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喜開(kāi)特電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩和功率計(jì)算公式

發(fā)布時(shí)間:2015-05-16 09:33:30  來(lái)源:喜開(kāi)特防爆電機(jī)   查看: 次

喜開(kāi)特電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩和功率計(jì)算公式

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(diǎn)垂直作用在離磨盤(pán)中心1米的位置上的力為了9.8N。
轉(zhuǎn)速公式:n=60f/P
(n=轉(zhuǎn)速,f=電源頻率,P=磁極對(duì)數(shù))
扭矩公式:T=9550P/n
      T是扭矩,單位N·m
      P是輸出功率,單位KW
      n是電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位r/min
扭矩公式:T=973P/n
     T是扭矩,單位Kg·m
     P是輸出功率,單位KW
     n是電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位r/min
形象的比喻:
      功率與扭矩哪一項(xiàng)最能具體代表車(chē)輛性能?有人說(shuō):起步靠扭矩,加速靠功率,也有人說(shuō):功率大代表極速高,扭矩大代表加速好,其實(shí)這些都是片面的錯(cuò)誤解釋?zhuān)鋵?shí)車(chē)輛的前進(jìn)一定是靠發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)揮的扭力,所謂的「扭力」在物理學(xué)上應(yīng)稱(chēng)為「扭矩」,因?yàn)橐杂瀭饔灥慕Y(jié)果,大家都說(shuō)成「扭力」,也就從此流傳下來(lái),為導(dǎo)正視聽(tīng),我們以下皆稱(chēng)為「扭矩」。
      扭矩的觀念從小學(xué)時(shí)候的「杠桿原理」就說(shuō)明過(guò)了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉(zhuǎn)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之后,單位可換算成國(guó)人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則為磅-呎(lb-ft),在美國(guó)的車(chē)型錄上較為常見(jiàn),若要轉(zhuǎn)換成公制,只要將lb-ft的數(shù)字除以7.22即可。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式:將扭矩除以車(chē)輪半徑即可由發(fā)動(dòng)機(jī)功率-扭矩輸出曲線圖可發(fā)現(xiàn),在每一個(gè)轉(zhuǎn)速下都有一個(gè)相對(duì)的扭矩?cái)?shù)值,這些數(shù)值要如何轉(zhuǎn)換成實(shí)際推動(dòng)汽車(chē)的力量呢?答案很簡(jiǎn)單,就是「除以一個(gè)長(zhǎng)度」,便可獲得「力」的數(shù)據(jù)。舉例而言,一部1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī)大約可發(fā)揮15.0kg-m的最大扭矩,此時(shí)若直接連上185/ 60R14尺寸的輪胎,半徑約為41公分,則經(jīng)由車(chē)輪所發(fā)揮的推進(jìn)力量為15/0.41=36.6公斤的力量(事實(shí)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才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位「牛頓」)。
     36公斤的力量怎么推動(dòng)一公噸的車(chē)重呢?而且動(dòng)輒數(shù)千轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更不可能恰好成為輪胎轉(zhuǎn)速,否則車(chē)子不就飛起來(lái)了?幸好聰明的人類(lèi)發(fā)明了「齒輪」,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將旋轉(zhuǎn)的速度降低,同時(shí)將扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比,因此從小齒輪傳遞動(dòng)力至大齒輪時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數(shù),都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例,這個(gè)比例就是所謂的「齒輪比」。
      舉例說(shuō)明,以小齒輪帶動(dòng)大齒輪,假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為15齒,大齒輪的齒數(shù)為45齒。當(dāng)小齒輪以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),而扭矩為20kg-m時(shí),傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)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(fā)動(dòng)機(jī)扭矩經(jīng)由變速箱可降低轉(zhuǎn)速并放大扭矩的基本原理。 
      在汽車(chē)上,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出至輪胎為止共經(jīng)過(guò)兩次扭矩的放大,第一次由變速箱的檔位作用而產(chǎn)生,第二次則導(dǎo)因于最終齒輪比(或稱(chēng)最終傳動(dòng)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(shù)。舉例來(lái)說(shuō),手排的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)過(guò)放大后為14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原發(fā)動(dòng)機(jī)放大了13倍。此時(shí)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(shù)值并不是實(shí)際的推力,畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^(guò)程中必定有磨耗損失,因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。

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