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扭力換算器

喺 SI 同英制扭力單位(牛頓米、千牛米、公斤力米、公斤力厘米、磅英尺、磅英寸、盎司英寸)之間換算,採用 NIST 等級精確系數,錨定於 CGPM 1901 標準重力同 1959 年國際碼與磅協議。

N·m

結果

0.737562 lb·ft

1 N·m= 0.737562 lb·ft

單位數值
牛頓米 (N·m)1
千牛米 (kN·m)0.001
公斤力米 (kgf·m)0.101972
公斤力厘米 (kgf·cm)10.1972
磅英尺 (lb·ft)0.737562
磅英寸 (lb·in)8.85075
盎司英寸 (oz·in)141.612

扭力換算器。牛頓米、磅英尺、磅英寸、公斤力米、公斤力厘米同盎司英寸之間嘅精確換算。

扭力換算器以牛頓米為樞紐,按 NIST 精確系數將一種扭力單位換成另一種,每對都標「精確」。1 磅英尺 = 1.3558179483314003 N·m、1 公斤力米 = 9.80665 N·m 係定義,唔係近似。

甚麼是扭力換算器?

扭力(torque)同能量(energy)喺國際單位制裏面用同一個基本單位——牛頓米(kg·m²/s²)——量度,但佢哋係兩種完全唔同嘅物理量。扭力是一個「扭」:力作用喺離開支點某個距離嘅地方(寫做 N·m 或 lb·ft);能量是做嘅功:力把物體沿位移方向推郁咗(寫做焦耳 J 或 ft·lb)。算術上兩者一樣係因為都化簡到 kg·m²/s²,但你永遠唔可以把 50 N·m 嘅扭力同 50 J 嘅能量相加,即使單位睇落一樣。一個認真嘅扭力換算器必須守住呢條線——所以本工具裏面每一個單位都標明係扭力,並且全部經由同一個基準單位換算。
喺香港,幾乎每一次同扭力打交道,最後都歸到一次單位換算。第一道係車輪螺絲:本地車房同車主擰輪胎螺絲(俗稱「輪胎螺絲」「鈒咩」),私家車通用扭力大約 90–120 N·m(≈ 66–89 lb·ft)——日系車 12 mm 螺母常見 105–130 N·m,14 mm 螺絲可上至 120–175 N·m,中型車同 SUV 再高啲。本港車房同進口車手冊一面寫 N·m、一面寫「磅數」(即 lb·ft):美式手冊寫「100 lb·ft」嘅輪胎螺絲扭力即係 135.58 N·m——同一粒螺絲兩個數字,如果扭力扳手刻度係 lb·ft 而你按 N·m 數值擰到 120,相當於多擰咗 35.58%(120 × 1.3558 = 162.7 N·m),足以擰斷螺絲、壓裂鋁圈甚至整壞迫力碟。第二道係扭力扳手同扭力批:扭力扳手經常雙刻度 N·m / lb·ft,老師傅口中嘅「磅數」往往就係 lb·ft;亞洲精密扭力扳手(日本東日 Tohnichi、京都 KTC,台灣力易得)仲會刻 kgf·cm / kgf·m。第三道係單車:碳纖維把立、車把、座管嘅扭力規格係細數值嘅 N·m——Shimano、SRAM、FSA、Deda、閃電 Specialized、Topeak 嘅手冊範圍係 4–6 N·m(公路車),擰過 8 N·m 會壓爆碳管、擰唔夠 4 N·m 踩起上嚟會滑;一個 5 N·m 同 6 N·m 嘅差錯就足以裂車架,所以單車舖一定用扭力批。第四道係小型緊固同電子:眼鏡螺絲、電子產品外殼、細馬達、RC 航模舵機用 lb·in、oz·in、kgf·cm 呢類細單位。本扭力換算器把呢啲場景一次過算清楚,免卻心算近似系數累積出嚟嘅誤差。
