確定齒輪電機(jī)尺寸時(shí)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(jī)所需的輸入功率 - 特別是如果齒輪電機(jī)使用交流感應(yīng)電機(jī)，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(jì)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(jī)械功率是完成工作的時(shí)間速率，因此工作除以時(shí)間：

機(jī)械功率也可以寫成：

請(qǐng)注意，距離除以時(shí)間 (d/t) 就是速度，因此功率可以寫為力乘以速度：

電動(dòng)機(jī)的功率方程：公制單位

電動(dòng)機(jī)通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（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(qǐng)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(qǐng)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(guó)際單位制的功率單位是瓦特，但在討論電機(jī)功率時(shí)，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(qǐng)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(qǐng)將以瓦特為單位的功率除以 746。

電動(dòng)機(jī)的功率方程式：英制單位

在齒輪電機(jī)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(jì)算馬力：

當(dāng)扭矩以 lb-ft 為單位，速度以 rpm 為單位時(shí)：

P = 機(jī)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(shí)：

P = 機(jī)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(jī)的輸入功率

上面給出的每個(gè)機(jī)械功率方程式都可以在確定齒輪電動(dòng)機(jī)的尺寸時(shí)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(jī)所需的輸入功率時(shí)，必須考慮齒輪電機(jī)組件將該功率傳輸至負(fù)載的效率。因此，無(wú)論使用上述哪個(gè)公式計(jì)算所需的輸出功率，電機(jī)所需的輸入功率計(jì)算如下：

η = 減速電機(jī)效率

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