Torque Converter
แรงบิด: การทำความเข้าใจแรงบิดในทุกหน่วย
เข้าใจแรงบิดในการใช้งานยานยนต์ วิศวกรรม และความแม่นยำ แปลงค่าอย่างมั่นใจระหว่าง N⋅m, lbf⋅ft, kgf⋅m และอื่นๆ พร้อมตัวอย่างที่ชัดเจน
พื้นฐานของแรงบิด
แรงบิดคืออะไร?
แรงบิดคือค่าเทียบเท่าการหมุนของแรงเชิงเส้น อธิบายถึงผลการหมุนของแรงที่กระทำในระยะห่างจากแกนหมุน
สูตร: τ = r × F โดยที่ r คือระยะทาง และ F คือแรงที่ตั้งฉากกับรัศมี
- ฐาน SI: นิวตันเมตร (N⋅m)
- อิมพีเรียล: ปอนด์-ฟุต (lbf⋅ft)
- ทิศทางมีความสำคัญ: ตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา
บริบทยานยนต์
แรงบิดของเครื่องยนต์เป็นตัวกำหนดความรู้สึกในการเร่งความเร็ว แรงบิดที่สูงขึ้นที่ RPM ต่ำหมายถึงกำลังในการลากที่ดีขึ้น
ข้อมูลจำเพาะของแรงบิดสำหรับตัวยึดช่วยป้องกันการขันแน่นเกินไป (ทำให้เกลียวเสีย) หรือการขันไม่แน่นพอ (ทำให้คลาย)
- กำลังเครื่องยนต์: ปกติ 100-500 N⋅m
- น็อตล้อ: 80-140 N⋅m
- ความแม่นยำ: ต้องการความแม่นยำ ±2-5%
แรงบิดเทียบกับพลังงาน
ทั้งสองใช้หน่วย N⋅m แต่เป็นปริมาณที่แตกต่างกัน!
แรงบิดเป็นเวกเตอร์ (มีทิศทาง) พลังงานเป็นสเกลาร์ (ไม่มีทิศทาง)
- แรงบิด: แรงหมุนในระยะทางหนึ่ง
- พลังงาน (จูล): งานที่ทำในการเคลื่อนที่ผ่านระยะทาง
- อย่าใช้ 'จูล' สำหรับข้อมูลจำเพาะของแรงบิด!
- ใช้ N⋅m สำหรับสเปคเมตริก, lbf⋅ft สำหรับยานยนต์ในสหรัฐอเมริกา
- แรงบิดคือแรงหมุน ไม่ใช่พลังงาน (แม้จะมีหน่วยเป็น N⋅m)
- ใช้ประแจแรงบิดที่ผ่านการสอบเทียบเสมอสำหรับตัวยึดที่สำคัญ
เครื่องช่วยจำ
การคิดเลขในใจอย่างรวดเร็ว
N⋅m ↔ lbf⋅ft
1 lbf⋅ft ≈ 1.36 N⋅m สำหรับการประมาณคร่าวๆ: คูณด้วย 1.4 หรือหารด้วย 0.7
kgf⋅m ↔ N⋅m
1 kgf⋅m ≈ 10 N⋅m (แม่นยำคือ 9.807) ลองนึกถึงแรงโน้มถ่วง: น้ำหนัก 1 กก. ที่ระยะ 1 เมตร
lbf⋅in ↔ N⋅m
1 lbf⋅in ≈ 0.113 N⋅m หารด้วย 9 เพื่อการประมาณค่าเป็น N⋅m อย่างรวดเร็ว
N⋅cm ↔ N⋅m
100 N⋅cm = 1 N⋅m เพียงแค่เลื่อนจุดทศนิยมไปสองตำแหน่ง
ft-lbf (กลับกัน)
ft-lbf = lbf⋅ft ค่าเดียวกัน สัญลักษณ์ต่างกัน ทั้งสองหมายถึง แรง × ระยะทาง
