請問扭矩和扭力是意思嗎,請問扭矩和扭力是一個意思嗎

2021-07-31 18:50:55 字數 6700 閱讀 5911

1樓:手機使用者

扭矩感測器

扭矩在物理學中就是力矩的大小,等於力和力臂的乘積,國際單位是牛米nm,此外還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位,由於g=mg,當g=9.8的時候,1kg的重量為9.8n,所以1kgm=9.

8nm,而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.

13826kgm。在人們日常表達裡,扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)。例如:

8代civic 1.8的扭矩為173.5nm@4300rpm,表示引擎在4300轉/分時的輸出扭矩為173.

5nm,那173.5n的力量怎麼能使1噸多的汽車跑起來呢?其實引擎發出的扭矩要經過放大(代價就是同時將轉速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。

引擎釋放出的扭力先經過變速箱作「可調」的扭矩放大(或在超比擋時縮小)再傳到終傳(尾牙)裡作進一步的放大(同時轉速進一步降低),最後通過輪胎將驅動力釋放出來。如某車的1擋齒比(齒輪的齒數比,本質就是齒輪的半徑比)是3,尾牙為4,輪胎半徑為0.3米,原扭矩是200nm的話,最後在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400nm(設傳動效率為100%)在除以輪胎半徑0.

3米後,輪胎與地面摩擦的部分就有2400nm/0.3m=8000n,即800公斤力的驅動力,這就足以驅動汽車了。 若論及機械效率,每經過一個齒輪傳輸,都會產生一次動力損耗,手動變速箱的機械效率約在95%左右,自動變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向節效率約為98%。

整體而言,汽車的驅動力可由下列公式計算:

2樓:匿名使用者

通常大家都只知道汽車的發動機功率和發動機排量。對於更細緻的馬力和扭矩,卻不是很清楚了。只要不是對汽車有深刻的研究的人,對於這兩個引數甚至都還很迷糊,那麼汽車的馬力和扭矩到底是什麼意思呢?

3樓:匿名使用者

不一樣,扭矩單位是nm,是牛米的意思,扭力的單位是牛,一牛的力作用在一米的槓桿上所產生的才是扭矩

轉矩和扭矩是一個概念麼?

4樓:平平安安奪花魁

轉變形,故轉矩有時又稱為扭矩 (torsional moment)。

1、轉矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式,與動力機械的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命及安全效能等因素緊密聯絡,轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統工作零件的強度設計以及原動機容量的選擇等都具有重要的意義。

2、扭矩是使物體發生轉動的一種特殊的力矩。

發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關係,轉速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定範圍內的負載能力。外部的扭矩叫轉矩或者叫外力偶矩,內部的叫內力偶矩或者叫扭矩。

5樓:鍾靈秀秀秀

轉矩和扭矩

是一個概念是一樣的,單位都是n/m。轉矩的名稱可以用在所有輪形的物件。而扭矩一回般都用於動力答**矩)輸出的物件。

比如說,在物理上,研究一個滑輪,我們就可以稱為轉矩,而不會去叫扭矩。而發動機的轉矩輸出上,一般就稱扭矩。

6樓:123小壁虎

力矩、轉bai矩和扭矩在電機中其du實是一樣的。一般在同一篇zhi文章或同一本書,上dao述三個內名詞只採用一容個,很少見到同時採用兩個或以上的。雖然這三個詞運用的場合有所區別,但在電機中都是指電機中轉子繞組產生的可以用來帶動機械負載的驅動「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。

對於槓桿,作用力和支點與力作用方向相垂直的距離的乘積就稱為力矩。對於轉動的物體,若將轉軸中心看成支點,在轉動的物體圓周上的作用力和轉軸中心與作用力方向垂直的距離的乘積就稱為轉矩。當圓柱形物體,受力而未轉動,該物體受力後只存在因扭力而發生的彈性變形,此時的轉矩就稱為扭矩。

因此,在執行的電機中嚴格說來只能稱為「轉矩」。採用「力矩」或「扭矩」都不太合適。不過習慣上這三種名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。

至於力矩、轉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(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。如一樓的朋友所說,「1kg力=9.8n」。

1千克·米(kg·m)=9.8牛頓·米(n·m)。

參考資料:longsox - 助理 **

7樓:物語戀婷

扭矩是汽車的動力效能的好壞 指標之一 扭矩決定的是汽車的加速時間 功率決定的事最高時速

8樓:yu哭乄無淚

不是 扭距和車的動力有關

9樓:黑夜鐵騎

扭力與扭矩的區別是什麼?

