力矩和扭矩计算公式

易道招生网 2025-11-06 19:06:17

力矩和扭矩计算公式

一、力矩和扭矩计算公式

　　力矩公式：M=LxF，式中M是力F对转动轴O的力矩，凡是使物体产生反时针方向转动效果的，定为正力矩，反之为负力矩。扭矩公式：驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率÷轮胎半径(单位：米)。扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩。

　　二、什么是力矩

　　力矩是力对物体产生转动作用的物理量。可以分为力对轴的矩和力对点的矩。即：M=LxF。其中L是从转动轴到着力点的距离矢量，F是矢量力；力矩也是矢量。

　　转动力矩又称为转矩或扭矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推挤或拖拉涉及到作用力，而扭转则涉及到力矩。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

　　三、力矩的性质

　　1.力F对点O的矩，不仅决定于力的大小，同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同，力矩随之不同；

　　2.当力的大小为零或力臂为零时，则力矩为零；

　　3.力沿其作用线移动时，因为力的大小、方向和力臂均没有改变，所以，力矩不变。

　　4.相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。

　　四、扭矩公式计算

　　公式

　　驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率÷轮胎半径(单位：米)

　　计算

　　引擎的功率能由扭矩计算出来。因为功率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v=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，故得出：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π代表180度。

　　定义：φ——截面间相对转角；γ——切应变；τ——切应力；T——扭矩；r——半径；l——材料长度。

　　切应变与相对转角的关系为：γ=φr/l

　　切应变与切应力满足剪切胡克定律：τ=Gγ(G为材料的切变模量)

　　扭矩与切应力之间的关系为：T=∫τdAr

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