扭矩的问题

扭矩问题~

2和3换位置
2放中间使得两边的输出功率一样，不至一边大于40kw，另一边小于40kw。

你用的机械的异步电机额定扭矩计算公式，显然是扭矩，扭矩是N*m，是力和作用距离的乘积，所以应该是7.5N*m，然后减速比之后，扭矩为150N*m，然后T=F*L=F*0.1=150N*m，显然F=1500N,重力加速度按9.8算的话，重物质量=1500/9.8=153Kg，即能出153Kg重的拉力。

http://hi.baidu.com/niuju/blog/item/7d69e48b8fe0ff7d9e2fb4c6.html由于不同地方不同习惯的关系，产生了很多套单位制度，有英制、公制等。在与汽车相关的功率，扭矩，气压等方面，也存在不同的单位制，现在我们就来了解一下功率、扭矩和压强的关系以及它们的单位。

功率：
什么是功率？功率就是表示物体做功快慢的物理量，物理学里功率P＝功W/时间t，单位是瓦w，我们在媒体上常常看见的功率单位有kw、ps、hp、bhp、whp等，还有意大利以前用的cv，在这里边千瓦kw是国际标准单位，1kw＝1000w，用1秒做完1000焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我们常常把功率俗称为马力，单位是匹，就像将扭矩称为扭力一样。在汽车上边，最大的做功机器就是引擎，引擎的功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单：功率(w)＝2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60，简化计算后成为：功率(kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9549。然而功率kw要如何转换成大家常见的多少匹马力的呢？由于英制与公制的不同，对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为：一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft)，相乘之后等于33,000lb-ft/min；而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米，相乘之后等于4500kgm/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min，与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异，而如果以瓦作单位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的话，可得1hp=746w;1ps=735w，两项不一样的结果，相差1.5%左右。到底世界上为什么会有英制与公制的分别，就好像为什么有的汽车是右舵，有的却是左舵一样，是人类永远难以协调的差异点。若以大家比较熟悉的几个测试标准来看，德国的DIN与欧洲共同体的新标准EEC有日本的JIS是以公制的ps为马力单位，而SAE使用的是英制的hp为单位，但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算，越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kw作为引擎输出的功率数值。

小结：1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp＝1.014966ps

与hp计算毛马力不同，whp和bhp则是用不同方法测得的以hp为基础的功率单位，就是wheel horse power（车轮马力）和brake horse power（制动马力），whp是dyno（俗称跑步机，测功率用的）测出的车轮输出功率，bhp则是引擎加上发电机，水泵等附件从engine shaft测量出来的功率数值，用bhp作单位，bhp和hp的差别很小。

扭矩：
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。
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，自排变速箱较惨，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
驱动力= ————————————————————
轮胎半径（单位：米）

小结：1kgm＝9.8Nm 1lb-ft＝0.13826kgm 1lb-ft＝1.355Nm

一般来说，在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不会太高，适用于需要大载荷的车辆。而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆。简单来说：功率 正比于 扭矩×转速

补充一点：为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢？

我们知道，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，在弧度制中一个派代表180度

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压力：
我们知道，压强P＝压力F/受力面积S，压强的国际单位是帕斯卡Pa，在汽车领域，很多人将轮胎、增压器、管道里的压强惯称为压力（注意，在物理学中是完全不同的概念）在轮胎里的气压人们通常用千克/平方厘米kg/cm^2表示，俗称多少公斤，在管道和增压器里，通常用巴bar这个压强单位。在中学物理的托里拆利实验中，我们知道一个标准大气压等于76mm汞柱，通过计算，一标准大气压＝101325pa，又因为1pa=1N/1m^2，所以1Pa＝0.1020408kg/m^2，而1kg/cm^2＝0.98bar