本工具以單一基準單位——牛頓米(N·m,國際單位制嘅扭力單位)——做樞紐,套用每種單位對牛頓米嘅定義系數:1 千牛米(kN·m)恰好等於 1000 N·m、1 公斤力米(kgf·m)恰好等於 9.80665 N·m、1 公斤力厘米(kgf·cm)恰好等於 0.0980665 N·m、1 磅英尺(lb·ft)恰好等於 1.3558179483314003 N·m、1 磅英寸(lb·in)恰好等於 0.11298482902761668 N·m(即係 lb·ft ÷ 12)、1 盎司英寸(oz·in)恰好等於 0.007061551814226043 N·m(即係 lb·in ÷ 16)。呢啲唔係工程上嘅近似估算,而係由三個定義級常數共同確定嘅精確有理系數——SI 牛頓米(1 N·m ≡ 1 kg·m²/s²,2019 年 SI 修訂後由普朗克常數同真空光速錨定)、1959 年國際碼與磅協議(1 lb = 0.45359237 kg、1 ft = 0.3048 m、1 in = 0.0254 m 全部精確)、1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM 1901)宣布標準重力 gn = 9.80665 m/s² 精確。
本換算器覆蓋 7 種扭力單位,分為兩族。SI 族覆蓋牛頓米同千牛米——係現代工程規範、所有美國以外嘅馬達 / 電機扭力標定、航天渦輪螺絲規格同物理文獻嘅默認單位。重力族覆蓋公斤力米、公斤力厘米、磅英尺、磅英寸同盎司英寸——係前 SI 時代嘅遺產,但喺三個仍然活躍嘅領域裏面係標準:美國汽車同電單車維修手冊(每粒輪胎螺絲同火咀規格都用 lb·ft 同 lb·in)、日本同台灣扭力扳手(東日 Tohnichi、京都 KTC、Snap-on 亞洲常用 kgf·cm 同 kgf·m),同 RC 舵機 / 細馬達數據表(oz·in 係細扭力嘅標準寫法)。本港車房同維修行業最常做嘅換算係 N·m ↔ lb·ft(對照進口美式扭力扳手嘅「磅數」)同 N·m ↔ kgf·m(對照舊式機械手冊嘅「公斤米」)。7 個單位嘅系數都係精確有理數,每對都標「精確」,精度選擇器可調出最多 15 位小數——IEEE-754 雙精度浮點嘅完整尾數。
認真嘅扭力換算器同營銷小工具最大嘅分別,在於兩個誠實問題:精度誠實同術語誠實。精度誠實——坊間多數線上扭力換算工具同對照表(mecalculator.tw、onlinetoolkit、tien-i 同各間貿易公司嘅 PDF)只打印 1 lb·ft ≈ 1.356 N·m,甚至明寫「以上數據為近似值」就收工;4 位小數嘅截斷喺 100 lb·ft 上漂移約 0.0018 N·m,擰汽車螺絲完全可以忽略,但對接航天螺絲扭力程序、計量基準比對就遠遠唔夠。本工具暴露完整嘅 1.3558179483314003 N·m,係 NIST SP 811 給出嘅精確有理數 4.4482216152605(磅力)同 0.3048(英尺)嘅 IEEE-754 雙精度浮點乘積,冇任何捨入。術語誠實——「磅英尺」(lb·ft)同「英尺磅」(ft·lb)喺物理上係同一組合,但 SAE、NIST 同 BIPM 都推薦扭力寫做 lb·ft(力在前、臂長在後),正正係為咗把扭力單位(lb·ft)同做功 / 能量單位(ft·lb,英尺磅,等同 1.355818 J)喺視覺上區分開。兩者量綱完全相同(kg·m²/s²),但扭力係向量(由叉積 τ = r × F 構成)、能量係純量(由點積 W = F · d 構成),就好似 SI 裏面 N·m 用於扭力、J 用於能量嘅硬性約定一樣。坊間嘅 TW / HK 換算工具大多用錯「ft·lb」寫法去標扭力——本工具一律使用 lb·ft,絕不用 ft·lb。

扭力單位之間點樣換算?

