第6章 磁力的计算
由理论力学可知,体系在某一方向的力和力矩等于在该方向的能量梯度,可表达为:
i
i i W
T q W F θ??=
??=
, (6-1) 式中,W —为体系的能量,i q —在i 方向的坐标,i F —i 方向的力,T —作用在θ方向的力矩,θ—旋转角。
1.吸引力的计算
1) 气隙能量有解的表达式:
22μg
g g L A B W =
或π
82
g
g g L A B W =
(6-2)
由上式得吸引力:
2
2μg
g A B F =
(6-3)
式中,F —吸引力()N ,g B —气隙磁密(
)2
m
Wb
,g
A —板面积()2
m ,0
μ—真空磁导率()m
H
7
10
4-?π
2) 如果气隙较大, g B 不均匀,能量表达式由(3)得引力应为:
π
82g
g A B F =
(6-4)
式中,F —吸引力()
yn d ,g B —G ,g A —2
cm 。 为了计算方便,将上式化为:
g g A B F 2
4965???
?
??= (6-5)
式中,F —kgf ,g B —G ,g A —2
cm 。
dV B W g ???=0
2
21
μ (6-6)
dV 为气隙体积元,积分在全部气隙中进行,如果1≠r μ时,0μ应改为0
μ0r μ,此式由计算
机求出W ,再由
i
q W
??求出i F 。 3) 也可不先求W ,直接按下式求出磁吸引力F
:
???
=s d p F
(6-7)
F
——作用于磁体上的磁吸引力; s
——包围该物体的任意表面; p
——作用于该表面上的应力; p
的表达式为:
()n B B B n p 20
0211μμ-?= (6-8) n
——沿积分表面s 法线方向的单位矢量;
B
——磁感应强度矢量
4) 下面介绍05RC 与铁氧体之间的磁吸引力。
试验证明,在永磁体直径D 等于高度m L 时,吸引力最大。故假定1=≠D L m ,此时,气隙磁密g B 可用下列公式(注:此法由磁核积分法导出)。
??????
?
???????
??? ??+-
=2
11D L D L B B g g r g 在磁力试验中发现永磁体的C B H 也起作用,故将上式改为:
????
??
?
?????????? ??+-
=2
11D L D L H B B g g C B r g (6-9) 例,求两个铁氧圆环之间的吸引力。两环的磁特性和几何尺寸为:
G B r 3500= , e C B O H 2250= , cm d 0.5Φ=外 , cm d 2.3Φ=内
高度cm L m 5.1= 可把圆环看成是直径()内外-d d D 2
1
=和高度m L 的圆柱绕z 轴旋转而成的,故可用(6)和(10)式联立求解。
试验结果和计算结果表面,当相对气隙5.0 L g 以前计算值和试验值相近。 2. 排斥力的计算 由库伦定律可知,排斥力在数值上与吸引力相等, 2 2104r Q Q F m m πμ= (6-10) 当1m Q 与2m Q 符号相同,为排斥力; 当1m Q 与2m Q 符号相反,为吸引力。 这个条件() 斥引=F F 对于线性退磁曲线的铁氧体和稀土 铬永磁体,基本满足,而对于 o i C N A 1等的永磁体不满足。 这个条件即使对5O RC ,吸引力也稍大于排斥力。 这是由于在排斥条件下,有一磁矩偏离原来的方向,从而使磁板厚度有所减小。如果两个永磁体的退磁曲线与纵坐标的交角接近450 ,则M 在退磁场中变化越微小。 例,利用磁荷积分法,求出吸引力与排斥力,将排斥力的计算值与试验值比较,可知: 1)当 5.0≈D L g 时,计算值和试验值接近; 2)当g L 较小时,计算值大于试验值; 3)当g L 大时,计算值小于试验值。 故在利用排斥力的系统中,为了稳定,常使用中等气隙。因为气隙太小时,排斥力与气隙的曲线太陡。气隙稍有变化,排斥力变化太大,不利于稳定。而气隙g L 太大,则排斥力太小,需要使用更多的永磁材料。所以选择中等气隙较合适。 3. 力矩的计算 1) 永磁力矩电机的力矩。 Φ=NI C T e (6-11) T ——力矩(m N ?,除以9.8九化为m kgf ?); e C ——常数,决定于电机的具体结构; NI ——每板的总电流(A ); Φ——每板的磁通量(Wb ). 2) 磁力传动器的力矩计算。 平面轴向磁力传动器。 静止时,永磁体的工作点在A ,这是低状态,转动时,主动体与被动体有一个角度差(或较相位差)θ,永磁体的工作点在C ,这是高状态,它的能量用下式计算: ()12218H H B V OAC W r m -=?? ? ??=π面积 (6-12) m V 为全部永磁体的体积,m m m L A V 2= 在A 点有: ()()()() ?????==g g k m g g f m L H k L H A B k A B 111111 (6-13) 在C 点有: ()() ()()()?????+==22 222222θr L H k L H A B k A B g g r m g g f m (6-14) 上两式各符号的意义与磁导法中相同。角标1对应A 点,角标2对应C 点。 假定,m g A A = (忽略漏磁), ()()()()2211,g g g g H B H B == 上面条件在空气和真空中成立,在A1,C u ,无磁不锈钢中也基本成立,得: ()() ()() () 2 222221111θr L L H k k B L L H k k B g m r f g m r f += = (6-15) 利用B H B r =-μ的关系,求出 () ()( ) () ()()() ()?? ? ? ?++= +=2222211111θr L L k k B H L L k k B H g m r f r g m r f r (6-16) 于是得到能量表达式: ()()( )()()()( ) ()??? ? ??? ?? ? +- ?? ? ? ?++=g m r f g m r f r m L L k k r L L k k B V W 112222211 11 821θπ (6-17) 进一步计算力矩: () ()()[] ()()()()2 222223 2 2 2221821?? ? ? ????+++=??=θθθπθr L L k k r r r L L k k B V W T g m r f g m r f r m (6-18) 令, () ?