定义

力矩定义

公式

单位

作用

力矩的正负如何判断

力矩限制器

应用举例

定义

力F与其力臂L的乘积叫做力对转动轴的力矩。用字母M表示。

（力和转动轴之间的距离，即从转动轴到力的作用线的垂直距离，叫做力臂。

物体上的各点都沿圆周运动，但所有各点做圆周运动的中心在同一直线上，这条直线就叫转动轴。)

力矩定义

力矩(torque)：力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即：M=F·L。力矩是描述物体转动效果的物理量，物体转动状态发生变化肯定受力矩的作用。 当物体绕固定轴转动时，力矩只有两种可能的方向，所以可用正负号来表示。一般规定：使物体沿逆时针方向转动的力矩为正；使物体沿顺时针方向转动的力矩为负。因此作用于有固定轴的转动物体上的几个力矩的合力矩就等于它们的代数和。这个代数和将决定物体是处于平衡状态，还是非平衡状态。 在国际单位制中，力矩的单位是牛顿·米(newton-metre)，注意不能写成焦耳。焦耳是能量单位，力矩和能量是两个不同的概念。 在计算力矩问题时，要注意力臂是在垂直转动轴的平面内，从转动轴到力的作用线的垂直距离。

公式

M=F×L（其中L是力臂，在计算时要注意F与L之间的关系）

单位

牛·米（N·m）(区别与功的单位牛·米=焦耳）

作用

在物理学里，力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。

力矩是力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积；其正负号用以区别力矩的不同转向，按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向（X轴/Y轴），且掌心面向转轴（X轴/Y轴）而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量，等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。物体在F作用下 ，绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动 。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M，M=r×F；M的大小为rFsina，方向由右手定则确定 。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。可以证明 Mx 、My 、Mz就是F对x ，y，z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2，其国际制单位为N·m。

力矩可以产生力矩平衡，即作用在物体上几个力的合力矩为零时的情形叫力矩的平衡。

力矩的平衡条件是有固定转动轴物体的力矩的矢量和等于零。

即：M1+M2+M3+……=0。

力矩的正负如何判断

M=F·L

1.力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积；其正负号用以区别力矩的不同转向，按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向，且掌心面向转轴而握拳，大拇指方向与该轴正向一致时取正号，反之则取负号 。

2.力矩的方向也可利用向量叉乘的概念来判断。M=F×L，L的方向是力的作用点指向转动轴，F的方向就是力的方向，F×L的方向按右手螺旋定则来确定：由F经小于180o的角转向L的右螺旋前进方向。然后根据坐标系确定力矩的正负，右螺旋前进方向与坐标轴一致时取正，反之取负。

力矩限制器

其特征在于：它由CPU电路、内存储器电路、电源电路、数据采集电路、模拟转换电路、时钟电路、LCD液晶显示电路、RS232串行接口电路、键盘、I/O接口电路、控制执行机构和控制软件组成；

CPU电路：U1采用78E516B芯片通过控制总线、地址总线、数据总线P0、P2、P3连接外围存储器U11；

锁存器U2、U5、逻辑分配器U4、串行通讯器U8、串行存储器U10、复位电路U7等连接；

内存储器电路：U10、U11采用串行存储器24C64和存储器6264分别连接到CPU控制、数据、地址总线；电源电路：采用宽电压DC/DC电路，DC18-36V输入输出DC5V、15V、±12V电压供系统数字电路和放大电路；

数据采集电路：U23选用TLC2543芯片，与传感器放大器OP07的输出端连接，经U23转化成12位数据送入处理器U1；

模拟转换电路：U18-U22选用OP07作为放大器处理；把传感器送来的4-20MA信号经处理放大成1-5V电压信号，之后送入A/D转换器U23；

时钟电路：U3选用DS12887芯片，时钟芯片U3连接到处理器U1的总线上供CPU读取；LCD液晶显示电路：选用240128显示模块，与模块数据线、控制线、地址线分别连接到处理器U1；

RS232串行接口电路：U8选用MAX232连接到处理器U1的通讯端口；键盘：选用2×6薄膜键盘连接到锁存器U5；I/O接口电路；

U6选用8255，连接到处理器U1的总线上，U6的PB口经光偶U13-14隔离获取外界输入信号；控制执行机构：采用继电器输出；U6的PA控制输出经过光偶U15-16隔离驱动功率驱动器U12控制继电器的输出。

应用举例

给我一个支点，我可以撬起地球，就是应用杠杆中力矩原理。 一定的条件下，力臂越长，所需力越小。如果没有支点，力臂再长也没有意义。如果没有力臂，作用力再大力矩也是零。