แรงบิด × RPM → กำลัง
กำลัง (kW) ≈ แรงบิด (N⋅m) × RPM ÷ 9,550 เชื่อมโยงแรงบิดกับแรงม้า
การอ้างอิงแรงบิดด้วยภาพ
| การขันสกรูด้วยมือ | 0.5-2 N⋅m | ขันแน่นด้วยนิ้ว - สิ่งที่คุณใช้แค่นิ้ว |
| สกรูสมาร์ทโฟน | 0.1-0.3 N⋅m | ละเอียดอ่อน - น้อยกว่าแรงบีบ |
| น็อตล้อรถยนต์ | 100-120 N⋅m (80 lbf⋅ft) | การดึงประแจอย่างแรง - ป้องกันไม่ให้ล้อหลุด! |
| แป้นเหยียบจักรยาน | 30-40 N⋅m | ผู้ใหญ่ที่แข็งแรงสามารถใช้แรงนี้ได้ขณะยืนบนแป้นเหยียบ |
| การเปิดฝาขวดแยม | 5-15 N⋅m | ฝาขวดที่ดื้อด้าน - แรงบิดข้อมือ |
| กำลังเครื่องยนต์รถยนต์ | 150-400 N⋅m | สิ่งที่ทำให้รถของคุณเร่งความเร็ว - กำลังหมุนต่อเนื่อง |
| กล่องเกียร์ของกังหันลม | 1-5 MN⋅m | มหาศาล - เทียบเท่ากับคน 100,000 คนดันคันโยกยาว 10 เมตร |
| สว่านไฟฟ้า | 20-80 N⋅m | กำลังแบบพกพา - สามารถเจาะไม้/โลหะได้ |
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
- การสับสนระหว่างแรงบิดและพลังงานFix: ทั้งสองใช้ N⋅m แต่แรงบิดคือแรงหมุน (เวกเตอร์) พลังงานคืองานที่ทำ (สเกลาร์) อย่าพูดว่า 'จูล' สำหรับแรงบิด!
- การใช้ประแจแรงบิดที่ไม่ผ่านการสอบเทียบFix: ประแจแรงบิดจะสูญเสียการสอบเทียบเมื่อเวลาผ่านไป ควรสอบเทียบใหม่ทุกปีหรือหลังใช้งาน 5,000 ครั้ง ข้อผิดพลาด ±2% อาจทำให้เกลียวเสียได้!
- การละเลยลำดับการขันFix: ฝาสูบ ฟลายวีล ต้องใช้รูปแบบเฉพาะ (ดาว/เกลียว) การขันด้านหนึ่งก่อนจะทำให้พื้นผิวบิดเบี้ยว!
- การผสม ft-lbf และ lbf⋅ftFix: มันเหมือนกัน! ft-lbf = lbf⋅ft ทั้งสองเท่ากับแรง × ระยะทาง แค่สัญลักษณ์ต่างกัน
- การขันแน่นเกินไป 'เพื่อความปลอดภัย'Fix: แรงบิดมากขึ้น ≠ ปลอดภัยขึ้น! การขันแน่นเกินไปจะทำให้โบลต์ยืดเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่น ทำให้เกิดความเสียหาย ปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างเคร่งครัด!
- การใช้แรงบิดกับเกลียวที่หล่อลื่นและแห้งFix: น้ำมันช่วยลดแรงเสียดทานได้ 20-30% สเปค 'แห้ง' 100 N⋅m จะกลายเป็น 70-80 N⋅m เมื่อทาน้ำมัน ตรวจสอบว่าสเปคสำหรับแบบแห้งหรือหล่อลื่น!