小结：一标准大气压＝1.0339285kg/cm^2=1.0132499bar

扭矩不是力，因为用力不能表达一个旋转物体的受力，为什么不能表达？？？因为任何一个旋转物体，它在不同半径处的力是不一样的，，越接近中心的位置，它的力就越大，离中心处半径越大，力就越小（这是绝对正确的，并且是理论与实际的高度统一，你不知道，那是你平时不注意），这时就引入了扭矩的概念，是非常及时的，扭矩表示力与半径的乘积，，，比如说曲轴输出120n*m，就表示这个曲轴的半径一米处，有120牛顿的力（接近12.2kg），当然一般来说曲轴飞轮半径很小的，比如说它的半径才60mm，那它在最外径处就有2000牛的力，（204kg左右的力），，发动机输出的扭矩（它的原本扭矩）并不大，根本没法直接驱动后轮起步或者满足加速，这时就要将发动机的转动速度减下来，来增大扭矩，一般汽车有5个档，第一档最终传到后轮时可以将发动机的转速减小十几倍左右，第5档可以将它减小3倍左右，，扭矩就相应增大十几倍或者3-4倍左右（当然传动的效率是有消耗的，但这个效率是相对比较高的，我们这里便于说明问题就不计了），，，

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邱县13946786273： 关于扭矩的问题？
张虽阿娜： 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. 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

邱县13946786273： 关于扭矩的问题？
张虽阿娜： 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. 如果不考虑损耗,发动机输出恒定,A和E得到的扭矩应该是相等的.

邱县13946786273： 关于扭矩的问题???? - ？
张虽阿娜： 扭矩是使物体发生转动的力.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.

邱县13946786273： 关于汽车扭矩的问题 - ？
张虽阿娜： 你好,对于传记扭曲的时候肯定是转速越高,扭矩就会对应的下降,对于发动机来说,整体的输出扭矩并不是和转速成正比或者反比的,这个有一个最高的转速,然后就开始下降了.

邱县13946786273： 扭矩的问题 - ？
张虽阿娜： 当发动机转速达到5200转的时候,发挥出152N的力矩这个扭矩是最大扭矩,意思是达到5200转发挥出最大152N的扭矩

邱县13946786273： 电机扭矩问题 - ？
张虽阿娜： 简单的办法:加抱闸,在电机停电时,立刻抱住刹车轮.功能完善的办法:除了加抱闸,在在重物下降时,给电机加正向(上升)小电压,使上升力矩小于下降力矩,电机在重力拖动下反向(下降)运行,适当控制电机电压可控制下降速度,当电机上升力矩等于重物下降力矩时,即使没有抱闸,重物亦可停止.当电机加以反向(下降)全电压时,重物将全速下降.

邱县13946786273： 汽车扭矩的问题？
张虽阿娜： 同排量同型号的发动机扭距的大小,起决定作用的比较多,但是最直接的应该发动机缸体的缸径和冲程,缸径和冲程又和发动机的空气压缩比有关,再非增压的情况下,进空气是由节气门(油门踏板)控制的,一般的自然吸气发动机内部,由于...

邱县13946786273： 扭矩计算问题 - ？
张虽阿娜： 圆锥面配合的计算应该有轴向压紧力的计算,为了保证传递足够的扭矩,必须施加足够的轴向力才能做到.所以,螺钉、螺母的螺纹强度计算是必须的,但是螺杆的抗拉强度还是足够大的(相对于螺纹强度),所以没必要计算.电机在运转时绝对不会因自锁不住造成脱落,因为锥套的锥度是在自锁范围之内的.

邱县13946786273： 关于汽车的扭矩问题 - ？
张虽阿娜： 一般都会变的.6000转的时候扭矩将会变小.汽车有一个非常重要的动力图表,就是扭矩/功率-转速图,也就是动力输出曲线.峰值点就是最大输出扭矩和最大输出功率的基准点.这就是我们看汽车动力参数的时候往往都会加上在多少转速的时候,就是这个原因,他是一个变量,而不是恒量.

邱县13946786273： 各位物理高手,我想请问一下扭矩方面的问题?谢谢. - ？
张虽阿娜： 其实有现成的东西:用一个1:10的扭矩倍增器(扭矩放大器).原理就是一个1:10的行星减速器.体积不会大的,直径在10cm以内,高度也在10cm以内.