θcos 2 2=+r R L g g () ?θθsin 2 2=+r L r g 代入(23)式,得: () ()()()22222 222cos 1cos sin 821??? ? ??+=g m r f g m r f r m L L k k L rL k k B V T ?? ?π (6-19) 当() ()22r f k k =1时,欲得到最大力矩max T ,由式(24)确定条件是: 3,4.500==g m L L ? 代入式(24)中,得, ()cm d r A B T yn m r ???=-22max 1032.1 式中,r B ——G; m A ——2 cm ,永磁体的面积; r ——cm ,永磁体的半径。 注意: (a ) 当()()22r f k k 和g m L L 的值变化时,?的最佳值也要变化; (b ) 在g L 较大的场合,()()22r f k k =1和3=g m L L 这两个条件不能试验,这时得到的力矩明显小于max T 。 max T 时理想设计的最大值,在g L 较小时,能接近max T 。 (c ) 实际计算时应考虑气隙磁密分布的状态(它和极数有关)。系数η,当气隙磁密时理想的矩形波时,η为1.0;当气隙磁密分布时理想的正方形波时,η为0.5。当气隙磁密在两者之间,η在0.5与1.0之间取值。为设计留有余量,一般取η=0.5。 (d ) 由气隙磁能求力和力矩 气隙磁电W g 可通过气隙磁通g φ,气隙磁压降g ?,和气隙磁导P g 来表示: g g g g g g g p p W 222 1 2121?==?=φφ (6-20) 按理论力学求力和力矩的法则,在x 方向的力, ()()() x p x p x x W F g g g g g g g x ???= ??=???=??=22212121φφ (6-21) θ方向的力矩, ()()() θ φ θφθφθ???=??=???=??=g g g g g g g p p W T 2 2212121 (6-22) 例, 求两平行磁极之间的吸引力。 气隙截面g A ,间隙g L , g g g L A p 0μ= , g g g L H =? , g g g A B =φ ()g g g g g g g g g g A L H L A L H p W 200222 112121μμ=+=?= 或() ()g g g g g g g g g A L B A L A B p 20 022212121μμφ=== 或g g g g g g A L H B 2 1 21=?= φ 轴向吸引力x F , g g g g g g g g g g x A H B A B A H L W x W F 2 12121202 0=== ??= ??= μμ 这三个式子是等价的,因为, g g H B 0μ= 式中,()()() ()m H N F m A m A H m W b B g g g 7 02 2 104,,,,-?=πμ 例2, 同轴圆柱表面由径向磁通引起的轴向力。同轴圆柱表面的径向气隙g L ,可动小圆柱的半径1r ,深入大圆筒内的深度为l ,欲求小圆柱所受的轴向力z F 。 解:径向气隙中的磁导g p , () g g g L L r p 2210+= πμ ()2 102221g g g g g z L L r l p F ?+=???= πμ 或()2 2 1024g g g l L r L φπμ-+= 例3, 求同轴圆柱面之间的力矩。 转子半径为1r ,定子的单边气隙为g L ,转子离开平衡位置的转角为θ(单位为弧度)。 气隙磁导g p , ()g g g L L L r p 2210θ μ+= ()g g g L L L r p 2210+= ??μθ 力矩()21024221g g g g g L L L r p T ?+=???=μθ ,或()2 1022θμφL L r g g += 大学物理常用公式(电场磁场热力学) 第四章 电 场 一、常见带电体的场强、电势分布 1)点电荷:201 4q E r πε= 04q U r πε= 2)均匀带电球面(球面半径R )的电场: 2 00 ()()4r R E q r R r πε≤?? =?>?? 00()4()4q r R r U q r R R πεπε?>??=??≤?? 3)无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):02E r λ πε= ,方向:垂直于带电直线。 4)无限长均匀带电圆柱面(电荷线密度为λ): 00()() 2r R E r R r λ πε≤?? =?>?? 5)无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ)的电场:0/2E σε=,方向:垂直于平面。 二、静电场定理 1、高斯定理:0 e S q E dS φε= ?= ∑? 静电场是有源场。 q ∑指高斯面内所包含电量的代数和;E 指高斯面上各处的电场强度,由高斯面内外的 全部电荷产生; S E dS ?? 指通过高斯面的电通量,由高斯面内的电荷决定。 2、环路定理:0l E dl ?=? 静电场是保守场、电场力是保守力,可引入电势能 三、 求场强两种方法 1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统:1n i i E E ==∑;连续电荷系统: E dE =? 2、利用高斯定理求场强 四、求电势的两种方法 1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统:1 n i i U U == ∑;连续电荷系统: U dU =? 2、利用电势的定义求电势 五、应用 电势差:b U U E -=?? a 由a 到 b 电场力做功等于电势能增量的负值六、导体周围的电场 1、静电平衡的充要条件: 1)、导体内的合场强为0,导体是一个等势体。 2)、导体表面的场强处处垂直于导体表面。E ⊥表表面。导体表面是等势面。 2、静电平衡时导体上电荷分布: 1)实心导体: 净电荷都分布在导体外表面上。 2)导体腔内无电荷: 电荷都分布在导体外表面,空腔内表面无电荷。 