10樓:匿名使用者

扭矩定義是垂直方向的力乘上與旋轉中心的距離,公制單位為牛頓米(n.m)

扭力:扭轉物體使物體產生形變的力

扭力在物理學上應稱為扭矩、轉動力矩,因為以訛傳訛的結果,大家都說成扭力,也就從此流傳下來。

兩者的意思其實是一樣的,扭力只是扭矩通俗叫法。比如常說扭這螺絲下來要多大力,其實書面上應該說扭矩。

11樓:趙大掌櫃

汽車驅動理論

馬力與扭力哪一項最能具體代表車輛效能?有人說「起步靠扭力,加 速靠馬力」,也有人說「馬力大代表極速高,扭力大代表加速好」,其實這些都是片段的錯誤解釋,其實車輛的前進一定是靠引擎所發揮 的扭力,所謂的「扭力」在物理學上應稱為「扭矩」,因為以訛傳訛的結果,大家都說成「扭力」,也就從此流傳下來,為導正視聽,

本文以下皆稱為「扭矩」。

扭矩的觀念從小學時候的「槓桿原理」就說明過了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉中心的距離」,公制單位為牛頓-米(n-m),除以重力加速度 9.8m/sec2之後,單位可換算成國人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則 為磅-呎(lb-ft),在美國車的型錄上較為常見,若要轉換成公制,只要將lb-ft的數字除以7.

22即可。

汽車驅動力的計算方式:

將扭矩除以車輪半徑即可由引擎馬力-扭力輸出曲線圖可發現,在每一個轉速下都有一個相對的 扭矩數值,這些數值要如何轉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」的資料。舉例而言,一 部1.

6升的引擎大約可發揮15.0kg-m的最大扭力,此時若直接連上185/ 60r14尺寸的輪胎,半徑約為41公分,則經由車輪所發揮的推進力量為15/0.41=36.

6公斤的力量(事實上公斤並不是力量的單位,而是重量的單位,須乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的標準單位「牛頓」)。

36公斤的力量怎麼推動一公噸的車重呢?而且動輒數千轉的引擎轉速更不可能恰好成為輪胎轉速,否則車子不就飛起來了?幸好聰明的人類發明了「齒輪」,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將旋轉的速度降低,同時將扭矩放大。

由於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,轉動的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數,都恰好等於兩齒輪的齒數比例,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,假設小齒輪的齒數為15齒,大齒輪的齒數為45齒。

當小齒輪以3000rpm的轉速旋轉,而扭矩為20kg-m時,傳遞至大齒輪的轉速便降低了1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成為60kg-m。這就是引擎扭矩經由變速箱可降低轉速並放大扭矩的基本原理。

在汽車上,引擎輸出至輪胎為止共經過兩次扭矩的放大,第一次由變 速箱的檔位作用而產生,第二次則導因於最終齒輪比(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。舉例來說,手排六代喜美的一檔齒輪比為3.

250,最終齒輪比為4.058,而引擎的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm,於是我們可以算出第一檔的最 大扭矩經過放大後為14.

6×3.250×4.058=192.

55kgm,比原引擎放大了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。

然而上述的數值並不是實際的推力,畢竟機械傳輸的過程中必定有磨 耗損失,因此必須將機械效率的因素考慮在內。

論及機械效率,每經過一個齒輪傳輸,都會產生一次動力損耗,手排變速箱的機械效率約在95%左右,自排變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向接頭 效率約為98%,各位自己乘乘看就知道實際的推力還剩多少。整體而 言,汽車的驅動力可由下列公式計算:

扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率

驅動力= ————————————————————

輪胎半徑(單位為公尺)

馬力亦非「力」乃「功率」的一種

瞭解如何將扭矩經由變速箱的齒比放大成為實際推力之後,接著可以研究什麼叫做「馬力」。馬力其實也不是一種「力」,而是一種功率 (power)的單位,定義為單位時間內所能做「功」的大小。儘管如此,我們不得不繼續使用「馬力」這個名字,畢竟已經用太久了,講「功率」恐怕沒幾個消費者聽得懂?

功率是由扭矩計算出來的,而計算的公式相當簡單:功率(w)=2π× 扭矩(n-m)×轉速(rpm)/60,簡化計算後成為:功率(kw)=扭矩(n-m) ×轉速(rpm)/9549,詳細的推導請參看方塊文章。

然而功率kw要如何 轉換成大家常見的「馬力」呢,這又有一段故事得講。

英制或公制?

1ps=735w;1hp=746w

馬力定義竟然不一樣!

談到引擎的馬力,相信不少人會直覺地想到什麼din、sae、eec、jis等等不同測試標準,到底這些標準的差異在哪兒,以後有空再研究;有點誇張的是由於英制與公制的不同,對「馬力」的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為:一匹馬於一分鐘內將200磅(lb)重的物體拉動165英呎(ft),相乘之後等於33,000ft-lb/min;而公制的馬力(ps)定義則為一匹馬於一分鐘內將75公斤的物體拉動60公尺,相乘之後等於4500kg-m/min。

經過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然發現1hp=4566kg-m/min,與公制的1ps=4500kg-m有些許差異,而如果以功率w(1w=1nm/sec= 9.

