電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩(轉(zhuǎn)矩)計算公式_第1頁
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1、電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩(轉(zhuǎn)矩)公式1、電機(jī)有個共同的公式,P=MN/9550P為額定功率,M為額左力矩,N為額左轉(zhuǎn)速,所以請確認(rèn)電機(jī)功率和額左轉(zhuǎn)速就可以得 出額泄力矩大小。注意P的單位是KW.N的單位是R/MIN(RPM),M的單位是NM2、扭矩和力矩完全是一個概念,是力和力臂長度的乘積,單位NM(牛頓米)比如一個馬達(dá) 輸出扭矩10NM,在離輸出軸1M的地方(力臂長度1M),可以得到10N的力;如果在離 輸出軸10M的地方(力臂長度10M),只能得到1N的力含義:lkg=9.8N1千克的物體受到地球的吸引力是9.8牛頓。含義:9.8Nm推力點垂宜作用在離磨盤中心1米的位置上的力為9.8Ne轉(zhuǎn)速公式:n

2、=60f/P(n=轉(zhuǎn)速,f=電源頻率,P=磁極對數(shù))扭矩公式:T=9550P/nT是扭矩,單位NmP是輸出功率,單位KWn是由機(jī)轉(zhuǎn)速,單位r/min扭矩公式:T=973P/nT是扭矩,單位Kgn】P是輸出功率,單位KWn是電機(jī)轉(zhuǎn)速,單位r/min力矩、轉(zhuǎn)矩和扭矩在電機(jī)中其實是一樣的。一般在同一篇文章或同一本書,上述三個爼詞只 采用一個,很少見到同時采用兩個或以上的。雖然這三個詞運用的場合有所區(qū)別,但在電機(jī) 中都是指電機(jī)中轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的可以用來帶動機(jī)械負(fù)載的驅(qū)動"矩”。所謂"矩”是指作用力和 支點與力作用方向相垂直的距離的乘積。對于杠桿,作用力和支點與力作用方向相垂直的距離的

3、乘積就稱為力矩。對于轉(zhuǎn)動的物 體,若將轉(zhuǎn)軸中心看成支點,在轉(zhuǎn)動的物體圓周上的作用力和轉(zhuǎn)軸中心與作用力方向垂直的 距離的乘積就稱為轉(zhuǎn)矩。當(dāng)圓柱形物體,受力而未轉(zhuǎn)動,該物體受力后只存在因扭力而發(fā)生 的彈性變形,此時的轉(zhuǎn)矩就稱為扭矩。因此,任運行的電機(jī)中嚴(yán)格說來只能稱為"轉(zhuǎn)矩”。采 用"力矩”或"扭矩"都不太合適。不過習(xí)慣上這三種爼稱使用的歷史都較長至少也有六七十年 了,因此也沒有人刻意去更正它。至于力矩、轉(zhuǎn)矩和扭矩的單位一般有兩種,就是千克米(kg-m)和牛頓米(N-m)兩種, 克米(gm)只是千克米(kgm)千分之一。如一樓的朋友所說QkgR= 9.8N&

4、quot;°1千克米(kgm) =9.8 牛頓米(N-m)o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,英實這些都是片而的錯誤解釋,英實車輛的 前進(jìn)一左是靠發(fā)動機(jī)所發(fā)揮的扭力,所謂的扭力在物理學(xué)上應(yīng)稱為扭矩,因為以訛 傳訛的結(jié)果,大家都說成扭力,也就從此流傳下來,為導(dǎo)正視聽,我們以下皆稱為I扭 矩。扭矩的觀念從小學(xué)時候的杠桿原理就說明過了,左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9.8nVsec2之后,單位可換算成 國人熟悉的公斤-米(kg-m)o英制單

5、位則為磅-呎(lb-ft),在美國的車型錄上較為常見,若要轉(zhuǎn) 換成公制,只要將Ib-H的數(shù)字除以7.22即可。汽車驅(qū)動力的計算方式:將扭矩除以車輪半徑 即可由發(fā)動機(jī)功率一扭矩輸出曲線圖可發(fā)現(xiàn),在每一個轉(zhuǎn)速下都有一個相對的扭矩數(shù)值,這 些數(shù)值要如何轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)。舉例而言,一部1.6升的發(fā)動機(jī)大約可發(fā)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(jīng)由車輪所發(fā)揮的推進(jìn)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9.8nVse