3)导体腔内有电荷+q ,导体电量为Q :静电平衡时,腔内表面有感应电荷-q ,外表面有电荷Q +q 。 3n ε= 七、电介质与电场 1、在外电场作用下,在外电场作用下,非极性分子电介质分子正、负电荷中心发生相对位 移,产生位移极化; 极性分子电介质分子沿外电场偏转,产生取向极化。 2、—电介质介电常数,r ε—电介质相对介电常数。 3、无介质时的公式将0ε换成ε(或0ε上乘 r ε),即为有电介质时的公式 八、电容 1 3 C 第09章 静电场一 、静电场的理论基础 —— 两条基本定律 库仑定律 1212212014πr q q F e F r ε= =- 电场强度的叠加原理 ∑=i i E E 二、反映静电场性质的两条基本定理 高斯定理 ∑?==?=n i i S q S E Φ10e 1d ε 有源场 环路定理 0d =??l l E 无旋场 高斯定理和环路定理由库仑定律和场的叠加原理导出,反映了静电场是有源无旋(保守)场. 三、电场强度和电势 定义 0F E q = l E V V A A d 0?=?=点 四、电场强度的求解方法 (1)利用场强叠加原理 q r e E E r d π 41d 20 ??==ε (2)利用高斯定理 ∑?==?n i i S q S E 101d ε (3)利用电势梯度关系求解场强 (4)使用条件:对不能用高斯定理求解的情况,可先由电势叠加原理求电势分布,再由梯度关系求解场强. 五、电势的求解方法 (1)利用电势叠加原理 0d 4πP q V r ε=? (2)利用电势的定义 l E V V A A d 0?=?=点 使用条件:场强分布已知或很容易确定. 第10章 静电场中的导体和电介质 一、静电场中的导体 1. 导体的静电平衡条件 2. 静电屏蔽 3. 电容 (1)定义 U Q V V Q C B A =-= (2)电容器电容的求解方法 设电容器极板带有正、负电荷Q 确定极板间场强的分布 由 d B A B A U V V E l =-=??求出极板间电势差 由电容器定义式求出电容 二、静电场中的介质 1. 介质中的场强 0' E E E =+ 2. 有介质时的高斯定理 ∑?=?i i S Q S D 0d 注意: 对均匀的各向同性电介质 电位移矢量 0r D E E εεε== 高斯定理 ε∑?=?i i S Q S E 0d 三、静电场的能量 电容器储存的电能 2 211222Q W QU CU C === 电场空间所存储的能量 d e e V W w V =? 其中,电场能量密度 2211222e D w E D E εε=?== 电动机输出转矩 转矩(英文为torque ) 使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n 电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿?米(N?m),工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。 三相异步电动机的转矩公式为: S R2 M=C U12 公式[2 ] R22+(S X20)2 C:为常数同电机本身的特性有关;U1 :输入电压; R2 :转子电阻;X20 :转子漏感抗;S:转差率 可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比,设正常输入电压时负载转矩为M2 ,电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变,所以M小于M2平衡关系受到破坏,导致电动机转速的下降,转差率S上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化,使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加(由变压器关系可以知道);同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升,直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。 转矩的类型 转矩可分为静态转矩和动态转矩。 静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。 静止转矩的值为常数,传动轴不旋转; 恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩; 缓变转矩的值随时间缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的; 微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。 动态转矩是值随时间变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的;过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。 根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法。 转矩=9550*功率/转速 同样 功率=转速*转矩/9550 平衡方程式中:功率的单位(kW);转速的单位(r/min);转矩的单位(N.m);9550是计算系数。 第6章磁力的计算 由理论力学可知,体系在某一方向的力和力矩等于在该方向的能量梯度,可表达为: 式中,W 一为体系的能量,%—在i 方向的坐标,F —i 方向的力,作用在3方向的力 矩,。一旋转角。 1. 吸引力的计算 1) 气隙能量有解的表达式: 由上式得吸引力: B ;A A 式中,F —吸引力(N),诳一气隙磁密气一板面积即"真空磁导率 (4/rxlO-7 %) 2) 如果气隙较大,乩不均匀,能量表达式由(3)得引力应为: 8 式中,F —吸引力心),B 「G, A^-cm 为了计算方便,将上式化为: 式中,F —kgf, Bg —G , — cm dV 为气隙体积元,积分在全部气隙中进行,如果〃,工1时,〃u 应改为3,0,此式由计算 dW F dw ——,T =—— F = ----- ,T = --- 叫 8Q 机求出W,再由—求出F/ 3) 也可不先求W,直接按下式求出磁吸引力户: 户=jj 万石 (6-7) F ——作用于磁体上的磁吸引力; 5一一包国该物体的任意表而: P ——作用于该表面上的应力; P 的表达式为: p = l^(n-B )B- — B 2h (6-8) Ao 尸 2〃。 