每一次扭力換算都拆成兩步:先乘源單位嘅牛頓米系數,再除目標單位嘅牛頓米系數。通用公式如下:
y=xafromatoy = x \cdot \frac{a_{\text{from}}}{a_{\text{to}}}
當中 x 係輸入值,afrom 係源單位對牛頓米嘅換算系數,ato 係目標單位對牛頓米嘅換算系數。手算步驟,以汽車維修最常做嘅 lb·ft → N·m 為例:
1. 查源單位嘅牛頓米系數。磅英尺(lb·ft):afrom = 1.3558179483314003(精確,IYP 1959 × CGPM 1901)。
2. 將輸入值乘以該系數,得到牛頓米數。100 lb·ft × 1.3558179483314003 = 135.58179483314 N·m。
3. 查目標單位嘅牛頓米系數。牛頓米(N·m):ato = 1。
4. 用牛頓米數除以目標系數。135.58179483314 ÷ 1 = 135.58 N·m(自動精度,6 位有效數字)——呢個正係美式手冊「100 lb·ft」嘅輪胎螺絲推薦扭力,比本港車房常用嘅 90–120 N·m 略高,對應中大型車一檔。
同一套程序適用於所有支援單位。本港常見嘅幾條換算列喺呢度。N·m → lb·ft(對照進口美式扭力扳手嘅「磅數」):110 N·m × 1 ÷ 1.3558179483314003 = 81.13 lb·ft——呢個係本港私家車輪胎螺絲常用基準 110 N·m(≈ 81 lb·ft)。kgf·m → N·m(舊式機械手冊同電單車「公斤米」互譯):2.0 kgf·m × 9.80665 = 19.61 N·m——典型亞洲速克達汽缸頭螺帽(如三陽 SYM 125 維修手冊嘅 1.8–2.2 kgf·m)嘅舊式標定。kgf·cm → N·m(東日 Tohnichi、京都 KTC 亞洲精密扭力扳手刻度):100 kgf·cm × 0.0980665 = 9.81 N·m——典型亞洲精密扭力扳手覆蓋 4–2000 kgf·cm,對應 0.4–196 N·m。N·m → lb·in(碳纖維單車把立精密扭力批):5 N·m ÷ 0.11298482902761668 = 44.25 lb·in——呢個係 Shimano、SRAM、FSA、閃電 Specialized 對碳纖維公路車把立嘅推薦扭力,落喺 4–6 N·m 安全區間。oz·in → N·m(RC 航模舵機扭力規格):400 oz·in × 0.007061551814226043 = 2.82 N·m——呢個係高端標準舵機喺 6V 下嘅額定保持扭力。lb·ft ↔ lb·in 同 lb·in ↔ oz·in:1 lb·ft = 12 lb·in 精確(英尺-英寸純幾何關係,IYP 1959 把 1 ft 定為 12 in),1 lb·in = 16 oz·in 精確(磅-盎司純幾何關係);兩個除數 12 同 16 之中只有 16 係 2 嘅冪次,所以 lb·in → oz·in 喺 IEEE-754 下逐位精確。
兩條值得記住嘅高頻捷徑:「1 lb·ft ≈ 1.36 N·m」同「1 kgf·m ≈ 9.81 N·m」——前者係車房、機械維修嘅口算捷徑,約 0.3% 誤差;後者係舊式機械同電單車手冊嘅入門級換算,標準重力 9.80665 喺四位小數下足夠日常使用。本工具下拉框未列出「扭矩」「轉矩」等同義術語,但作為同一物理量佢哋共用同一組系數。
要使用本換算器,先喺「來源單位」下拉框揀好單位,輸入數值,再喺「目標單位」下拉框揀目標。結果會隨着每一次按鍵即時刷新;㩒結果卡即可一鍵複製到剪貼簿。精度選擇器可喺「自動」(約 6 位有效數字)同固定嘅 0、2、4、6、10、15 位小數之間切換。當結果絕對值大過 10¹²(萬億)或細過 10⁻³(千分之一)時,自動精度會切換做科學記號——把 15 kN·m 風電塔筒法蘭螺絲扭力換算成盎司英寸(約 2.12 × 10⁶ oz·in)時仍然可讀。「精確」標籤會出現喺每一個換算結果旁,因為本組 7 個單位嘅系數都係定義級有理數,喺 IEEE-754 雙精度浮點下可被嚴格表示。本港 Intl 顯示慣例以逗號做千分位、句點做小數點:例如 135.58 N·m、11,063.43 lb·ft、9.80665 N·m。