6、c2才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位牛頓)。36公斤的力疑怎么推動一公噸的車重呢?而且動輒數(shù)千轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速更不可能恰好 成為輪胎轉(zhuǎn)速,否則車子不就飛起來了?幸好聰明的人類發(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力至大齒輪時,轉(zhuǎn)動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(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,傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)速便降低了 1/3, 變成lOOOrpm:但是扭矩

7、反而放大三倍,成為60kg-mo這就是發(fā)動機(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。在汽車上,發(fā)動機(jī)輸岀至輪胎為I上共經(jīng)過兩次扭矩的放大,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(shù)。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(fā)動機(jī)的最大扭矩為14.6kgnV5500rpm,于是我們可以算岀第一檔的最大扭矩經(jīng)過放大后 比原發(fā)動機(jī)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(shù)值并不是實際的推力,畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^程中必左 有磨耗損失,

8、因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。一、聯(lián)軸器功能當(dāng)軸與軸要聯(lián)接傳達(dá)動力時,一般有用皮帶輪或齒輪做聯(lián)接,但若要求兩軸要在一直線 上且要求等速轉(zhuǎn)動的話,則必須使用聯(lián)軸器來聯(lián)接。而因加工精度、軸受熱膨張或運轉(zhuǎn)中軸受力彎曲等,將使兩軸間的同心 度產(chǎn)生變化,因此可用柔性聯(lián)軸器當(dāng)作橋梁來維持兩軸間的動力傳達(dá),并達(dá)到吸收兩軸間的徑向、角度及軸向偏差,進(jìn)而延 長機(jī)械的壽命,提高機(jī)械的質(zhì)。二、聯(lián)軸器分類1、剛性聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器的有套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等。2、撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器3、安全聯(lián)軸器銷釘剪斷式安全聯(lián)軸器4、起動安全聯(lián)軸器液力

9、聯(lián)軸器又稱液力耦合器.軟起動安全聯(lián)軸器的基本形式為鋼球式節(jié)能安全聯(lián)軸器.三、聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉(zhuǎn)速的高低、載荷的大小、被聯(lián)接兩部件的安裝精度等、 回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、價格等,參考各類聯(lián)軸器的特性,選擇一種合用的聯(lián)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(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格精 確對中。存在一左程度的x、Y方向位移和偏斜角CL當(dāng)徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸 器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加 相對位移時,應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。1. 2聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于髙速傳

10、動軸,應(yīng)選用平衡精度髙的 聯(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。1-3所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)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(lián)軸器。對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器 等。四、柔性聯(lián)軸器的選型1. 首先根拯機(jī)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,選擇合適的聯(lián)軸器型式。2. 由驅(qū)動機(jī)械(如電機(jī))動力KW.HP及聯(lián)軸器使用回轉(zhuǎn)數(shù)N求得聯(lián)軸器承受的轉(zhuǎn)矩(TATA(Kg.m)=973.5 xKW/N(rpm)=716.2 xHP/N(rpm)或 TA(N m)=9550 X KW/N(r/min)

11、3. 由被正系數(shù)表中査得負(fù)載條件系數(shù)K1 ,運轉(zhuǎn)時間系數(shù)K2,起動停止頻度系數(shù)K3 ,周用環(huán)境溫度系數(shù)K4 ,求得補(bǔ)正扭力TD oTD=TA K 1 K2 K3 K44.選用聯(lián)軸器的常用轉(zhuǎn)矩TN必須大于被正轉(zhuǎn)矩TD1 oTN N TD5•聯(lián)軸器所能承受的最大扭力TM必須大于原動側(cè)及被動側(cè)雙方所產(chǎn)生的最大扭力ITS oTM P TS6. 確建孔徑范圍是否適用。7. 除了以上的選左步驟外,對于振動頻率亦須檢討。即轉(zhuǎn)矩變動的頻率與軸的固有振動數(shù)|N 1 避免造 成共振的現(xiàn)彖產(chǎn)生。軸的固有振動數(shù)N 1的求法為:K=聯(lián)軸器的彈簧定數(shù)(kgf - cnVrad )IA=驅(qū)動側(cè)的慣性矩(kgfcms2 )IB=從動側(cè)的慣性矩(kgf cm - s2 ) 補(bǔ)正系數(shù)表負(fù)載條件系數(shù)K 1周圍環(huán)

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