n ——沿积分表而s 法线方向的单位矢量: B ——磁感应强度矢量 4) 下而介绍AC 。、与铁氧体之间的磁吸引力。 试验证明,在永磁体直径D 等于高度时,吸引力最大。故假定L in ^D = l,此时, 气隙磁密可用下列公式(注:此法由磁核积分法导出)。 ft 在磁力试验中发现永磁体的H H C 也起作用,故将上式改为: 例,求两个铁氧圆环之间的吸引力。两环的磁特性和几何尺寸为: B r = 3500 G , H H c = 2250 O e , d 外=^5.0cni , c/*= 什么是扭矩扭矩计算公式和单位 2008年01月07日 10:07 转载作者:本站用户评论(0) 关键字: 什么是扭矩 扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次做有一定的功,它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子,比如,像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩越 大车拉的重量越大。在排量相同的情况下,扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲,想加速就可加速,“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据,就是该车在0-100公里/小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲,扭矩的最高指数在汽车2000-4000/分的转速下能够达到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000/分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所长。 扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm =9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft =0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1 挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。 若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自排变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算: 扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率 驱动力= ———————————————————— 轮胎半径(单位:米) 小结:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm 一般来说,在排量一定的情况下,缸径小,行程长的汽缸较注重扭矩的发挥,转速都不会太高,适用于需要大载荷的车辆。而缸径大,行程短的汽缸较注重功率的输出,转速通常较高,适用于快跑的车辆。简单来说:功率正比于扭矩×转速 补充一点:为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢? 我们知道,功率P=功W÷时间t 功W=力F×距离s 所以,P=F×s/t=F×速度v 扭矩和功率及转速的关系式,是电机学中常用的关系式,近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答,一般回答者都是直接给出计算公式,公式中的常数采用近似值,常数往往不容易记住,本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式,并在工程应用中熟练的使用。 一记住扭矩和功率的公式形式 扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题,扭矩越大,轴功率越大;转速越高,轴功率越大,扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件,扭矩为零或转速为零,输出轴功率为零。因此,电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。 功率和扭矩及转速成正比,扭矩和功率的关系式具有如下形式: P=aTN 上式中,a为常数,对应的有: T=(1/a)(1/N)P 即扭矩和功率成正比,和转速成反比。 记忆方法: 记住扭矩T和功率P成正比,扭矩T和转速N成反比,而系数a不必记忆。 二记住力做功的基本公式 提问者通常都知道上述关系式,问题的焦点在于常数a的具体数值。 如果不是经常使用该公式,的确很难记住这个常数,本人亦是如此。 不过,只要记住扭矩和转速公式的推导方式,可以很快推导出结果,得到系数a的准确值。 我们知道力学中力做功的功率计算公式为: P=FV(2) 上述公式为力做功的基本公式。然而,基本公式中没有出现扭矩T和转速N。 如果我们注意到:扭矩实际上就是力学上的力矩。就很容易联想到扭矩T和力F的关系。 由于力矩等于力F和力臂的乘积,而力臂是轴的半径r,因此有: T=Fr或 F=T/r(3) 图2 扭矩和力臂的关系 记忆方法: N是力的单位,m是长度的单位,因此,力等于扭矩除以长度,而长度就是半径r。扭矩的单位是N.m, 三掌握角速度和速度的转换方法 第二节告诉我们,扭矩与轴的半径有关,可是,扭矩和功率的关系式(1)中,并无轴半径的参数r,也无力做功基本公式(2)中的速度V。 这就引导我们去思考,将速度V变换为转速N后,转速N与扭矩T相乘,应该可以抵消掉轴半径r。实际正是如此: 电动机轴面上任意一点的速度与旋转的角速度及轴半径成正比,即: V=ωr(4) 记忆方法: 圆弧的长度等于角度乘以半径,圆周运动的速度等于角速度乘以半径。 