แต่ละหน่วยเหมาะกับที่ไหน
ยานยนต์
สเปคเครื่องยนต์ น็อตล้อ และตัวยึดใช้ N⋅m หรือ lbf⋅ft ขึ้นอยู่กับภูมิภาค
- กำลังเครื่องยนต์: 150-500 N⋅m
- น็อตล้อ: 80-140 N⋅m
- หัวเทียน: 20-30 N⋅m
เครื่องจักรกลหนัก
มอเตอร์อุตสาหกรรม กังหันลม และอุปกรณ์หนักใช้ kN⋅m หรือ MN⋅m
- มอเตอร์ไฟฟ้า: 1-100 kN⋅m
- กังหันลม: ช่วง MN⋅m
- รถขุด: หลายร้อย kN⋅m
อิเล็กทรอนิกส์และความแม่นยำ
อุปกรณ์ขนาดเล็กใช้ N⋅mm, N⋅cm หรือ ozf⋅in สำหรับการประกอบที่ละเอียดอ่อน
- สกรู PCB: 0.1-0.5 N⋅m
- สมาร์ทโฟน: 0.05-0.15 N⋅m
- อุปกรณ์ออปติคอล: gf⋅cm หรือ ozf⋅in
การแปลงค่าทำงานอย่างไร
- lbf⋅ft × 1.35582 → N⋅m; N⋅m × 0.73756 → lbf⋅ft
- kgf⋅m × 9.80665 → N⋅m; N⋅m ÷ 9.80665 → kgf⋅m
- N⋅cm × 0.01 → N⋅m; N⋅m × 100 → N⋅cm
การแปลงค่าทั่วไป
| จาก | เป็น | ปัจจัย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| N⋅m | lbf⋅ft | × 0.73756 | 100 N⋅m = 73.76 lbf⋅ft |
| lbf⋅ft | N⋅m | × 1.35582 | 100 lbf⋅ft = 135.58 N⋅m |
| kgf⋅m | N⋅m | × 9.80665 | 10 kgf⋅m = 98.07 N⋅m |
| lbf⋅in | N⋅m | × 0.11298 | 100 lbf⋅in = 11.30 N⋅m |
| N⋅cm | N⋅m | × 0.01 | 100 N⋅cm = 1 N⋅m |
ตัวอย่างอย่างรวดเร็ว
การเปรียบเทียบแรงบิดในการใช้งานต่างๆ
| การใช้งาน | N⋅m | lbf⋅ft | kgf⋅m | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|
| สกรูนาฬิกา | 0.005-0.01 | 0.004-0.007 | 0.0005-0.001 | ละเอียดอ่อนมาก |
| สกรูสมาร์ทโฟน | 0.05-0.15 | 0.04-0.11 | 0.005-0.015 | ขันด้วยนิ้วเท่านั้น |
| สกรูยึด PCB | 0.2-0.5 | 0.15-0.37 | 0.02-0.05 | ไขควงขนาดเล็ก |
| การเปิดฝาขวด | 5-15 | 3.7-11 | 0.5-1.5 | การบิดข้อมือ |
| แป้นเหยียบจักรยาน | 35-55 | 26-41 | 3.6-5.6 | การติดตั้งที่แน่นหนา |
| น็อตล้อรถยนต์ | 100-140 | 74-103 | 10-14 | ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่สำคัญ |
| เครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์ | 50-150 | 37-111 | 5-15 | แรงบิดขาออก |
| เครื่องยนต์รถยนต์ (ซีดาน) | 150-250 | 111-184 | 15-25 | แรงบิดขาออกสูงสุด |
| เครื่องยนต์รถบรรทุก (ดีเซล) | 400-800 | 295-590 | 41-82 | แรงบิดสูงสำหรับการลากจูง |
| สว่านไฟฟ้า | 30-80 | 22-59 | 3-8 | เครื่องมือไฟฟ้าแบบพกพา |
| มอเตอร์ไฟฟ้าอุตสาหกรรม | 5,000-50,000 | 3,700-37,000 | 510-5,100 | 5-50 kN⋅m |
| กังหันลม | 1-5 ล้าน | 738k-3.7M | 102k-510k | ระดับ MN⋅m |
