確定齒輪電機尺寸時首先要確定所需的輸出扭矩和速度。但是，一旦定義了扭矩和速度，您還想知道電機所需的輸入功率 - 特別是如果齒輪電機使用交流感應(yīng)電機，其中額定功率（通常以馬力給出）用作關(guān)鍵因素漿紗。

在我們研究如何計算功率之前，讓我們回顧一下功率和工作之間的關(guān)系。

功定義為在一定距離上施加的力：

機械功率是完成工作的時間速率，因此工作除以時間：

機械功率也可以寫成：

請注意，距離除以時間 (d/t) 就是速度，因此功率可以寫為力乘以速度：

電動機的功率方程：公制單位

電動機通過旋轉(zhuǎn)運動（而不是直線距離）產(chǎn)生扭矩（而不是力），因此功率等于扭矩 乘以 角速度：

請注意，角速度的單位是弧度每秒。如果速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（rot/min 或 rpm）給出，請務(wù)必將每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為弧度每秒：

從瓦特轉(zhuǎn)換為馬力

盡管國際單位制的功率單位是瓦特，但在討論電機功率時，通常使用英制馬力單位。

在 1780 年代，詹姆斯瓦特和馬修博爾頓將 1 馬力 (hp) 定義為 33,000 英尺磅/分鐘，即 44,742 牛米/分鐘。

將此從 Nm/min 轉(zhuǎn)換為 Nm/s 得到 746 Nm/s，或 746 瓦。因此，要將功率從瓦特轉(zhuǎn)換為馬力，請將以瓦特為單位的功率除以 746。

將此從 Nm/min 轉(zhuǎn)換為 Nm/s 得到 746 Nm/s，或 746 瓦。因此，要將功率從瓦特轉(zhuǎn)換為馬力，請將以瓦特為單位的功率除以 746。

電動機的功率方程式：英制單位

在齒輪電機應(yīng)用中，扭矩和速度通常仍以英制單位給出。在這些情況下，可以使用換算系數(shù)直接計算馬力：

當(dāng)扭矩以 lb-ft 為單位，速度以 rpm 為單位時：

P = 機械功率 (hp)

T = 扭矩 (lb-ft)

ω = 角速度 (rpm)

5252 = 33,0000 英尺-磅/分鐘 ÷ 2π 弧度/旋轉(zhuǎn)

當(dāng)扭矩以 lb-in 為單位，速度以 rpm 為單位時：

P = 機械功率 (hp)

T = 扭矩 (lb-in)

ω = 角速度 (rpm)

63,025 = 33,000 英尺-磅/分鐘 * 12 英寸/英尺 ÷ 2π 弧度/旋轉(zhuǎn)

齒輪電機的輸入功率

上面給出的每個機械功率方程式都可以在確定齒輪電動機的尺寸時應(yīng)用，具體取決于所使用的扭矩和速度單位。

但是，在確定電機所需的輸入功率時，必須考慮齒輪電機組件將該功率傳輸至負(fù)載的效率。因此，無論使用上述哪個公式計算所需的輸出功率，電機所需的輸入功率計算如下：

η = 減速電機效率

請注意，效率可能會有很大差異，具體取決于電機、使用的齒輪類型和齒輪比。例如，使用準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動的齒輪電機的效率可以超過 90%，而使用蝸輪的齒輪電機的效率可以從不到 40% 到大約 80% 不等。