扭矩和剪力的计算公式:
两端固定支座,当一端产生转角;MAB=4i,MBA=2i其中i=EI/L。
两端固定支座,当一端产生位移;MAB=-6i/L,MBA=-6i/L。
两端固定支座,当受集中力时;MAB=-Pab(平方)/L(平方),MBA=Pab(平方)/L(平方)。当作用力于中心时即a=b时MAB=-PL/8,MBA=PL/8。
两端固定支座,当全长受均布荷载时;MAB=-ql(平方)/12。
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。
这里的v是线速度,而在引擎里,曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r,代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω;而力F×半径r=扭矩。
得出:功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来。
角速度的单位是弧度/秒,在弧度制中一个π代表180度。
举例说明:
以小齿轮带动大齿轮,假设小齿轮的齿数为15齿,大齿轮的齿数为45齿。
当小齿轮以3000rpm的转速旋转,而扭矩为20kgm时,传递至大齿轮的转速便降低了1/3,变成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成为60kgm。这就是引擎扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。
在汽车上,引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大,第一次由变速箱的档位作用而产生,第二次则导因于最终齿轮比(或称最终传动比)。