由扭矩引起的橫向力怎麼算

Ⅰ 扭矩和力怎麼轉換

扭矩是力和距離的乘積，單位是N.m，和力不是同一單位，所以不存在轉換。只能說可以根據扭矩和作用距離計算出力的大小。

Ⅱ 扭矩的計算方式

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，便可獲得力的數據。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=36.6kg的力量(事實上千克並不是力量的單位，而是質量的單位，須乘以重力加速度9.8m/s²才是力的標准單位是牛頓)。
36kg的力量怎麼推動一噸的車重呢？而且動輒數千轉的引擎轉速更不可能恰好成為輪胎轉速，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。 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20kgm時，傳遞至大齒輪的轉速便降低為1/3，變成1000rpm；但是扭矩反而放大三倍，成為60kgm。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470kg。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。
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：扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率/輪胎半徑 公式
驅動力=扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率÷輪胎半徑（單位：米）
計算
為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來？
功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以，P=F×s/t=F×速度v
這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω；而力F×半徑r=扭矩
得出：功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來
角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個π代表180度
定義：φ-------截面間相對轉角；
γ -------切應變；
τ --------切應力；
T----------扭矩;
r-----------半徑；
l-----------材料長度。
切應變與相對轉角的關系為：
切應變與切應力滿足剪切胡克定律： （G為材料的切變模量）
扭矩與切應力之間的關系為： （為點乘）

Ⅲ 扭矩力的扭矩力的單位與計算

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，此外我們還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由於G=mg，當g=9.8的時候，1kg=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。在人們日常表達里，扭矩常常被稱為扭力（在物理學中這是2個不同的概念）。現在我們舉個例子：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）里作進一步的放大（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，自排變速箱較慘，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：
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：米）
小結：1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm
一般來說，在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發揮，轉速都不會太高，適用於需要大載荷的車輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉速通常較高，適用於快跑的車輛。簡單來說：功率 正比於 扭矩×轉速
補充一點：為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來呢？
我們知道，功率P=功W÷時間t 功W=力F×距離s 所以，P=F×s/t=F×速度v
這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω ； 而 力F×半徑r=扭矩
得出：功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來
角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個派代表180度
、「扭矩」和「功率」是表徵發動機動力性能的重要指標
發動機通過飛輪對外輸出的扭矩稱為有效扭矩，用Te表示，單位為N·m。有效扭矩與外界施加於發動機曲軸上的阻力矩相平衡。發動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效率，用Pe表示，單位為kW。它等於有效轉矩與曲軸角速度的乘積。
發動機的有效功率可以用台架試驗方法測定，即用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度，然後運用以下的公式便可計算出發動機的有效功率。
Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)
其中：Te——有效轉矩，N·m n——發動機轉速，r/min
有效扭矩的最大值稱為最大轉矩，有效功率的最大值稱為最大功率。
報刊上在介紹某一車型時，其技術參數中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而發動機銘牌上標明的功率及相應轉速則稱為額定功率和額定轉速，額定功率一般要小於最大功率，按照汽車發動機可靠性試驗方法的規定，汽車發動機應能在額定工況下能連續運行300—1000h。
關於扭矩和功率的含義，通俗一點講，扭矩好比百米賽跑選手在起跑點蹲撐，蓄勢待發，准備沖向前那一剎那的沖勁；而功率就是維持這股勁可以越跑越快，一直跑到終點的能力。增大發動機的排量，就能提高Te和Pe。為了增大發動機排量，可增加氣缸數(如3缸變4缸)，或者增加單位氣缸的容積(如增大氣缸內徑)。
二、正確理解發動機的「扭矩」和「功率」關系
簡單的說：發動機的扭矩象徵其氣缸一口氣所能吸進的油氣量，這個吸氣量是會隨油門開度的加大和發動機轉速的逐漸升高而增加的，但是它不會一直變大上去，到了某一轉速它就會達到顛峰，這就是平時人們所說的最大扭矩。發動機的轉速再上升，它就會逐漸下降，這是汽油發動機等內燃機在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。 功率等於扭矩乘以轉速，它象徵在單位時間里發動機可吸進的油氣量。所以，當發動機轉速逐漸上升到最大扭矩點時，每口氣吸進的油氣量和單位時間里的吸氣次數都在增加，因此功率一直上升；當轉速超過最大扭矩點後，盡管每口氣吸進的油氣量減少，但由於降幅不大且吸氣次數在增加，所以一直增加到最大功率點為止；當轉速超過最大功率點後，每口氣吸進的油氣量減少幅度要大於吸氣次數的增加幅度，所以功率開始減少。
三、如何比較不同發動機的優劣或強化程度
汽車所要求的發動機動力性指標Te和Pe是在一定轉速下得到的。不同汽車的使用要求不一樣，車速也不一樣(如載貨汽車和轎車使用的車速就不一樣)，所對應的發動機轉速就不一樣，因此不同用途的發動機，即便在有效功率相等的情況下，它們所對應的轉速也是不一樣的，反言之即功率相等的發動機並不能符合所有車型的要求，還必須在考慮功率和扭矩的同時看其所對應的轉速，這樣才能全面看出發動機的動力性能指標Te和Pe是否符合要求。
而Te和Pe這兩項動力性指標並不能直接用來評價不同排量發動機的優劣或強化程度，即不是功率和扭矩大的發動機就好或強化程度就高，而是要看單位氣缸工作容積所發出的功率和扭矩。
TL和PL就是表示單位氣缸工作容積的扭矩和功率，使用這兩項指標才能比較出不同發動機的優劣或強化程度。
汽車發動機TL和PL的范圍：
汽油機：TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L
柴油機：TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L
在額定工況下，發動機每升氣缸工作容積所發出的功率叫升功率。
PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 其中：Vh——氣缸工作容積(L) i——氣缸數
升功率標征單位氣缸工作容積的利用率，PL越大表示單位氣缸工作容積發出的功率越大，那麼當發動機功率一定時，PL越大發動機就越小，材料質量越小。
提高升功率的途徑主要有4個：
(1)增加充氣量燃料燃燒需要空氣，相對燃料而言，空氣更難進入氣缸。採用增壓技術或改善換氣過程(如減少進氣阻力)可提高充氣量。
(2)改善混台氣質量和燃燒質量在一定的空氣量下，空氣與油料混合均勻，燃燒充分，單位氣缸容積供熱量增多。
(3)提高發動機機械效率 減少機械損失才能增加有效功率的輸出。減少機械損失主要是減少各摩擦副的摩擦損失，其次是減少輔助機構的功率消耗和泵氣損失。
(4)適當提高轉速 主要是增加作功(或充氣)頻率，即增加單位時間的充氣量。但是提高發動機轉速除應考慮機械強度外，轉速增加，每循環的充氣量減少、機械損失增大、燃燒過程難以組織，即轉速提高，會使Pe下降，因此，增加轉速也要適度。

