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输入计算

数学公式

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结果

轴扭矩
95.5
牛·米(N·m)
扭矩(N·m) 95.5 N·m
扭矩(lb-ft) 70.4372 lb-ft

这个计算器能做什么

轴功率扭矩计算器可以把旋转设备的功率和转速换算成轴所承受的机械扭矩。工程师常用它来选型电机、联轴器、减速箱和传动轴,并校核整条传动链是否能满足设计负载。只需输入以千瓦或马力表示的功率,以及以每分钟转数(RPM)表示的转速,工具就会同时给出牛·米(N·m)和磅·英尺(lb-ft)两种单位的扭矩结果。

使用方法

先选择功率单位,输入功率数值,再填写以 RPM 表示的轴转速,点击计算即可读取扭矩。如果电机铭牌上标注了额定功率和额定转速,用这两个数值算出的就是连续运行(额定)扭矩;若想得到某一具体工况下的扭矩,则填入对应的较低运行转速。

公式解析

功率等于扭矩乘以角速度:\(P = T \times \omega\)。其中 \(\omega\) 的单位为弧度每秒,转速 \(N\) 以 RPM 计,则 \(\omega = 2\pi N/60\)。把扭矩解出来并统一单位后,就得到了两条实用的速算公式:

$$T_{N\cdot m} = \frac{9550 \times P_{kW}}{N}$$   以及   $$T_{lb\text{-}ft} = \frac{5252 \times P_{HP}}{N}$$常数 9550(\(\approx 60000/2\pi\))和 5252(\(\approx 33000/2\pi\))已经把单位换算包含在内,省去了你手动转换的麻烦。两种单位之间换算时,\(1\ \text{lb-ft} \approx 1.3558\ \text{N}\cdot\text{m}\)。

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显示扭矩、转速和功率的旋转轴示意图
旋转轴上的扭矩 T、转速 N 和传递功率 P。

实例演算

一台 15 kW 的电机在 1500 RPM 下运行。$$T = \frac{9550 \times 15}{1500} = \frac{143250}{1500} = 95.5\ \text{N}\cdot\text{m}$$约合 70.4 lb-ft。这就是该转速下轴上可输出的稳态扭矩。

在功率恒定下扭矩随转速升高而下降的曲线图
功率恒定时,扭矩随轴转速升高而下降。

常见问题

功率相同,转速越高扭矩就越小吗? 是的。在功率固定的情况下,扭矩与转速成反比——转速翻倍,扭矩减半。

算出的是额定扭矩还是峰值扭矩? 它对应你所输入的功率和转速。要得到连续扭矩就用额定值;要评估短时极限就用峰值。

计算是否考虑了效率? 没有。它默认你输入的功率已全部传递到轴上。如果需要计算轴输出扭矩,请先将输入的电功率乘以效率。

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