เกณฑ์มาตรฐานในชีวิตประจำวัน
| สิ่งของ | แรงบิดทั่วไป | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| สกรูที่ขันด้วยมือ | 0.5-2 N⋅m | ไม่มีเครื่องมือ ใช้แค่นิ้ว |
| การเปิดฝาขวด | 5-15 N⋅m | ขวดแตงกวาดองที่ดื้อด้าน |
| การติดตั้งแป้นเหยียบจักรยาน | 35-55 N⋅m | ต้องแน่น |
| น็อตล้อรถยนต์ | 100-120 N⋅m | โดยทั่วไป 80-90 lbf⋅ft |
| กำลังเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์ | 50-120 N⋅m | แตกต่างกันไปตามขนาด |
| กำลังสูงสุดของเครื่องยนต์รถยนต์ขนาดเล็ก | 150-250 N⋅m | ที่ ~3,000-4,000 RPM |
| เครื่องยนต์ดีเซลรถบรรทุก | 400-800 N⋅m | แรงบิดสูงสำหรับการลากจูง |
| กังหันลม | 1-5 MN⋅m | เมกะตัน-เมตร! |
ข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งเกี่ยวกับแรงบิด
ความสับสนระหว่าง N⋅m กับ จูล
ทั้งสองใช้หน่วย N⋅m แต่แรงบิดและพลังงานแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง! แรงบิดคือแรงหมุน (เวกเตอร์) พลังงานคืองานที่ทำ (สเกลาร์) การใช้ 'จูล' สำหรับแรงบิดเหมือนกับการเรียกความเร็วว่า 'เมตร' — ทางเทคนิคแล้วผิด!
ทำไมดีเซลถึงรู้สึกแรงกว่า
เครื่องยนต์ดีเซลมีแรงบิดมากกว่าเครื่องยนต์เบนซินขนาดเดียวกัน 50-100%! ดีเซล 2.0L อาจให้แรงบิด 400 N⋅m ในขณะที่เบนซิน 2.0L ให้แรงบิด 200 N⋅m นี่คือเหตุผลที่รถดีเซลลากรถพ่วงได้ดีกว่าแม้จะมีแรงม้าน้อยกว่า
แรงบิดทันทีของมอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้าให้แรงบิดสูงสุดที่ 0 RPM! เครื่องยนต์เบนซินต้องการ 2,000-4,000 RPM สำหรับแรงบิดสูงสุด นี่คือเหตุผลที่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) รู้สึกเร็วมากเมื่อออกตัว — 400+ N⋅m เต็มที่ทันที!
แรงบิดของกังหันลมนั้นบ้าคลั่งมาก
กังหันลมขนาด 5 MW สร้างแรงบิด 2-5 ล้าน N⋅m (MN⋅m) ที่โรเตอร์ นั่นเหมือนกับเครื่องยนต์รถยนต์ 2,000 เครื่องหมุนพร้อมกัน — มีแรงพอที่จะบิดอาคารได้!
การขันแน่นเกินไปทำให้เกลียวเสีย
โบลต์จะยืดเมื่อถูกขันแน่น การขันแน่นเกินไปเพียง 20% สามารถทำให้เกลียวเสียรูปอย่างถาวรหรือทำให้โบลต์ขาดได้! นี่คือเหตุผลที่มีข้อมูลจำเพาะของแรงบิด — มันคือ 'โซน Goldilocks'
ประแจแรงบิดถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1918
Conrad Bahr ประดิษฐ์ประแจแรงบิดเพื่อป้องกันการขันแน่นเกินไปของท่อน้ำใน NYC ก่อนหน้านี้ ช่างประปาเพียงแค่ 'รู้สึก' ถึงความแน่น ซึ่งทำให้เกิดการรั่วไหลและการแตกหักอย่างต่อเนื่อง!