四扭矩和功率的基本公式 将式(3)和(4)代入式(2),得到: P=Tω(5) 式(5)为扭矩和功率的基本公式,这个公式,我们可以按照上述方式推导,不过最好的办法还是直接记住。 记忆方法: 角速度ω和转速N都可以反映转速,采用角速度时,扭矩和功率成正比,扭矩和转速成反比,且正反比的系数均为1,因此,这是扭矩和功率的基本公式。 五单位转换 第6章 磁力的计算 由理论力学可知,体系在某一方向的力和力矩等于在该方向的能量梯度,可表达为: i i i W T q W F θ??=??= , (6-1) 式中,W —为体系的能量,i q —在i 方向的坐标,i F —i 方向的力,T —作用在θ方向的力矩,θ—旋转角。 1.吸引力的计算 1) 气隙能量有解的表达式: 22μg g g L A B W = 或π 82 g g g L A B W = (6-2) 由上式得吸引力: 2 2μg g A B F = (6-3) 式中,F —吸引力()N ,g B —气隙磁密( )2 m Wb ,g A —板面积()2 m ,0 μ—真空磁导率()m H 7 10 4-?π 2) 如果气隙较大, g B 不均匀,能量表达式由(3)得引力应为: π 82g g A B F = (6-4) 式中,F —吸引力() yn d ,g B —G ,g A —2 cm 。 为了计算方便,将上式化为: g g A B F 2 4965??? ? ??= (6-5) 式中,F —kgf ,g B —G ,g A —2 cm 。 dV B W g ???=0 2 21 μ (6-6) dV 为气隙体积元,积分在全部气隙中进行,如果1≠r μ时,0μ应改为0μ0r μ,此式由计 算机求出W ,再由 i q W ??求出i F 。 3) 也可不先求W ,直接按下式求出磁吸引力F : ??? =s d p F (6-7) F ——作用于磁体上的磁吸引力; s ——包围该物体的任意表面; p ——作用于该表面上的应力; p 的表达式为: ()n B B B n p 20 0211μμ-?= (6-8) n ——沿积分表面s 法线方向的单位矢量; B ——磁感应强度矢量 4) 下面介绍05RC 与铁氧体之间的磁吸引力。 试验证明,在永磁体直径D 等于高度m L 时,吸引力最大。故假定1=≠D L m ,此时,气隙磁密g B 可用下列公式(注:此法由磁核积分法导出)。 ?????? ? ??????? ??? ??+- =2 11D L D L B B g g r g 在磁力试验中发现永磁体的C B H 也起作用,故将上式改为: ???? ?? ? ?????????? ??+- =2 11D L D L H B B g g C B r g (6-9) 例,求两个铁氧圆环之间的吸引力。两环的磁特性和几何尺寸为: G B r 3500= , e C B O H 2250= , cm d 0.5Φ=外 , cm d 2.3Φ=内 扭矩计算公式和单位 扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。 它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次做有一定的功,它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子,比如,像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下,扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲,想加速就可加速,“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据,就是该车在0-100公里/小 时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。 一般来讲,扭矩的最高指数在汽车2000-4000/分的转速下能够达到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000/分的转速左右才达 到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所长。 扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位, 1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8 代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部 分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。 若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自排变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向 节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算: 扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率 驱动力= ———————————————————— 轮胎半径(单位:米) 小结:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm 高中物理基本公式表 静力学: 1.重力 G=mg 2.弹簧力 胡克定律及其变形式 F=kx ,x k F ?=? 3.物体受共点力平衡条件 合力为零(∑F X =0,∑F Y =0) 4.滑动摩擦力 N f μ= 静摩擦力 N f f m 0μ=≤静 5.浮力 gV F ρ=浮 6.密度 m V ρ= ,V m ρ=,ρm V = 7.力矩 FL M = 8.两个力的合力 θcos 2212221F F F F F ++= 合 2121F F F F F +≤≤-合 运动学: 1.匀速直线运动 vt S =,t S v =,v S t = 2.