扭力換算公式

y=xafromatoy = x \cdot \frac{a_{\text{from}}}{a_{\text{to}}}
  • yy = 換算後嘅結果,以目標扭力單位表示。
  • xx = 輸入嘅數值,以源扭力單位表示。
  • afroma_{\text{from}} = 源單位換算為牛頓米嘅系數(例如公斤力米 9.80665、磅英尺 1.3558179483314003、公斤力厘米 0.0980665)。
  • atoa_{\text{to}} = 目標單位換算為牛頓米嘅系數(例如千牛米 1000、磅英寸 0.11298482902761668、盎司英寸 0.007061551814226043)。
公式本質上係以牛頓米(N·m)為樞紐嘅兩步換算。牛頓米係國際單位制(SI)中扭力嘅相干派生單位(BIPM SI 手冊第 9 版表 4):1 N·m ≡ 1 kg·m²/s²,係 1 牛頓力垂直作用喺 1 米力臂末端產生嘅扭力。本換算器使用嘅系數表直接來自 NIST SP 811 附錄 B.8(kgf·m 以粗體印為精確 9.80665、lb·ft 印為 1.355818、lb·in 印為 0.1129848、ozf·in 印為 7.061552 × 10⁻³)同四個上游精確定義——SI 牛頓米、1959 年國際碼與磅協議(1 lb = 0.45359237 kg、1 ft = 0.3048 m、1 in = 0.0254 m 全部精確)、1901 年第 3 屆國際度量衡大會決議(gn = 9.80665 m/s² 精確)。香港按《度量衡條例》(第 68 章)由香港海關執行同一套國際單位制(SI 自 1976 年正式引入香港,現已成為本港主流計量制度);香港創新科技署轄下嘅標準及校正實驗所提供 0.05 至 1000 N·m 嘅扭力校正服務,覆蓋人手扭力扳手、機械扭力檢測儀同電子扭力檢測儀:
  • 牛頓米(N·m):1 N·m(精確,SI 相干派生單位;1 N·m ≡ 1 kg·m²/s²)
  • 千牛米(kN·m):1000 N·m(精確,SI 詞頭)
  • 公斤力米(kgf·m,公斤米,kp·m):9.80665 N·m(精確,= 1 kgf × 1 m;NIST SP 811 中以粗體印出,CGPM 1901)
  • 公斤力厘米(kgf·cm,公斤厘米):0.0980665 N·m(精確,= kgf·m / 100)
  • 磅英尺(lb·ft,磅力英尺,lbf·ft):1.3558179483314003 N·m(精確,= 4.4482216152605 N × 0.3048 m,IEEE-754 雙精度浮點下精確表示嘅 NIST 精確有理數乘積;NIST 印嘅係 1.355818 嘅捨入版本)
  • 磅英寸(lb·in,磅力英寸):0.11298482902761668 N·m(精確,= lb·ft / 12 = 4.4482216152605 N × 0.0254 m;NIST 印嘅係 0.1129848 嘅捨入版本)
  • 盎司英寸(oz·in,盎司力英寸):0.007061551814226043 N·m(精確,= lb·in / 16 = (lbf / 16) × in;除數 16 係 2 嘅冪次,所以 IEEE-754 下逐位精確;NIST 印嘅係 7.061552 × 10⁻³ 嘅捨入版本)
舊式機械手冊同現代規範之間嘅橋樑係 1 kgf·m = 9.80665 N·m 精確——呢個係 1901 年第 3 屆 CGPM 把標準重力固定為 9.80665 m/s² 之後,把所有重力衍生扭力單位推到 SI 上嘅根本系數。香港工程口語裏面「公斤米」「公斤·米」「公斤力米」「kg·m」(喺扭力語境下)指嘅就係 kgf·m,同質量嘅「公斤」(kg)雖然寫法相近但量綱完全唔同——前者係扭力(kg·m²/s²),後者係質量(kg)。香港正式工程文件、報關、合約一律以 N·m 標示;但機械維修、電機檢修、液壓設備目錄、亞洲扭力扳手刻度至今仍喺 N·m 同 kgf·m 之間互譯。
N·m → lb·ft 方向上,換算器會顯示無理商 1 ÷ 1.3558179483314003 = 0.7375621492772653… lb·ft/N·m。坊間多數入門級換算工具只打印 0.7376 就收工,本工具會按精度選擇器打印到最多 15 位小數。同樣,N·m → lb·in 比值:1 ÷ 0.11298482902761668 = 8.850745791327185… lb·in/N·m(精密扭力批廠家喺產品手冊裏面印嘅換算常數)。形式上有無窮不循環小數,但因為兩端都由精確有理數定義,仍標為「精確」——無理性體現喺打印形式,定義上依然精確。

