🔧 Калькулятор крутящего момента

Таблица перевода момента и справочные значения по мощности

В первых строках приведены коэффициенты перевода единиц; в остальных — момент, рассчитанный для типичных сочетаний мощности и оборотов по формуле T = 9 549,3 × kW ÷ об/мин.

• Формула даёт момент на валу при заданных мощности и оборотах; из-за потерь в трансмиссии момент на колёсах при соответствующем передаточном отношении оказывается меньше момента двигателя.
• Данные моторного стенда — это кривые, а не отдельные числа: пик момента и пик мощности приходятся на разные обороты, а формула связывает их только в одной и той же рабочей точке.
• Значение в kgf·m выводится в режиме перевода; эта внесистемная единица до сих пор встречается в старой документации и в спецификациях некоторых автомобилей азиатского рынка.

Что такое крутящий момент и как он связан с мощностью?

Момент силы — вращательный аналог силы, то есть поворачивающее усилие относительно оси; в СИ он измеряется в ньютон-метрах (N·m). Момент 1 N·m соответствует силе в один ньютон, приложенной на плече в один метр. В британской практике используют фунт-фут (1 lb·ft = 1,3558179 N·m), а в старой метрической — килограмм-сила-метр (1 kgf·m = 9,80665 N·m).

Мощность и момент связаны через частоту вращения: P = T × ω, где ω — угловая скорость в радианах в секунду. Двигатель, развивающий тот же момент на вдвое большей частоте, отдаёт вдвое большую мощность. Именно поэтому максимум мощности и максимум момента приходятся на разные обороты, и поэтому передача обменивает скорость на момент, не меняя мощности (за вычетом потерь).

Перевод физики в цеховые единицы даёт практическую формулу. Поскольку ω = 2π × об/мин ÷ 60, момент в N·m равен мощности в ваттах, делённой на эту угловую скорость, что упрощается до T = 9 549,3 × P(kW) ÷ об/мин. Константа 9 549,3 — это просто 60 000 ÷ 2π.

Как пользоваться калькулятором крутящего момента

1. Выберите режим: расчёт момента по мощности и оборотам либо перевод уже известного значения момента.
2. В режиме мощности введите мощность в киловаттах и частоту вращения в об/мин — получите момент в N·m и lb·ft.
3. В режиме перевода введите момент в N·m, чтобы увидеть эквиваленты в lb·ft и kgf·m.
4. Если мощность двигателя указана в л. с. или PS, сначала переведите её в киловатты (1 hp = 0,7457 kW; 1 PS = 0,7355 kW), а затем используйте режим мощности.

Формула, по которой считается момент

Мощность вращения равна P = T × ω. Угловая скорость через обороты: ω = 2π × N ÷ 60 рад/с. Выражая момент: T = P ÷ ω = 60 × P ÷ (2π × N). Если мощность задана в киловаттах (умножаем на 1 000), получаем T = 60 000 × kW ÷ (2π × об/мин) = 9 549,3 × kW ÷ об/мин.

Пример расчёта: двигатель отдаёт 100 kW при 3 000 об/мин. T = 9 549,3 × 100 ÷ 3 000 = 318,3 N·m, что составляет 318,3 ÷ 1,3558179 = 234,8 lb·ft. Пример перевода: 300 N·m равны 300 ÷ 1,3558179 = 221,3 lb·ft и 300 ÷ 9,80665 = 30,59 kgf·m.

Типичные ошибки

• Подставлять лошадиные силы прямо в формулу для киловатт — переведите мощность заранее (1 hp = 0,7457 kW, 1 PS = 0,7355 kW), иначе момент получится завышенным примерно на 34 %.
• Сопоставлять пик мощности и пик момента на одних и тех же оборотах: они достигаются при разной частоте вращения, а формула T = 9 549,3 × kW ÷ об/мин связывает их лишь поточечно вдоль кривой.
• Путать lb·ft (момент) с записью ft·lb или с lbf (сила) — момент требует и силы, и плеча.
• Смешивать N·m и kgf·m: они различаются в 9,80665 раза, поэтому неверно прочитанная спецификация даёт ошибку почти в 10 раз.

Часто задаваемые вопросы

Источники

1. NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B torque conversion factors (lb·ft, kgf·m).
2. Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — the newton-metre and radian.