匀变速直线运动 ( (2)初速为零,时间等分: nT 时的即时速度 v 1:v 2:v 3=1:2:3 nT 时的总位移 S 1:S 2:S 3 =1:4:9 第nT 的位移 S 第1:S 第2:S 第3=1:3:5 加速度求法 2 12T S S a -=, 即 S 2-S 1=aT 2 (3)初速为零,位移等分: 运动nS 时的时刻 t 1:t 2:t 3=1:2:3 运动nS 时的即时速度 V 1:V 2:V 3=1:2:3 通过第n 个S 的时间 ( )()23: 12:1::321--=???t t t (4)平均速度 T S S V V V t S V t 2221212 += +=== (5)中间位置的即时速度 2 2 2 212 2t s v v v v ≥+= 2.自由落体: gt v =,2 2 1gt h =,gh v 22= 下落时间,落地速度 g h t 2= ,gh V t 2= 3.上抛运动 gt v v t -=0,202 1gt t v h - =,gh v v t 22 2-=- 上升时间,飞行时间 t 上=t 下= V g ,g V t 02= 上升最大高度: g V H 22 0= 4.平抛运动 水平方向: 0v v x = , X=V 0t 竖直方向: y v gt =, h= 12 gt 2 , g h t 2= 合运动: 2220t g v v t +=,22h x s += 运动定律 1.牛顿运动定律 t p ma F ??= =合,动力-阻力=ma 2.系统法 动力-阻力=总质量×加速度 圆周运动 万有引力 1.V? ω? T? f? T f 1=,R t s v ω== f T ππ ω22== ,f T 12==ωπ 2.向心加速度公式: 222 22244v a R R f R R T πωπ==== 3.向心力公式 222 22244mv F m R m R m f R R T πωπ==== 4.万有引力定律 F=G m m r 122 G=6.67×10-112 2 kg m N ? 5.涉及引力的计算模式: 引力==向心力 6.人造卫星的线速度和周期 r GM v =,GM r T 3 2π= 拧紧力矩的计算方法 1. 螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时,紧固力是通过旋转螺母或螺栓(通常是螺母)而获得的,紧固力与旋转螺母所用的扭矩(拧紧扭矩)成正比,为了保证达到设计所需的紧固力,就要在工艺文件中规定拧紧扭矩,并在实际施工中贯彻实施。 2. 机械设计中拧紧扭矩计算方法 M = KPD 式中: M — 拧紧扭矩,Nm K — 扭矩系数 P — 设计期望达到的紧固力,KN D — 螺栓公称螺纹直径,mm 3. 紧固力P 一般在设计上选取螺栓屈服强度σs 的60~80%,安全系数约为1.2以上。 4. 扭矩系数K 是由内外螺纹之间的摩擦系数和螺栓或螺母支撑面与被紧固零件与紧固件接触的承压面的摩擦系数综合而成。它与紧固件的表面处理、强度、形位公差、螺纹精度、被紧固零件承压面粗糙度、刚度的许多因素有关,其中表面处理是一个关键的因素。不同的表面处理,其扭矩系数相差很大,有时相差近一倍。例如:同螺纹规格,同强度的螺纹副,表面处理为磷化时,扭矩系数约为0.13~0.18,而表面处理为发黑时,扭矩系数可达0.26~0.3。 5. 对于M10~M68的粗牙钢螺栓,当螺纹无润滑时,拧紧力矩粗略计算公式: 0.2M PD = 6.VDI 2230中的拧紧力矩计算方法 22(0.160.58)2 : :::::Km A M G K M G Km K D M F P d F P d D μμμμ=?+??+式中: 装配预紧力螺距 外螺纹基本中径 螺栓螺纹摩擦系数螺栓头部下面的摩擦直径 螺栓头支承面摩擦系数 ()()0s 2s 23310 :/4 :=+/2 /6 :=0.50.7 :s s s s s s P A A A d d d d d d d H H σπσσσ=?=?=-?也可以由下表查出 螺纹部分危险剖面的计算直径螺纹牙的公称工作高度 ~螺栓材料的屈服极限 第6章 磁力的计算 由理论力学可知,体系在某一方向的力与力矩等于在该方向的能量梯度,可表达为: i i i W T q W F θ??=??= , (6-1) 式中,W —为体系的能量,i q —在i 方向的坐标,i F —i 方向的力,T —作用在θ方向的力矩,θ—旋转角。 1.吸引力的计算 1) 气隙能量有解的表达式: 22μg g g L A B W = 或π 82 g g g L A B W = (6-2) 由上式得吸引力: 2 2μg g A B F = (6-3) 式中,F —吸引力()N ,g B —气隙磁密( )2 m Wb ,g A —板面积()2 m ,0 μ—真空磁导率()m H 7 10 4-?π 2) 如果气隙较大, g B 不均匀,能量表达式由(3)得引力应为: π 82g g A B F = (6-4) 式中,F —吸引力() yn d ,g B —G ,g A —2 cm 。 为了计算方便,将上式化为: g g A B F 2 4965??? ? ??= (6-5) 式中,F —kgf ,g B —G ,g A —2 cm 。 dV B W g ???=0 2 21 μ (6-6) dV 为气隙体积元,积分在全部气隙中进行,如果1≠r μ时,0μ应改为0μ0r μ,此式由计算机 求出W ,再由 i q W ??求出i F 。 3) 也可不先求W ,直接按下式求出磁吸引力F : ??? =s d p F (6-7) F ——作用于磁体上的磁吸引力; s ——包围该物体的任意表面; p ——作用于该表面上的应力; p 的表达式为: ()n B B B n p 20 0211μμ-?= (6-8) n ——沿积分表面s 法线方向的单位矢量; B ——磁感应强度矢量 4) 下面介绍05RC 与铁氧体之间的磁吸引力。 试验证明,在永磁体直径D 等于高度m L 时,吸引力最大。故假定1=≠D L m ,此时,气隙磁密g B 可用下列公式(注:此法由磁核积分法导出)。 ?????? ? ??????? ??? ??+- =2 11D L D L B B g g r g 在磁力试验中发现永磁体的C B H 也起作用,故将上式改为: ???? ?? ? ?????????? ??