电机转矩与功率二选一输入即可:选「按功率」填功率与额定转速,工具先按 T = ( P ÷ n ) × 9550 反算电机转矩,再算推力与速度;选「按转矩」直接填电机额定转矩。
输入参数
已知电机额定转矩(样本上的 T_N),直接填入即可。
效率参考:丝杆模组整体传动一般取 0.7~0.9;导程指丝杆转一圈移动的距离(多线丝杆导程 = 螺距 × 线数)。结果为理论值,未计入摩擦温升、冲击负载等因素,选型请留余量。
计算说明
两种输入模式
| 模式 | 必填 | 计算链路 |
|---|---|---|
| 按转矩输入 | T、n、β、i、L | T → F = 2π·T·i·β×1000÷L |
| 按功率输入 | P、n、β、i、L | P → T = (P÷n)×9550 → F = 2π·T·i·β×1000÷L |
两种模式最终得到同一个推力,区别只在起点:手上只有电机功率(或电机型号只知道 kW)时用功率模式;已经拿到样本额定转矩时用转矩模式更快。
公式
T(N·m)= ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550 电机轴转矩,与速比无关。功率单位为 W 时先除以 1000;为 HP 时乘 0.7457(1 HP = 0.7355 kW)。
Tmax(N·m)= ( P(kW) ÷ nmax(rpm) ) × 9550 电机进入恒功率区(额定转速以上)时,转矩随转速升高而下降。
F(N)= 2π × T × i × β × 1000 ÷ L 电机转矩经减速机放大 i 倍、再由丝杆转化为直线推/拉力(L 为导程 mm)。
推导:丝杆转一圈,电机轴做功 W = T × 2π(N·m);推力 F 把滑台推过导程 L(mm)即 L/1000 m,做功 F × L/1000。计入传动效率 β:T × 2π × β = F × L ÷ 1000,解得 F = T × 2π × β × 1000 ÷ L。那个 ×1000 就是 mm 与 m 的单位换算,不可省略——漏掉它结果会差 1000 倍。
F(吨)= F(N)÷ 9806.65 1 吨力 = 9806.65 N;1 kgf = 9.80665 N。
v(mm/s)= n × L ÷ ( i × 60 ) 电机额定转速下的直线移动速度。
Vmax(mm/s)= nmax × L ÷ ( i × 60 ) 电机最高转速下的最大移动速度。
9550 的来源:T = P×1000 ÷ (2π×n/60) = P ÷ n × 9549.3,工程上取整为 9550(差异约 0.007%,可忽略)。
参数含义
- P / T:电机额定功率(kW/W/HP)或额定转矩(N·m),二选一输入。
- n / nmax:电机额定转速与最高转速(rpm)。额定转速用于换算转矩与计算工作速度,最高转速用于校核最大速度与恒功率区转矩。
- i 速比:减速机减速比(如 10:1 填 10),转矩放大 i 倍、转速降为 1/i。
- β 传动效率:减速机 + 丝杆的综合机械效率,0~1 之间。梯形丝杆 0.3~0.5,滚珠丝杆 0.7~0.9。
- L 导程:丝杆每转一圈滑台移动的距离,单位 mm。
单位换算速查
- 1 吨力(tf)= 9806.65 N = 9.80665 kN;1 kgf = 9.80665 N。
- 1 HP = 0.7355 kW = 735.5 W;1 kW = 1.341 HP。
- 速度换算:1 m/s = 1000 mm/s = 60 m/min。
适用场景
电动缸、丝杆模组、直线滑台的推拉力估算与速度校核;也可用于反推:已知所需推力时调整速比或导程组合,快速确定电机与传动方案。全部计算在浏览器本地完成,输入数据不上传服务器。
推力拉力计算器 简介
电机转矩或功率二选一输入,先按 T = ( P ÷ n ) × 9550 由功率反算电机轴转矩,再经减速机速比、传动效率与丝杆导程换算成直线推力 / 拉力(吨 / kgf / kN)与移动速度(mm/s)。同时支持恒功率区校核:填入最高转速即可得到最大移动速度与该转速下的可用推力。纯浏览器本地计算。
使用说明
- 选择输入方式:填电机功率 + 转速,或直接填已知转矩。
- 填写减速机速比 i、传动效率 β 与丝杆导程 L(mm)。
- 需要校核高速段时填入最高转速,点击计算查看推力、速度与恒功率区推力。
计算口径与注意事项
- 电机轴转矩:T(N·m) = ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550,与速比无关。
- 直线推力:F(N) = 2π × T(N·m) × i × β × 1000 ÷ L(mm),其中 ×1000 是 mm→m 换算,不可省略。
- 移动速度:v(mm/s) = n(rpm) × L(mm) ÷ ( i × 60 )。
- 单位换算:F(t) = F ÷ 9806.65,F(kgf) = F ÷ 9.80665,F(kN) = F ÷ 1000。
- 验算口径:T × 2π × i × β 应等于 F × L ÷ 1000(能量守恒)。
隐私与安全
所有计算与转换都在你的浏览器本地完成,输入的参数与文件不会上传到任何服务器, 也不会被存储或传输,可放心处理敏感资料。
常见问题
已知电机功率怎么算转矩和推力?
两步:① 电机轴转矩 T(N·m) = ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550,例如 P=1.5 kW、n=3000 rpm 时 T = 1.5 ÷ 3000 × 9550 ≈ 4.78 N·m;② 直线推力 F(N) = 2π × T × i × β × 1000 ÷ L,其中 i 为减速机速比、β 为传动效率、L 为丝杆导程(mm),×1000 为 mm→m 换算。上例取 i=10、β=0.85、L=10 mm,得 F = 2π×4.78×10×0.85×1000÷10 ≈ 25500 N ≈ 25.5 kN ≈ 2.6 吨。
推力和转矩怎么换算?
推力 F(N) = 转矩 T(N·m) × 2π × 速比 i × 传动效率 β × 1000 ÷ 丝杆导程 L(mm)。速比越大、导程越小,推力越大。×1000 是 mm→m 换算,漏掉会差 1000 倍。1 吨力 = 9806.65 N,1 kgf = 9.80665 N。
为什么要填最高转速?
电机在恒功率区(额定转速以上)转矩随转速升高而下降,转矩 T(N·m) = (P(kW)÷nmax(rpm))×9550。填了最高转速即可得到最大移动速度 Vmax = nmax×L÷(i×60),以及该转速下的可用转矩与推力,用于校核高速段是否仍有足够推力。
为什么实际推力比理论值小?
理论值未计入减速机摩擦、丝杆效率损失与轴承温升。本工具的 β 参数已经把减速机与丝杆的综合效率计入;工程选型通常在理论推力上再乘 0.7~0.85 的工况系数,并按冲击、爬行等负载留 1.5~2 倍余量。