力矩计算器

计算力对点的力矩 M = F·l·sinθ,或力偶矩 M = F·d,并求多个力矩的代数和。

输入参数

计算公式

M = F l sinθ;力偶 M = F d
Fd 力臂M = F × d
力矩计算器 示意图

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 类型、力 F、力臂 l、夹角 θ、力偶臂 d(注意输入框标注的单位)。
  2. 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
  3. 在结果区查看 力矩 M。
公式说明力矩 M = F · d(F 力,d 为力臂,即力的作用线到转轴的垂直距离)。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

力对点 O 的力矩大小为力与作用线到 O 点垂直距离(力臂)的乘积:
$$M=F\cdot l\cdot\sin\theta$$
$F$ 为力(N),$l$ 为力臂(mm),$\theta$ 为力与力臂夹角。力偶矩:
$$M=F\cdot d$$
$d$ 为力偶臂(两力作用线间垂直距离)。逆时针力矩为正、顺时针为负;合力矩为零则转动平衡。

例题

一力 $F=100\ \text{N}$,力臂 $l=500\ \text{mm}$,力与力臂垂直($\theta=90^{\circ}$):
$$M=F\cdot l\cdot\sin90^{\circ}=100\times500\times1=50000\ \text{N·mm}=50\ \text{N·m}$$
若为力偶,两力各 $F=83\ \text{N}$、力偶臂 $d=2.40\ \text{m}=2400\ \text{mm}$:
$$M=83\times2400=199200\ \text{N·mm}\approx199\ \text{N·m}$$

知识点

  • 力矩是力使物体绕点转动作用的度量,单位 N·m 或 N·mm。
  • 力偶矩与转动中心(矩心)的选取无关。
  • 力矩平衡条件:$\sum M=0$,用于求解静定结构的支座反力。