+- =2 11D L D L H B B g g C B r g (6-9) 例,求两个铁氧圆环之间的吸引力。两环的磁特性与几何尺寸为: G B r 3500= , e C B O H 2250= , cm d 0.5Φ=外 , cm d 2.3Φ=内 一转矩和转速的定义 转矩的定义 根据《GB/T 2900.61-2008 电工术语物理和化学》对转矩的定义:转矩是指合力为零的一组力的力矩的之和。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系。 在电机学中力矩、转矩和扭矩是一样的。在功率固定的条件下扭矩与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大。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,国际单位是牛米Nm。 转速的定义 《GB/T 2900.36-2003 电工术语电力牵引》定义转速:电机旋转的速度。用符号"n"表示;其国际标准单位为rps (转/秒)或rpm (转/分),当单位为r/S时,数值上与频率相等,即n=f=1/T,T为作圆周运动的周期。圆周上某点对应的线速度为:v=2π*R*n,R为该点对应的旋转半径。 二电机转速和扭矩计算公式 电机转速公式:n=60f/P n=转速,f=电源频率,P=磁极对数 电机扭矩公式: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 具体的推导过程可以参考:扭矩和功率的计算公式推导及记忆方法 两个参数含义: 1kg=9.8N:1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。 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。 三如何通过电机功率和转矩计算公式来合理选择电动机 我们知道,无论是电动机选择过大或者过小,都会出现异常。电动机功率过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电动机被烧毁。电动机功率过大,就会出现“大马拉小车”现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功 扭矩计算公式和单位 09-02-18 01:24 发表于:《南京哈飞汽车之友论坛》 分类:未分类 扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。 它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次做有一定的功,它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子,比如,像人的身体在运动时一样,功率就像 是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩 越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下,扭矩越大说明发动机越好。 在开车的时候就会感觉车子随心所欲,想加速就可加速,“贴背感”很好。 现在评价一款车有一个重要数据,就是该车在0-100公里/小时的加速 时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。 一般来讲,扭矩的最高指数在汽车2000-4000/分的转速下能够达 到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000/分 的转速左右才达到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所 长。 扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英 制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft= 0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为 173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那 173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要 经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。 引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm 的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m= 8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。 若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自排变速箱较惨,约剩88%左右,而 传动轴的万向节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计 第二节管材弯曲 一、材弯曲变形及最小弯曲半径 二、管材截面形状畸变及其防止 三、弯曲力矩的计算 管材弯曲工艺是随着汽车、摩托车、自行车、石油化工等行业的兴起而发展起来的,管材弯曲常用的方法按弯曲方式可分为绕弯、推弯、压弯和滚弯;按弯曲加热与否可分为冷弯和热弯;按弯曲时有无填料(或芯棒)又可分为有芯弯管和无芯弯管。 图6—19、图6—20、图6—21和图6—22分别为绕弯、推弯、压弯及滚弯装置的模具示意图。 图6—19在弯管机上有芯弯管 1—压块2—芯棒3—夹持块4—弯曲模胎5—防皱块6—管坯 图6—20 型模式冷推弯管装置 图6—21 V 形管件压弯模 1—压柱 2—导向套 3—管坯 4—弯曲型模 1—凸模 2—管坯 3—摆动凹模 图6—22三辊弯管原理 1—轴2、4、6—辊轮3—主动轴5—钢管 一、材弯曲变形及最小弯曲半径 管材弯曲时,变形区的外侧材料受切向拉伸而伸长,内侧材料受到切向压缩而缩短,由于切向应 力θσ及应变θε沿着管材断面的分布是连续的,可设想为与板材弯曲相似,外侧的拉伸区过渡到内侧的压缩区,在其交界处存在着中性层,为简化分析和计算,通常认为中性层与管材断面的中心层重合,它在断面中的位置可用曲率半径ρ表示(图6—23)。 