แรงบิด × RPM = กำลัง
เครื่องยนต์ที่สร้างแรงบิด 300 N⋅m ที่ 6,000 RPM จะผลิตกำลัง 188 kW (252 HP) 300 N⋅m ที่ 3,000 RPM = เพียง 94 kW! RPM ที่สูงจะแปลงแรงบิดเป็นกำลัง
คุณสร้างแรงบิด 40 N⋅m เมื่อปั่นจักรยาน
นักปั่นจักรยานที่แข็งแรงจะสร้างแรงบิด 40-50 N⋅m ต่อการเหยียบหนึ่งครั้ง นักแข่ง Tour de France สามารถรักษาระดับ 60+ N⋅m ได้นานหลายชั่วโมง นั่นเหมือนกับการเปิดฝาขวดแยมที่ดื้อด้าน 4 ขวดพร้อมกันอย่างต่อเนื่อง!
สถิติและค่าสุดขั้ว
| สถิติ | แรงบิด | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| เล็กที่สุดที่วัดได้ | ~10⁻¹² N⋅m | กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (พิโคนิวตันเมตร) |
| สกรูนาฬิกา | ~0.01 N⋅m | งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและละเอียดอ่อน |
| กังหันลมที่ใหญ่ที่สุด | ~8 MN⋅m | โรเตอร์กังหันลมนอกชายฝั่ง 15 MW |
| เพลาใบพัดเรือ | ~10-50 MN⋅m | เรือบรรทุกสินค้าที่ใหญ่ที่สุด |
| เครื่องยนต์จรวด Saturn V (F-1) | ~1.2 MN⋅m | ต่อเทอร์โบปั๊มที่แรงขับเต็มที่ |
ประวัติโดยย่อของการวัดแรงบิด
1687
ไอแซก นิวตัน กำหนดนิยามของแรงและการเคลื่อนที่แบบหมุนใน Principia Mathematica ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับแนวคิดเรื่องแรงบิด
1884
คำว่า 'torque' (แรงบิด) ถูกใช้เป็นครั้งแรกในภาษาอังกฤษโดย James Thomson (พี่ชายของ Lord Kelvin) จากคำภาษาละติน 'torquere' (บิด)
1918
Conrad Bahr ประดิษฐ์ประแจแรงบิดเพื่อป้องกันการขันแน่นเกินไปของท่อน้ำในนครนิวยอร์ก
1930s
อุตสาหกรรมยานยนต์กำหนดมาตรฐานข้อกำหนดแรงบิดสำหรับการประกอบเครื่องยนต์และตัวยึด
1948
นิวตันเมตรได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการให้เป็นหน่วย SI สำหรับแรงบิด (แทนที่ kg⋅m)
1960s
ประแจแรงบิดแบบคลิกกลายเป็นมาตรฐานในหมู่ช่างมืออาชีพ ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำเป็น ±3%
1990s
ประแจแรงบิดดิจิทัลพร้อมเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ให้การอ่านค่าแบบเรียลไทม์และการบันทึกข้อมูล
2010s
ยานพาหนะไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงการส่งมอบแรงบิดสูงสุดในทันที ซึ่งเปลี่ยนวิธีที่ผู้บริโภคเข้าใจแรงบิดเทียบกับกำลัง
อ้างอิงด่วน
การแปลงค่าทั่วไป
ปัจจัยสำคัญสำหรับการใช้งานประจำวัน
- 1 lbf⋅ft = 1.356 N⋅m
- 1 kgf⋅m = 9.807 N⋅m
- 1 N⋅m = 0.7376 lbf⋅ft
เคล็ดลับประแจแรงบิด
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
- เก็บที่การตั้งค่าต่ำสุดเพื่อรักษาสปริง
- สอบเทียบทุกปีหรือหลังใช้งาน 5,000 ครั้ง
- ดึงที่จับอย่างนุ่มนวล อย่ากระตุก
การคำนวณกำลัง
เชื่อมโยงแรงบิดกับกำลัง
- กำลัง (kW) = แรงบิด (N⋅m) × RPM ÷ 9,550
- HP = แรงบิด (lbf⋅ft) × RPM ÷ 5,252
- แรงบิดมากขึ้นที่ RPM ต่ำ = การเร่งความเร็วที่ดีขึ้น
เคล็ดลับ
- ใช้ประแจแรงบิดที่ผ่านการสอบเทียบเสมอสำหรับตัวยึดที่สำคัญ
- ปฏิบัติตามลำดับการขัน (รูปแบบดาว/เกลียว) สำหรับฝาสูบและฟลายวีล
- เก็บประแจแรงบิดไว้ที่การตั้งค่าต่ำสุดเพื่อรักษาความตึงของสปริง
- ตรวจสอบว่าข้อกำหนดแรงบิดสำหรับเกลียวแห้งหรือหล่อลื่น — แตกต่างกัน 20-30%!