Ⅳ 普通螺栓連接受橫向載荷和旋轉力矩作用是預緊力怎麼求

先要弄清楚施加的橫向載荷和旋轉力矩產生的效果，是單純的橫向力和單純的旋轉力矩，還是既有橫向力又有力矩作用（即考慮作用點與螺栓組中心的位置關系）。。前者直接套公式即可，後者則要分別算出兩部分分力，再按四邊形法則合成，判斷最大受力螺栓，按受力最大的螺栓進行設計計算

Ⅳ 扭矩和力的關系怎麼計算

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系，轉速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內的負載能力。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。
扭矩也稱為轉矩，在物理學中就是特殊的力矩，等於力和力臂的乘積，國際單位是牛米N·m

Ⅵ 發動機扭矩計算公式

發動機扭矩：
1、發動機扭矩其實就是發動機加速能力的具體指標，那麼發動機扭矩是什麼。它的准確定義是：活塞在汽缸里的往復運動，往復一次做有一定的功，它的單位是牛米NM。在每個單位距離所做的功就是扭矩了，即力F乘以距離S；
2、功率P=功W÷時間t P=F×s/t=F×速度v（曲軸的線速度V=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r）；
3、所以：功率P=力F×半徑r×角速度ω 即：功率P=扭矩×角速度ω ，得出：功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來；
4、結論：在角速度不變的情況下，扭矩越大，功率越大，單位時間內走的距離越大，也就是發動機的爆發力。所以說，發動機扭矩是發動機加速能力的具體指標。

整體而言，汽車的驅動力可由下列公式計算：
公式
驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率÷輪胎半徑(單位：米)
小結：1kgm=9.8Nm1lb-ft=0.13826kgm1lb-ft=1.355Nm
在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發揮，轉速都不會太高，適用於需要大載荷的車輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉速通常較高，適用於快跑的車輛。簡單來說：功率正比於扭矩×轉速。
計算
為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來?
功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以，P=F×s/t=F×速度v
這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω;而力F×半徑r=扭矩
得出：功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來
角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個π代表180度。

Ⅶ 扭矩計算問題

設最小的外力偶M把箱蓋從水平位置轉到垂直位置，則由動能定義，得
0-0=M*π/2-mg*h/2 M=mgh/π=0.3*9.8*0.07/π=0.066(Nm)

Ⅷ 扭矩的計算公式

公式

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率÷輪胎半徑（單位：米）

小結：1kgm=9.8Nm1lb-ft=0.13826kgm1lb-ft=1.355Nm

在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發揮，轉速都不會太高，適用於需要大載荷的車輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉速通常較高，適用於快跑的車輛。簡單來說：功率正比於扭矩×轉速。

計算

功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以，P=F×s/t=F×速度v

這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω；而力F×半徑r=扭矩

得出：功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來

角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個π代表180度

(8)由扭矩引起的橫向力怎麼算擴展閱讀

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20kgm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60kgm。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470kg。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：

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率/輪胎半徑（單位為公尺）

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。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(Nm)×轉速(rpm)/60，簡化計算後成為：功率(kW)=扭矩(Nm)×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。

Ⅸ 如何通過扭矩計算力

通過公式計算，公式不少，要看材料的形狀。最簡單的是M=2F/d。F——代表力；M——代表力矩；d——代表直徑。從公式中可以導出。

Ⅹ 扭矩的方向怎麼確定

力矩的正負用以區別力矩的不同轉向，按右手螺旋定則判斷：以右手四指沿分力方向，且掌心面向轉軸而握拳，大拇指方向與該軸正向一致時取正號，反之則為負。

設矢量F作用力，矢量r為力F的作用點與轉動中心的連線，α為F與r的夾角。根據右手定則，令四指的彎的方向，同F到r的旋轉方向相同，那麼這時候大拇指的指向就是力矩的方向。力矩在物理學是指作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向。

力矩的單位是牛頓－米。力矩的概念起源於阿基米度對杠桿的研究。轉動力矩又稱為轉矩或扭矩。力矩能夠使物體改變其旋轉運動。推擠或拖拉涉及到作用力，而扭轉則設計到力矩。力矩等於徑向矢量與作用力的叉積。

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扭矩在物理學中就是特殊的力矩，等於力和力臂的乘積，國際單位是牛米N·m，還可以看見kg·m、lb-ft這樣的扭矩單位，由於G=mg，當g=9.8的時候，1kg的重力為9.8N，所以1kg·m=1N·S2，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=0.13826kg·m。在人們日常表達里，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173.5N·m。