管材的弯曲变形程度,取决于相对弯曲半径D R 和相对厚度D t (R 为管材断面中心层曲率半径,D 为管材外径,t 为管材壁厚)的数值大小,D R 和D t 值越小,表示弯曲变形程度越大(即D R 和D t 过小),弯曲中性层的外侧管壁会产生过度变薄,甚至导致破裂;最内侧管壁将增厚,甚至失稳起皱。同时,随着变形程度的增加,断面畸变(扁化)也愈加严重。因此,为保证管材的成形质量,必须控制变形程度在许可的范围内。管材弯曲的允许变形程度,称为弯曲成形极限。管材的弯曲成形极限不仅取决于材料的力学性能及弯曲方法,而且还应考虑管件的使用要求。 对于一般用途的弯曲件,只要求管材弯曲变形区外侧断面上离中性层最远的位置所产生的最大伸长应变m ax ε不致超过材料塑性所允许的极限值作为定义成形极限的条件。即以管件弯曲变形区外侧的外表层保证不裂的情况下,能弯成零件的内侧的极限弯曲半径min r ,作为管件弯曲的成形极限。min r 与材料力学性能、管件结构尺寸、弯曲加工方法等因素有关。 一、力和运动 1.1 质点运动的描述! 1.质点 2.参考系和坐标系 3.空间和时间 4.运动学方程 轨迹方程 5.位矢 6.位移 7.速度 (瞬时)速度: (瞬时)速率: 8.加速度 (瞬时)加速度: 1.2 圆周运动和一般曲线运动! 1.切向加速度和法向加速度 自然坐标系;法向加速度处处指向曲率中心。 2.圆周运动的角量描述 角速度: 角加速度: 3 .抛体运动的矢量描述 1.3 相对运动常见力和基本力 1.相对运动 (伽利略)速度变换式: 2.常见力 重力、弹力、摩擦力、万有引力 3.基本力 万有引力、电磁力、强力、弱力 1.4 牛顿运动定律! 1.牛顿第一定律 (惯性定律) 2.牛顿第二定律 3.牛顿第三定律 (作用力和反作用定律) 4.牛顿运动定律应用举例 1)常力作用下的连接体问题 2)变力作用下的单体问题 1.5 伽利略相对性原理非惯性系惯性力 1.伽利略相对性原理 (力学的相对性原理) 2.经典力学的时空观* 3.非惯性系* 4.惯性力 二、运动的守恒量和守恒定律 2.1 质点系的内力和外力质心质心运动定理! 1.质点系的内力与外力 2.质心 对于N个质点组成的质点系: 质心的位矢 对于质量连续分布的物体: 质心的位矢 3.质心运动定理 2.2 动量定理动量守恒定律! 1.动量定理 冲量: 动量定理: 动量定理是牛顿第二定律的积分形式。 *2. 变质量物体的运动方程 3.动量守恒定律 *4.火箭飞行 2.3 功能量动能定理! 1.功的概念 功: 功率: 2.能量 3.动能定理 动能: 动能定理: 2.4 保守力成对力的功势能! 1.保守力 保守力:重力、万有引力、弹性力以及静电力等。 非保守力:摩擦力、回旋力等。 2.成对力的功 3.势能 4.势能曲线 2.5 质点系的功能原理机械能守恒定律! 1.质点系的动能定理 2.质点系的动能原理 3.机械能守恒定律 4.能量守恒定律 *5.黑洞 2.6 碰撞 对心碰撞(正碰撞) 1.碰撞过程系统动量守恒 2.牛顿的碰撞定律 恢复系数: 完全弹性碰撞(1);非弹性碰撞;完全非弹性碰撞(0)完全弹性碰撞过程,系统的机械能(动能)也守恒。 2.7 质点的角动量和角动量守恒定律! 1.角动量(动量矩) 2.角动量守恒定律 力矩: 2.8 对称性和守恒定律 1.对称性和守恒定律 2.守恒量和守恒定律 三、刚体和流体的运动 3.1 刚体模型及其运动 1.刚体 2.平动和转动 3.自由度 质点、运动刚体、刚性细棒的自由度。 3.2 力矩转动惯量定轴转动定律! 1.力矩 力臂: 2.角速度矢量 3.定轴转动定律 4.转动惯量 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=9.8N 1千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 磁力矩=磁矩×磁场强度B 首先用磁通计测出磁铁的磁通量(磁通计读数) 按以下公式进行磁通读数进行阻抗修正及磁矩值计算: 磁矩= 磁通读数X量程档×C×(Rc+R0)/R0 Rc: Helmholtz线圈阻抗(见线圈铭牌) C: Helmholtz线圈常数(见线圈铭牌) R0: 磁通计输入阻抗(见磁通计说明书,HT701磁通计各挡输入阻抗见下表) ×0.2档×0.5档×1档×2档×4档×8档 4K?、10 K?、20 K?、40 K?、80 K?、160 K? (注:高档磁通计有线圈参数输入功能,无需进行阻抗修正,仅需将线圈阻抗输入仪器内即可) 用测出的磁场强度乘与算出的磁矩就等於磁力矩。 再由磁力矩算出磁力应该没问题吧。谢谢赞同0| 评论 在磁场中放一根导线,与磁场方向成α角度,导线受力F,则磁场强度B=F/ILsinα. 又磁感强度是这样定义的,一个点电荷,电量为q(正电荷为正),电荷以速度v与磁场方向成α角度运动,此时电荷受礼为F,则磁感强度B=F/qvsinα. 前一个公式是可以由后一个推倒出来的.参考资料:https://www.wendangku.net/doc/3610794740.html,/question/4680683.html 赞同0| 评论 对周期长度λω=1.6cm,磁极间隙g=0.5cm的情况下,计算了单向聚焦和双向聚焦两种不同的构形的磁场分布,并得到了g/λω=1/3条件下,峰值磁场Bω超过1行斯拉的设计指标。赞同0| 评论 磁体的磁性和形状,大小,材料,外界温度等因素都有着复杂的关系,说实话,不是单纯能算的。一般只能通过测量得到,可以在待测处放根已知长度电流通电导线,测出力,由B=F/IL 得到,不过说起来简单,实际中是没法操作的,而且误差很大。一般用一个已知面积小线圈,先垂直磁场,再转九十度,用电量记测出电量Q,由B=Q/S,就可以了 https://www.wendangku.net/doc/3610794740.html,/view/aa81dabff121dd36a32d82a0.html大学物理常用公式(电场磁场 热力学)知识分享
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