力矩乘以角度等于什么

以下內(nèi)容中，小編將對(duì)力矩、角度、扭矩的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)三者的了解，和小編一起來(lái)看看吧。

一、力矩乘以角度是什么

在物理學(xué)中，力矩是指力在物體上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效果。它的計(jì)算公式為力矩 = 力 × 距離。而角度則是指兩條射線之間的夾角。

當(dāng)力矩與角度相乘時(shí)，其結(jié)果將會(huì)得到一個(gè)新的物理量，稱為扭矩。扭矩是指物體在受到力的作用下繞軸線旋轉(zhuǎn)的能力或者旋轉(zhuǎn)效果，通常用牛頓·米(N·m)或磅·英尺(lb·ft)來(lái)表示。

扭矩的大小取決于力矩和角度的乘積。如果給定的力矩和角度都很小，則扭矩的值也會(huì)很小。相反，如果力矩和角度都很大，則扭矩的值也會(huì)很大。

扭矩在許多工程領(lǐng)域中都是一個(gè)重要的物理量。例如，在機(jī)械工程中，扭矩是設(shè)計(jì)和分析旋轉(zhuǎn)設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)。在汽車(chē)工業(yè)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩決定了其加速性能和牽引力。在電子工程中，扭矩是用于控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

總之，力矩乘以角度得到的扭矩是一個(gè)非常重要的物理量，在許多工程和科學(xué)領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

二、扭矩計(jì)算方式

通過(guò)上面的介紹，想必大家都已經(jīng)清楚了力矩乘以角度的答案是什么?對(duì)，就是扭矩。在這部分，我們來(lái)看一下扭矩的計(jì)算方式是怎么樣的。

1、計(jì)算方法

在每一個(gè)轉(zhuǎn)速下都有一個(gè)相對(duì)的扭矩?cái)?shù)值，這些數(shù)值除以一個(gè)長(zhǎng)度，便可獲得力的數(shù)據(jù)。舉例而言，一部1.6升的引擎大約可發(fā)揮15.0kg·m的最大扭力，此時(shí)若直接連上185/60R14尺寸的輪胎，半徑約為41厘米，則經(jīng)由車(chē)輪所發(fā)揮的推進(jìn)力量為15/0.41=36.6kg的力量(事實(shí)上千克并不是力量的單位，而是質(zhì)量的單位，須乘以重力加速度9.8m/s2才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位是牛頓)。

利用不同大小的齒輪相連搭配，可以將旋轉(zhuǎn)的速度降低，同時(shí)將扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比，因此從小齒輪傳遞動(dòng)力至大齒輪時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數(shù)，都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例，這個(gè)比例就是所謂的齒輪比。

2、舉例說(shuō)明

以小齒輪帶動(dòng)大齒輪，假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為15齒，大齒輪的齒數(shù)為45齒。

當(dāng)小齒輪以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而扭矩為20kg·m時(shí)，傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)速便降低為1/3，變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍，成為60kg·m。這就是引擎扭矩經(jīng)由變速箱可降低轉(zhuǎn)速并放大扭矩的基本原理。

在汽車(chē)上，引擎輸出至輪胎為止共經(jīng)過(guò)兩次扭矩的放大，第一次由變速箱的檔位作用而產(chǎn)生，第二次則導(dǎo)因于最終齒輪比(或稱最終傳動(dòng)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(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，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14.6kg·m/5500rpm，于是我們可以算出第一檔的最大扭矩經(jīng)過(guò)放大后為14.6×3.250×4.058=192.55kg·m，比原引擎放大了13倍。此時(shí)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(shù)值并不是實(shí)際的推力，畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^(guò)程中必定有磨耗損失，因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。

若論及機(jī)械效率，每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒輪傳輸，都會(huì)產(chǎn)生一次動(dòng)力損耗，手動(dòng)變速箱的機(jī)械效率約在95%左右，自動(dòng)變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)效率約為98%。整體而言，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力可由下列公式計(jì)算：驅(qū)動(dòng)力=扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機(jī)械效率/輪胎半徑(單位：米)。

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