- สัญลักษณ์ทางวิทยาศาสตร์อัตโนมัติ: ค่า < 1 µN⋅m หรือ > 1 GN⋅m จะแสดงเป็นสัญลักษณ์ทางวิทยาศาสตร์เพื่อให้อ่านง่ายขึ้น
แคตตาล็อกหน่วย
SI / เมตริก
หน่วย SI ตั้งแต่ระดับนาโนถึงกิกะนิวตันเมตร
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| กิโลนิวตัน-เมตร | kN⋅m | 1.000e+3 | กิโลนิวตันเมตร; ระดับเครื่องจักรอุตสาหกรรม |
| นิวตัน-เซนติเมตร | N⋅cm | 0.01 | นิวตันเซนติเมตร; อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก สกรู PCB |
| นิวตัน-เมตร | N⋅m | 1 (base) | หน่วยฐาน SI 1 N ที่ระยะทางตั้งฉาก 1 ม. |
| นิวตัน-มิลลิเมตร | N⋅mm | 0.001 | นิวตันมิลลิเมตร; ตัวยึดขนาดเล็กมาก |
| จิกะนิวตัน-เมตร | GN⋅m | 1.000e+9 | กิกะนิวตันเมตร; การใช้งานทางทฤษฎีหรือสุดขั้ว |
| กิโลนิวตัน-เซนติเมตร | kN⋅cm | 10 | unitsCatalog.notesByUnit.kNcm |
| กิโลนิวตัน-มิลลิเมตร | kN⋅mm | 1 (base) | unitsCatalog.notesByUnit.kNmm |
| เมกะนิวตัน-เมตร | MN⋅m | 1.000e+6 | เมกะนิวตันเมตร; กังหันลม ใบพัดเรือ |
| ไมโครนิวตัน-เมตร | µN⋅m | 1.000e-6 | ไมโครนิวตันเมตร; การวัดระดับไมโคร |
| มิลลินิวตัน-เมตร | mN⋅m | 0.001 | มิลลินิวตันเมตร; เครื่องมือวัดความแม่นยำ |
| นาโนนิวตัน-เมตร | nN⋅m | 1.000e-9 | นาโนนิวตันเมตร; กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม |
อิมพีเรียล / ประเพณีสหรัฐอเมริกา
หน่วยอิมพีเรียลที่ใช้ปอนด์-ฟอร์ซและออนซ์-ฟอร์ซ
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ออนซ์-แรง นิ้ว | ozf⋅in | 0.00706155176214271 | ออนซ์-ฟอร์ซ-นิ้ว; การประกอบอิเล็กทรอนิกส์ |
| ปอนด์-แรง ฟุต | lbf⋅ft | 1.3558179483314003 | ปอนด์-ฟอร์ซ-ฟุต; มาตรฐานยานยนต์ของสหรัฐอเมริกา |
| ปอนด์-แรง นิ้ว | lbf⋅in | 0.1129848290276167 | ปอนด์-ฟอร์ซ-นิ้ว; ตัวยึดขนาดเล็ก |
| กิโลปอนด์-แรง ฟุต | kip⋅ft | 1.356e+3 | กิโลปอนด์-ฟอร์ซ-ฟุต (1,000 lbf⋅ft) |
| กิโลปอนด์-แรง นิ้ว | kip⋅in | 112.9848290276167 | กิโลปอนด์-ฟอร์ซ-นิ้ว |
| ออนซ์-แรง ฟุต | ozf⋅ft | 0.0847386211457125 | ออนซ์-ฟอร์ซ-ฟุต; การใช้งานเบา |
| พาวน์ดัล ฟุต | pdl⋅ft | 0.04214011009380476 | unitsCatalog.notesByUnit.pdl-ft |
