力矩计算公式
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2023年3月17日发(作者：喜报范文)易读文库
电机转速和扭矩（转矩）公式
1、电机有个共同的公式，P=MN/9550
P为额定功率，M为额定力矩，N为额定转速，所以请确认电机功率和额定转速就可以得
出额定力矩大小。注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM
2、扭矩和力矩完全是一个概念，是力和力臂长度的乘积，单位NM(牛顿米)比如一个马达
输出扭矩10NM，在离输出轴1M的地方（力臂长度1M），可以得到10N的力；如果在离
输出轴10M的地方（力臂长度10M），只能得到1N的力
含义：1kg=9.8N1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。
含义：9.8N·m推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。
转速公式：n＝60f/P
(n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数)
扭矩公式：T=9550P/n
T是扭矩，单位N·m
P是输出功率，单位KW
n是电机转速，单位r/min
扭矩公式：T=973P/n
T是扭矩，单位Kg·m
P是输出功率，单位KW
n是电机转速，单位r/min
力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。一般在同一篇文章或同一本书，上述三个名词只
采用一个，很少见到同时采用两个或以上的。虽然这三个词运用的场合有所区别，但在电机
中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。所谓“矩”是指作用力和
支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。
对于杠杆，作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。对于转动的物
体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的
距离的乘积就称为转矩。当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生
的弹性变形，此时的转矩就称为扭矩。因此，在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。采
用“力矩”或“扭矩”都不太合适。不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年
了，因此也没有人刻意去更正它。
至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种，就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m)两种，
克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。如一楼的朋友所说，“1kg力＝9.8N”。1千克·米(kg·m)
＝9.8牛顿·米(N·m)。
形象的比喻:
功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有
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人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的
前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹
传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭
矩」。
扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋
转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度9.8m/sec2之后，单位可换算成
国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则为磅-呎(lb-ft)，在美国的车型录上较为常见，若要转
换成公制，只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径
即可由发动机功率－扭矩输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这
些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获
得「力」的数据。举例而言，一部1.6升的发动机大约可发挥15.0kg-m的最大扭矩，此时若
直接连上185/60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为
15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速
度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。
36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢？而且动辄数千转的发动机转速更不可能恰好
成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了？幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的
齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，
因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等
于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。
举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。
当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为20kg-m时，传递至大齿轮的转速便降低了1/3，
变成1000rpm；但是扭矩反而放大三倍，成为60kg-m。这就是发动机扭矩经由变速箱可降低
转速并放大扭矩的基本原理。
在汽车上，发动机输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大，第一次由变速箱的档位作
用而产生，第二次则导因于最终齿轮比（或称最终传动比）。扭矩的总放大倍率就是变速箱
齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说，手排的一档齿轮比为3.250，最终齿轮比为4.058，
而发动机的最大扭矩为14.6kgm/5500rpm，于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后
为14.6×3.250×4.058=192.55kgm，比原发动机放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m，即
可获得推力约为470公斤。然而上述的数值并不是实际的推力，毕竟机械传输的过程中必定
有磨耗损失，因此必须将机械效率的因素考虑在内。
一、联轴器功能
当轴与轴要联接传达动力时，一般有用皮带轮或齿轮做联接，但若要求两轴要在一直线
上且要求等速转动的话，则必须
使用联轴器来联接。而因加工精度、轴受热膨张或运转中轴受力弯曲等，将使两轴间的同心
度产生变化，因此可用柔性联轴
器当作桥梁来维持两轴间的动力传达，并达到吸收两轴间的径向、角度及轴向偏差，进而延
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长机械的寿命，提高机械的质。
二、联轴器分类
1、刚性联轴器
属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。
2、挠性联轴器
无弹性元件的挠性联轴器
非金属弹性元件的挠性联轴器
金属弹性元件的挠性联轴器
3、安全联轴器
销钉剪断式安全联轴器
4、起动安全联轴器
液力联轴器又称液力耦合器.
软起动安全联轴器的基本形式为钢球式节能安全联轴器.
三、联轴器选择
联轴器的选择主要考虑所需传递轴转速的高低、载荷的大小、被联接两部件的安装精度等、
回转的平稳性、价格等，参考各类联轴器的特性，选择一种合用的联轴器类型。具体选择时
可考虑以下几点：
1．1由于制造、安装、受载变形和温度变化等原因，当安装调整后，难以保持两轴严格精
确对中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。当径向位移较大时，可选滑块联轴
器，角位移较大或相交两轴的联接可选用万向联轴器等。当工作过程中两轴产生较大的附加
相对位移时，应选用挠性联轴器。
1．2联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的
联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。
l-3所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲振动功能的要求。例如，对大功率的重载传动，
可选用齿式联轴器。对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联轴器
等。
四、柔性联轴器的选型
1.首先根据机械特性的要求，如有无齿隙、抗扭刚
度高低、振动冲击力吸收等等，选择合适的联轴器型式。
2.由驱动机械（如电机）动力[KW,HP]及联轴器
使用回转数[N]求得联轴器承受的转矩[TA]
TA(Kg.m)=973.5×KW/N(rpm)
=716.2×HP/N(rpm)
或TA(N·m)=9550×KW/N(r/min)
3.由被正系数表中查得负载条件系数K1，
运转时间系数K2，起动停止频度系数K3，
周围环境温度系数K4，求得补正扭力[TD]。
TD=TA·K1·K2·K3·K4
4.选用联轴器的常用转矩[TN]必须大于被正转矩[TD]。
TN≥TD
5＆#8226;联轴器所能承受的最大扭力[TM]
必须大于原动侧及被动侧双方所产生的最大扭力[TS]。
TM≥TS
6.确定孔径范围是否适用。
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7.除了以上的选定步骤外，对于振动频率亦须检讨。
即转矩变动的频率与轴的固有振动数[N1]避免造
成共振的现象产生。
轴的固有振动数N1的求法为:
K=联轴器的弹簧定数（kgf·cm/rad）
IA=驱动侧的惯性矩（kgf·cm·s2）
IB=从动侧的惯性矩（kgf·cm·s2）
补正系数表
负载条件系数K1周围环境温度系数K4
℃-201.3
负载的性质01.1
一定1.0+201.0
变动小1.25+401.0
变动中1.75+601.1
变动大2.25+801.3
运转时间系数K2
Hrs/日
-20.8
-40.9
-81.0
-161.12
-241.25
起动停止频度系数K3
回/Hr
-101.0
-301.1
-601.3
-1201.5
-2402.0
240以上