怎樣理解扭矩的計(jì)算公式
扭矩是一個(gè)很重要的物理量,特別是在汽車(chē)領(lǐng)域。
扭矩的計(jì)算公式是力乘以力臂。力的單位是牛頓(N),力臂的單位是米(m)。如果力的方向與力臂垂直,那么計(jì)算出的扭矩值是正值,若不垂直,就得通過(guò)三角函數(shù)等方法計(jì)算力矩來(lái)求解扭矩值。
對(duì)于旋轉(zhuǎn)物體,其扭矩計(jì)算公式為 T=9550P/n,其中 p 是功率,單位是 kW,n 是轉(zhuǎn)速,單位是轉(zhuǎn)/分(r/min),扭矩單位為 Nm。
一般情況下,扭矩就是力乘以力臂。在發(fā)動(dòng)機(jī)中,扭矩就是燃料燃燒做功產(chǎn)生的壓力驅(qū)使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),最終將旋轉(zhuǎn)的力矩傳遞出去。要知道發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩,得先知道曲軸旋轉(zhuǎn)半徑 r,然后還得清楚作用力的大小。因?yàn)楣β?P=W 功÷時(shí)間 t,所以通過(guò)功率能求出力。
在實(shí)際問(wèn)題中,計(jì)算扭矩時(shí)要考慮很多因素。比如運(yùn)動(dòng)通常是動(dòng)態(tài)的,轉(zhuǎn)速和扭矩成反比,轉(zhuǎn)速越高,扭矩越低。還要考慮抵消扭矩的力,像部件的摩擦力等,以及作用力的方向并不總是垂直于旋轉(zhuǎn)軸的情況。
扭矩的公式符號(hào)為“M”,單位為牛頓米(Nm)。計(jì)算方法是將杠桿長(zhǎng)度“r”(單位為米)乘以垂直作用力“F”(單位為牛頓)。順時(shí)針扭矩表示為負(fù)量,逆時(shí)針扭矩表示為正量。
在汽車(chē)?yán)?,發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩反映了汽車(chē)在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。在功率固定的條件下,它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系,轉(zhuǎn)速越快扭矩越小,反之越大。在角速度不變的情況下,扭矩越大,功率越大,單位時(shí)間內(nèi)行駛的距離越大。