扭力換算實例

110 N·m 私家車輪胎螺絲換磅英尺(本港車房對照進口扭力扳手「磅數」)

揀「來源 = 牛頓米(N·m)、目標 = 磅英尺(lb·ft)、值 = 110」。公式給出 110 × 1 ÷ 1.3558179483314003 = 81.13 lb·ft(自動精度,6 位有效數字),調到 10 位小數顯示 81.1318364205 lb·ft。呢個係本港私家車輪胎螺絲嘅常用基準——本地車房同日系車手冊嘅常見範圍係 90–120 N·m(≈ 66–89 lb·ft),12 mm 螺母多落喺 105–130 N·m,14 mm 螺絲可上至 120–175 N·m,中型車同 SUV 再高啲。當本港師傅打開美國進口嘅 Ford F-150、Jeep、Tesla Model S 美版維修手冊時,美式手冊寫嘅「90 lb·ft」「100 lb·ft」就分別對應 122.02 N·m 同 135.58 N·m——同一粒螺絲兩個數字。警告:如果手上嘅扭力扳手刻度係 lb·ft(即老師傅口中嘅「磅數」),而你按 110 N·m 直接擰到 110 lb·ft,相當於多擰咗 35.58%(110 × 1.3558 = 149.1 N·m),足以擰斷螺絲、壓裂鋁圈甚至整壞迫力碟。換算係精確嘅,扭力扳手按 ISO 6789 係 ±4%——校正間隔為每 5,000 次使用或 12 個月一次;香港創新科技署標準及校正實驗所提供 0.05 至 1000 N·m 嘅扭力校正服務。

5 N·m 碳纖維單車把立換磅英寸(Shimano、閃電、Topeak 推薦扭力)

揀「來源 = 牛頓米(N·m)、目標 = 磅英寸(lb·in)、值 = 5」。公式給出 5 ÷ 0.11298482902761668 = 44.25 lb·in(自動精度),10 位小數顯示 44.2537289566 lb·in。呢個係 Shimano、SRAM、FSA、Deda、Easton、Ritchey、閃電 Specialized 同 Topeak 對碳纖維公路車把立、車把、座管嘅常見推薦扭力——手冊範圍係 4–6 N·m(最大不超過 7–8 N·m),擰過會壓爆或脫層碳纖維管材,擰唔夠 4 N·m 喺高強度踩車時會滑。一個 5 N·m 同 6 N·m 嘅差錯就足以裂車架,所以單車舖一定用扭力批。本工具嘅精度(15 位)比扭力扳手本身高幾個數量級——典型單車專用扭力批(Topeak、Park Tool、Pedro's)量程 2–10 N·m,按 ISO 6789 係 ±6%,所以扳手上嘅「5 N·m 檔」實測可能喺 4.7–5.3 N·m 之間。Shimano 同閃電嘅官方建議:碳纖維零件務必使用碳纖維專用裝配膏(Park Tool SAC-2、Finish Line Carbon Fiber Grip),唔好用普通牛油——裝配膏靠摩擦微粒提升摩擦系數,令較低嘅扭力就能達到必要嘅夾緊力,避免碳管開裂。

2.0 公斤力米 速克達汽缸頭螺帽換牛頓米(亞洲電單車舊式機械手冊)

揀「來源 = 公斤力米(kgf·m)、目標 = 牛頓米(N·m)、值 = 2.0」。公式給出 2.0 × 9.80665 = 19.6133 N·m 精確,自動精度顯示 19.61 N·m。呢個係典型亞洲速克達汽缸頭螺帽嘅舊式標定——三陽 SYM 心情 / X'Pro 125 維修手冊汽缸頭螺帽(8 mm 螺牙)寫 1.8–2.2 kgf·m,對應 17.65–21.57 N·m 或 13.02–15.91 lb·ft 三套數字;汽缸頭蓋螺栓(6 mm 螺牙)1.0–1.4 kgf·m,對應 9.81–13.73 N·m。kgf·m 呢個單位(香港工程口語「公斤米」「公斤力米」,符號亦寫 kp·m)喺日本電單車(本田 CB / XL、雅馬哈 XS / FZ、川崎 KZ / Z、鈴木 GS / GSX 七八十年代車型)同舊式機械手冊裏面普遍存在。日本東日(Tohnichi)、京都(KTC)同台灣力易得等亞洲扭力扳手至今仍喺出廠時同時刻 N·m 同 kgf·m / kgf·cm 兩套刻度,等老師傅沿用舊手冊時毋須二次換算;美式哈雷-戴維森手冊則同時印 lb·ft——呢就解釋咗點解經典電單車修復愛好者要喺 N·m / kgf·m / lb·ft 三套單位之間頻繁互譯。

