.925490.925490.925阀门最大压差△P2.5Mpa△P=P1-P21-1/432804.232804.232804.232阀门上游压力P12.5Mpa1-1/2381134.1381134.1381134.138阀门下游压力值P22.5Mpa2491885.7491885.7491885.749阀门系数表20.35阀门系数见表22-1/2623019.1623019.1623019.162阀杆载荷（阀杆的活塞效应）f22543.4N 牛顿f2=(df2×3.14/4)×阀门上游最大的压力3744300.8744300.8744300.874阀门阀杆最小直径df36mm见表341007854.01007854.01007854.0100512712667.812712667.812712667.8127阀杆填料摩擦力f34450N 牛顿具体数据见表4615017671.515017671.515017671.5150820131730.920131730.920131730.9201扭矩M162.51175N.m 牛顿.米M=阀杆推力F×阀杆系数1025249875.925249875.925249875.9252阀杆推力F48223.072N 牛顿F=f1+f2+f31230372106.630372106.630372106.6303阀杆系数0.00337m 米阀杆系数见表51433487615.933487615.933487615.933416385116415.6385116415.6385116415.6385手轮圆周力FsN 牛顿Fs=M/R18436149301.0436149301.0436149301.0436 手轮半径Rmm 毫米20487186272.1487186272.1487186272.148722538227328.8538227328.8538227328.853824589272471.1589272471.1589272471.158926633314700.4633314700.4633314700.4633阀杆直径1"(25毫米）以下1"～2"(25～50毫米）2"(50毫米）以上28684367453.2684367453.2684367453.2684推力4450N 牛顿6670N 牛顿11120N 牛顿30735424291.7735424291.7735424291.773532779476611.8779476611.8779476611.877934830541060.8830541060.8830541060.883036874599946.8874599946.8874599946.887438925672006.3925672006.3925672006.392540976748151.4976748151.4976748151.4976421020817128.21020817128.21020817128.210204811661067792.711661067792.711661067792.711665413121351940.413121351940.413121351940.413125613601452672.413601452672.413601452672.41360闸阀是截止阀的0.456014581669571.114581669571.114581669571.11458推力=3.14*口径平方*压力）/4= N截止阀扭矩=推力*阀杆摩擦系数（查表）*安全系数

扭矩计算公式和单位

扭矩计算公式和单位

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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。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的驱动力，这就足以驱动汽车了。

扭矩和功率的计算公式

扭矩和功率的计算公式

扭矩和功率的计算公式

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3 扭矩和功率的计算公式

扭矩和功率及转速的关系式，是电机学中常用的关系式，近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答，一般回答者都是直接给出计算公式，公式中的常数采用近似值，常数往往不容易记住，本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式，并在工程应用中熟练的使用。

一、记住扭矩和功率的公式形式

扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题，扭矩越大，轴功率越大；转速越高，轴功率越大，扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件，扭矩为零或转速为零，输出轴功率为零。因此，电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。

功率和扭矩及转速成正比，扭矩和功率的关系式具有如下形式：

P=aTN

上式中，a为常数，对应的有：

T=(1/a)(1/N)P

即扭矩和功率成正比，和转速成反比。

记忆方法：

记住扭矩T和功率P成正比，扭矩T和转速N成反比，而系数a不必记忆。

4 二、记住力做功的基本公式

提问者通常都知道上述关系式，问题的焦点在于常数a的具体数值。

如果不是经常使用该公式，的确很难记住这个常数，本人亦是如此。

不过，只要记住扭矩和转速公式的推导方式，可以很快推导出结果，得到系数a的准确值。