这个计算器能做什么
本工具将旋转机械的三个核心量联系起来:机械功率 \(P\)、扭矩 \(T\) 与转速 \(n\)。只要知道其中任意两个,它就能用旋转功率公式求出第三个。这是一款通用的物理计算工具,不涉及任何地区性规定。在电机、发动机、减速箱、水泵的选型中尤为实用——例如当产品规格书只给出扭矩和转速时,就能借此推算功率。
使用方法
先在“求解目标”菜单中选择你要计算的量,然后填入两个已知值并选好对应单位。功率支持 kW、PS(公制马力)或 HP(机械马力);扭矩支持 N·m、kgf·m 或 lbf·ft;转速支持 rpm、转/秒或转/时。计算器会先把所有输入统一换算为国际单位(瓦特、牛·米、rpm),代入公式后再以几种常用单位输出结果。
公式详解
角速度为 \(\omega = \frac{2\pi n}{60}\)(单位为弧度/秒),其中 \(n\) 以 rpm 计。机械功率等于力乘以速度,对于旋转运动即 \(P = T \times \omega\)。代入后得到 $$P = \frac{2\pi T n}{60}$$ 此时 \(T\) 以 N·m 计、\(P\) 以瓦特计。变形可得 \(T = \frac{60P}{2\pi n}\) 与 \(n = \frac{60P}{2\pi T}\)。求解转速时扭矩不能为零,求解扭矩时转速不能为零,否则结果无意义。
实例演算
假设扭矩为 1500 N·m,转速为 4200 rpm,则 $$P = \frac{2\pi \times 1500 \times 4200}{60} = 2\pi \times 105000 = 659{,}734 \text{ W}$$ 约合 659.73 kW,相当于约 897 PS 或 885 HP。反过来计算:在 4200 rpm 下输出 5000 kW,则 $$T = \frac{5{,}000{,}000 \times 60}{2\pi \times 4200} = 11{,}368.21 \text{ N}\cdot\text{m}$$
常见问题
为什么要除以 60?转速以“转/分”输入,因此先除以 60 换算为“转/秒”,再乘以 \(2\pi\) 即可得到 rad/s。
该用哪种马力?PS 是公制马力(735.49875 W);HP 是机械/英制马力(745.69987 W)。请与你规格书所用的单位保持一致。
可以输入零吗?功率为零是允许的,但分母上的扭矩或转速若为零会导致结果无意义,此时工具会发出提示,而不会执行除以零的运算。