| พาวน์ดัล นิ้ว | pdl⋅in | 0.0035116758411503964 | unitsCatalog.notesByUnit.pdl-in |
วิศวกรรม / กราวิเมตริก
หน่วยกิโลกรัม-ฟอร์ซและกรัม-ฟอร์ซที่ใช้ทั่วไปในสเปคเก่า
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| กิโลกรัม-แรง เซนติเมตร | kgf⋅cm | 0.0980665 | กิโลกรัม-ฟอร์ซ-เซนติเมตร; สเปคเอเชีย |
| กิโลกรัม-แรง เมตร | kgf⋅m | 9.80665 | กิโลกรัม-ฟอร์ซ-เมตร; 9.807 N⋅m |
| เซนติเมตร กิโลกรัม-แรง | cm⋅kgf | 0.0980665 | unitsCatalog.notesByUnit.cm-kgf |
| กรัม-แรง เซนติเมตร | gf⋅cm | 9.807e-5 | กรัม-ฟอร์ซ-เซนติเมตร; แรงบิดขนาดเล็กมาก |
| กรัม-แรง เมตร | gf⋅m | 0.00980665 | unitsCatalog.notesByUnit.gf-m |
| กรัม-แรง มิลลิเมตร | gf⋅mm | 9.807e-6 | unitsCatalog.notesByUnit.gf-mm |
| กิโลกรัม-แรง มิลลิเมตร | kgf⋅mm | 0.00980665 | unitsCatalog.notesByUnit.kgf-mm |
| เมตร กิโลกรัม-แรง | m⋅kgf | 9.80665 | unitsCatalog.notesByUnit.m-kgf |
| ตัน-แรง ฟุต (สั้น) | tonf⋅ft | 2.712e+3 | unitsCatalog.notesByUnit.tonf-ft |
| ตัน-แรง เมตร (เมตริก) | tf⋅m | 9.807e+3 | เมตริกตัน-ฟอร์ซ-เมตร (1,000 kgf⋅m) |
ยานยนต์ / ปฏิบัติ
หน่วยปฏิบัติที่มีแรง-ระยะทางกลับกัน (ft-lbf)
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ฟุต ปอนด์-แรง | ft⋅lbf | 1.3558179483314003 | ฟุต-ปอนด์-ฟอร์ซ (เหมือนกับ lbf⋅ft, สัญลักษณ์กลับกัน) |
| นิ้ว ปอนด์-แรง | in⋅lbf | 0.1129848290276167 | นิ้ว-ปอนด์-ฟอร์ซ (เหมือนกับ lbf⋅in) |
| นิ้ว ออนซ์-แรง | in⋅ozf | 0.00706155176214271 | นิ้ว-ออนซ์-ฟอร์ซ; งานละเอียดอ่อน |
ระบบ CGS
หน่วยที่ใช้ไดน์จากระบบเซนติเมตร-กรัม-วินาที
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ไดน์-เซนติเมตร | dyn⋅cm | 1.000e-7 | ไดน์-เซนติเมตร; หน่วย CGS (10⁻⁷ N⋅m) |
| ไดน์-เมตร | dyn⋅m | 1.000e-5 | unitsCatalog.notesByUnit.dyne-m |
| ไดน์-มิลลิเมตร | dyn⋅mm | 1.000e-8 | unitsCatalog.notesByUnit.dyne-mm |
วิทยาศาสตร์ / พลังงาน
หน่วยพลังงานที่มีมิติเทียบเท่ากับแรงบิด (แต่มีความหมายทางแนวคิดที่แตกต่างกัน!)