8kgm/sec)來換算的話,可得1hp=746w;1ps=735w兩項不一樣的結果。

同樣是「馬力」,英制馬 力與公制馬力的定義竟然不一樣!難道英國馬比較「有力」嗎?

到底世界上為什麼會有英制與公制的分別,就好像為什麼有的汽車是右駕,有的卻是左駕一樣,是人類永遠難以協調的差異點。若以大家 比較熟悉的幾個測試標準來看,德國的din與歐洲共同體的新標準 eec還有日本的jis是以公制的ps為馬力單位,而sae使用的是英制的 hp為單位,但為了避免複雜,本刊一率將馬力的單位標示為hp。近來,越來越多的原廠資料已改提供絕對無爭議的kw作為引擎輸出的功率數值。

不過話說回來,1ps與1hp之間的差異僅1.5%,每一百匹馬力差1.5匹,差異並不大。

一般房車的馬力多半僅在200匹馬力以下,兩者由於定義的差異也僅3匹馬力左右,因此如果您真要「馬馬計較」,就把sae 標準的資料多個1.5%吧!不過sae、jis、din、eec各種測試標準之 間亦有些許差異,這個老問題已經爭論過很多次了,單位之間不能真正劃上等號,然而在差別不怎麼多的情況之下,就當作相同吧!

因此 管他是ps或hp,都差不多可以視為相等。

終於可以做結論了!將上述獲得的馬力與功率換算方式代入功率與扭矩的換算公式,並且將扭矩的單位換算為大家熟悉的kg-m之後,可得下列結果:

英制馬力hp=扭力(kg-m)×引擎轉速(rpm)/727

公制馬力ps =扭力(kg-m)×引擎轉速(rpm)/716

知道這些公式之後有什麼用呢?從「馬力hp=扭力×轉速/727」看來, 如果能增加引擎轉速,扭力不變的情況下,便能增加馬力。例如若能 將轉速從6000rpm增加到8000rpm,等於增加了33%,但因為凸輪軸的 限制使得8000rpm時的扭力下降了10%,則仍能使馬力增加19.

7%,這 說明了時下改裝計算機的為何能在解除斷油後大幅增加馬力。

所以不要被「增加??匹馬力」的廣告所著魔。

讓我們從另外一個角度來想:如果在同樣的轉速下,增加20匹馬力,代表能增加多少推力呢?以最大扭力點發揮於5000rpm的情況下,將公式稍微變換一下,可發現增加的扭力=20hp×727/ 5000rpm=2.

9kgm。再將這個結果代入汽車驅動力的公式,同樣以喜美 的一檔計算,2.9×3.

250×4.058/0.41=93公斤。

對於一噸重的車身而言,影響似乎也不怎麼大;再者如果相差5匹馬力的話,推力更僅增加23公斤,可見相差5匹馬力,根本也沒差多少,所以能「增加5匹馬力」的產品,到底應該花多少錢去改裝,您自個兒會拿捏了吧?

大馬力決定真效能!

到底大馬力的車子跑得快,還是大扭力的車子跑得快?從公式可以知 道大馬力的原因是「高轉速的時候仍保有高扭力數值」,也就是說要 有大馬力,不只是低轉速的扭力要好,連高轉速的扭力都得繼續維持 ,這表示扭力與馬力的爭論根本是多餘的,只要能做到高馬力,除了表示各轉速區域的扭力都很大之外,更代表材料技術的優越性,將活塞、進排氣閥門的材質與重量予以強化與輕量化,才能將引擎轉速提高。

扭矩與功率的換算公式推導

假設一圓的半徑為r(單位為m),扭矩為t(單位為n-m),則圓周上切線 方向的力f=t/r,由於功率的定義為「每秒鐘所作的功」,對於圓周?動而言,每旋轉一圈所作的功為:f×圓周總長2πr 將f=t/r代入計算,每一圈所作的功work=f×2πr=(t/r)×2πr=2πt

再乘上引擎轉速rpm就是每分鐘所作的功,但功率p的單位是n-m/sec ,所以需除以60,轉換成每秒所作的功。代入公式:p=t2πrpm/60,將常數整理後,則可得p(kw)=trpm/9545。

由上文可見,一臺車的動力由發動機傳輸到車輪,需要經過多組齒輪因此有所損耗,如果德制馬力測的是傳遞到車輪上的動力,那麼同樣發動機用在不同車型上的動力輸出應該不同,試拿bmw330和bmw530做比較,其功率均是225hp/5900rpm;結論,要麼bmw在資料上造假,要麼它測的是發動機輸出淨值。

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