输入参数
两个转矩别搞混:电机轴转矩 T_motor = P×9550÷n(与速比无关);输出轴转矩 T_out = T_motor×i。本工具两者都给出。
常见公式写错:输出轴转矩必须写成 T_out = ( P ÷ n ) × 9550 × i——是 P 除以 n,不是 P 除以 9550。正确式即 T_out = P×9550÷n×i;若误写成 (P÷9550)×n×i,结果会差出 n² 倍(n=3000 rpm 时差约 900 万倍),结果完全不可用。
速比方向:电机转速 n 经减速机降为 n/i,扭矩放大 i 倍(忽略损耗)。以上结果为理论值,未计入减速机损耗、摩擦温升与冲击负载,选型请留余量。
计算说明
核心公式
T_out(N·m)= ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550 × i 减速机输出轴转矩。注意是 P 除以 n,等价写法 T_out = P×9550÷n×i。
T_motor(N·m)= P(kW)× 9550 ÷ n(rpm) 电机轴转矩,不含速比。
常数来源:T = P×1000 ÷ (2π×n/60) = P ÷ n × 60×1000/(2π) = P ÷ n × 9549.3,工程上取整为 9550(两者差异约 0.007%,可忽略)。
为什么必须区分两个转矩
速比 i 把转速降低 i 倍、同时把扭矩放大 i 倍(忽略损耗)。所以:
| 位置 | 转速 | 转矩 |
|---|---|---|
| 电机轴(减速机前) | n | T_motor = P×9550÷n |
| 输出轴(减速机后) | n ÷ i | T_out = T_motor × i |
功率守恒验证:T_out × (n÷i) ÷ 9550 = T_motor×i×n÷i÷9550 = T_motor×n÷9550 = P ✓。速比只改变转速与转矩的分配,不改变功率。
常见错误:把 T_out 当作电机轴转矩去和电机样本额定转矩比较,会因速比放大而误判电机"够不够"。比样本时必须用 T_motor。
单位换算
| 单位 | 换算 |
|---|---|
| 1 HP(英制) | = 0.7457 kW = 745.7 W |
| 1 HP(公制/米制) | = 0.7355 kW = 735.5 W |
| 1 kgf·m | = 9.80665 N·m |
| 1 N·m | = 0.102 kgf·m ≈ 0.278 N·ft |
与惯量选型的配合
选定电机与速比后,别忘校核惯量比。负载惯量折算到电机轴:
JL = 负载惯量 ÷ i² 速比越大,惯量比越容易压到推荐区间(丝杠直连 ≤5、齿轮齿条 ≤10、精密定位 ≤2)。
例:负载惯量 45 kg·cm²,配 15:1 减速机 → 折算后 45 ÷ 225 = 0.2 kg·cm²,惯量比显著改善。这是"加大速比能改善惯量匹配"的原因。
常见速比参考
| 应用场景 | 常用速比 |
|---|---|
| 伺服点位定位、丝杠直连 | 1:1 ~ 10:1 |
| 高扭矩大负载(输送、压装) | 10:1 ~ 50:1 |
| 机器人关节、精密转台 | 5:1 ~ 20:1 |
适用场景
电机选型时由功率与转速查所需转矩;已知转矩校核电机是否够用;计算减速机输出端扭矩并做惯量折算。与 推力拉力计算器 配合,可完成"电机 → 减速机 → 丝杆 → 直线推力"的完整链路核算。
全部计算在浏览器本地完成,输入数据不上传服务器。
转矩计算器 简介
电机转矩与功率在线换算工具:按 T = ( P ÷ n ) × 9550 × i 同时给出减速机输出轴转矩与电机轴转矩、负载侧转速与输出轴功率,兼容 kW / HP / W 单位,也可反向由已知转矩推算所需功率。附惯量折算与速比校核,纯浏览器本地计算。
使用说明
- 选择计算方向:由功率算转矩(正向),或由转矩反算功率(反向)。
- 填写功率(或转矩)、转速,以及减速机速比 i。
- 点击计算,查看电机轴转矩、输出轴转矩、负载转速与输出功率;伺服选型时参考惯量折算结果。
计算口径与注意事项
- 电机轴转矩:T_motor(N·m) = ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550,与速比无关。
- 减速机输出轴转矩:T_out(N·m) = ( P(kW) ÷ n(rpm) ) × 9550 × i。
- 反解功率:P = T_out × n ÷ ( 9550 × i );P = T_motor × n ÷ 9550。
- ⚠️ 是 P 除以 n,不是 P 除以 9550。常见错写 (P÷9550)×n×i 量纲不成立,结果会差 n²/9550² 倍(n=3000 rpm 时约差 900 万倍)。
- 常数来源:T = P×1000 ÷ ( 2π×n/60 ) = P ÷ n × 60×1000/(2π) = P ÷ n × 9549.3,工程取整 9550,误差约 0.007%。
- 惯量折算:负载惯量折算到电机轴 JL = 负载惯量 ÷ i²;推荐惯量比:丝杠直连 ≤5、齿轮齿条 ≤10、精密定位 ≤2。
- 单位换算:1 HP(英制) = 0.7457 kW,1 HP(公制) = 0.7355 kW,1 kgf·m = 9.80665 N·m。
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
电机转矩和减速机输出轴转矩有什么区别?
电机轴转矩 T_motor = P×9550÷n,与速比无关;输出轴转矩 T_out = T_motor×i,速比把转速降低 i 倍的同时把扭矩放大 i 倍。拿输出轴转矩去和电机样本额定转矩比较会误判电机选型。
减速机输出轴转矩的正确公式是什么?
正确写法是 T_out = ( P ÷ n ) × 9550 × i,其中 P 单位 kW、n 单位 rpm、i 为减速机速比,等价于 T_out = P×9550÷n×i。常见错误是写成 (P÷9550)×n×i——把除数和被除数搞反了,量纲不成立,结果会差出 n 的平方倍(n=3000 rpm 时约差 900 万倍)。推导:电机轴转矩 T_motor = P×9550÷n,输出轴转矩 T_out = T_motor×i,合并即得。
9550 这个常数是怎么来的?
由 T = P×1000÷(2π×n/60) 推导得 P÷n×60×1000/2π = P÷n×9549.3,工程上取整为 9550,两者差异约 0.007%,可忽略。
惯量比和速比怎么配合?
负载惯量折算到电机轴的公式是 JL = 负载惯量÷i²。速比越大,折算后惯量比越容易压到推荐区间(丝杠直连 ≤5、齿轮齿条 ≤10、精密定位 ≤2)。