| หน่วย | สัญลักษณ์ | นิวตันเมตร | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| เอิร์ก | erg | 1.000e-7 | เอิร์ก (หน่วยพลังงาน CGS, 10⁻⁷ J) |
| ฟุต-พาวน์ดัล | ft⋅pdl | 0.04214011009380476 | unitsCatalog.notesByUnit.ft-pdl |
| จูล | J | 1 (base) | จูล (หน่วยพลังงาน มีมิติเหมือน N⋅m แต่มีความหมายทางแนวคิดที่แตกต่างกัน!) |
| กิโลจูล | kJ | 1.000e+3 | unitsCatalog.notesByUnit.kJ |
| เมกะจูล | MJ | 1.000e+6 | unitsCatalog.notesByUnit.MJ |
| ไมโครจูล | µJ | 1.000e-6 | unitsCatalog.notesByUnit.μJ |
| มิลลิจูล | mJ | 0.001 | unitsCatalog.notesByUnit.mJ |
คำถามที่พบบ่อย
แรงบิดกับกำลังแตกต่างกันอย่างไร?
แรงบิดคือแรงหมุน (N⋅m หรือ lbf⋅ft) กำลังคืออัตราการทำงาน (วัตต์ หรือ HP) กำลัง = แรงบิด × RPM แรงบิดสูงที่ RPM ต่ำให้การเร่งความเร็วที่ดี กำลังสูงที่ RPM สูงให้ความเร็วสูงสุดที่สูง
ฉันสามารถใช้จูลแทน N⋅m สำหรับแรงบิดได้หรือไม่?
ไม่ได้! แม้ว่าทั้งสองจะใช้หน่วย N⋅m แต่แรงบิดและพลังงานเป็นปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกัน แรงบิดเป็นเวกเตอร์ (มีทิศทาง: ตามเข็ม/ทวนเข็มนาฬิกา) พลังงานเป็นสเกลาร์ ใช้ N⋅m หรือ lbf⋅ft สำหรับแรงบิดเสมอ
ฉันควรใช้แรงบิดเท่าใดสำหรับน็อตล้อรถยนต์ของฉัน?
ตรวจสอบคู่มือรถของคุณ ช่วงทั่วไป: รถยนต์ขนาดเล็ก 80-100 N⋅m (60-75 lbf⋅ft), ขนาดกลาง 100-120 N⋅m (75-90 lbf⋅ft), รถบรรทุก/SUV 120-200 N⋅m (90-150 lbf⋅ft) ใช้ประแจแรงบิดและรูปแบบดาว!
ทำไมประแจแรงบิดของฉันจึงต้องมีการสอบเทียบ?
สปริงจะสูญเสียความตึงเมื่อเวลาผ่านไป หลังจาก 5,000 ครั้งหรือทุกปี ความแม่นยำจะเบี่ยงเบนจาก ±3% เป็น ±10%+ ตัวยึดที่สำคัญ (เครื่องยนต์ เบรก ล้อ) ต้องการแรงบิดที่เหมาะสม — ควรสอบเทียบใหม่โดยมืออาชีพ
แรงบิดมากขึ้นดีกว่าเสมอหรือไม่?
ไม่ใช่! การขันแน่นเกินไปจะทำให้เกลียวเสียหรือทำให้โบลต์ขาด การขันไม่แน่นพอจะทำให้คลาย ปฏิบัติตามข้อกำหนดที่แน่นอน แรงบิดเกี่ยวกับความแม่นยำ ไม่ใช่แรงสูงสุด
ทำไมรถยนต์ไฟฟ้าถึงเร่งความเร็วได้เร็วมาก?
มอเตอร์ไฟฟ้าให้แรงบิดสูงสุดที่ 0 RPM! เครื่องยนต์เบนซินต้องการ 2,000-4,000 RPM สำหรับแรงบิดสูงสุด รถเทสลา Tesla มีแรงบิด 400+ N⋅m ทันที ในขณะที่รถเบนซินจะค่อยๆ สร้างขึ้น
ไดเรกทอรีเครื่องมือฉบับสมบูรณ์
เครื่องมือทั้งหมด 71 รายการที่มีอยู่ใน UNITS