25 N·m 火咀換磅英尺(鋁合金缸頭同鑄鐵缸頭)

揀「來源 = 牛頓米(N·m)、目標 = 磅英尺(lb·ft)、值 = 25」。公式給出 25 ÷ 1.3558179483314003 = 18.44 lb·ft(自動精度)。呢個係 NGK、Denso、Bosch 對 14 mm 螺牙帶平墊圈火咀(火花塞)喺鋁合金缸頭上推薦扭力嘅中點——官方安裝規範係 20–30 N·m(鋁合金缸頭)/ 25–35 N·m(鑄鐵缸頭),換成磅英尺係 14.75–22.13 lb·ft 同 18.44–25.81 lb·ft。不同螺牙規格嘅對應扭力:12 mm 螺牙 15–20 N·m(11.06–14.75 lb·ft,約 1.53–2.04 kgf·m)、18 mm 螺牙 30–40 N·m(22.13–29.50 lb·ft);錐形頭無墊圈火咀採用「手擰到位 + 角度法」——新咀旋轉 2/3 圈、舊咀旋轉 1/16 圈(約 22°),毋須查扭力扳手。警告:鋁合金缸頭最容易因為過擰而拉傷螺牙甚至脫牙,蝕埋成個缸體;務必先用手擰到密封墊接觸後再用扭力扳手做最終擰緊,未到「咔嚓」聲前唔好強行加力。

400 oz·in RC 航模舵機換牛頓米同公斤力厘米(hobby 圈跨國規格對比)

揀「來源 = 盎司英寸(oz·in)、目標 = 牛頓米(N·m)、值 = 400」。公式給出 400 × 0.007061551814226043 = 2.8246207256904 N·m 精確,自動精度 2.82 N·m。呢個係 Futaba(雙葉)、Hitec、JR、Savox 同國產 EMAX 喺 6V 供電下高端標準舵機嘅額定保持扭力——足以驅動 1/8 比例 RC 越野車嘅轉向連桿或者大型遙控固定翼飛機嘅升降舵喺空氣動力載荷下保持位置。同樣規格喺亞洲銷售時,廠家會同時印 kgf·cm 等效值:400 oz·in 嘅 2.8246207256904 N·m ÷ 0.0980665 N·m/(kgf·cm) = 28.80 kgf·cm——呢就係點解亞洲 RC 舵機嘅說明書同時印「400 oz·in / 28.8 kgf·cm / 2.82 N·m」三套數字。RC 圈嘅扭力單位生態特別複雜:美式廠家用 oz·in(盎司英寸),日本同亞洲電商用 kgf·cm(公斤力厘米),工業級伺服馬達用 N·m——本工具幫你一次過算清楚。

15 kN·m 風電塔筒法蘭螺絲換磅英尺(千牛米量級嘅大型緊固)

揀「來源 = 千牛米(kN·m)、目標 = 磅英尺(lb·ft)、值 = 15」。公式給出 15 × 1000 ÷ 1.3558179483314003 = 11,063.43 lb·ft(自動精度,6 位有效數字)。呢個係風電塔筒底法蘭螺絲嘅最大緊固扭力量級——由早期 5 kN·m(≈ 3,688 lb·ft)嘅近海機型,到目前 12 kN·m(≈ 8,851 lb·ft)嘅中大型機組,到 15 MW 級機型可推至 15 kN·m(≈ 11,063 lb·ft)。呢個量級嘅扭力遠超普通扭力扳手同手動扭矩倍增器嘅能力範圍——施工現場採用液壓螺栓拉伸器(Hytorc、Atlas Copco、Enerpac)直接拉伸預緊螺絲,通過控制螺絲軸向伸長量嚟精確控制預緊力。塔筒法蘭多採用 10.9 級或 12.9 級高強度螺絲,按 T = K · F · d 計算(K 扭矩系數取 0.11–0.15、F 預緊力、d 螺紋公稱直徑);介於預緊不足同塑性屈服之間嘅安全裕度只有幾個百分點——任何換算或量度誤差都直接威脅機組喺 25 年設計壽命內嘅疲勞壽命。

對照表:1 個單位等於幾多牛頓米同磅英尺

單位符號牛頓米 (N·m)磅英尺 (lb·ft)磅英寸 (lb·in)公斤力厘米 (kgf·cm)精確?
盎司英寸oz·in0.00706155180.0052083 (= 1/192)0.0625 (= 1/16)0.072007
公斤力厘米kgf·cm0.09806650.07233010.8679621
磅英寸lb·in0.11298482900.0833333 (= 1/12)11.152124
牛頓米N·m10.73756214938.850745810.19716
磅英尺lb·ft1.355817948311213.82550
公斤力米kgf·m9.806657.23301486.79617100
千牛米kN·m1000737.56214938850.745810,197.16
三條值得記住嘅定義級捷徑:1 lb·ft = 12 lb·in 精確(英尺-英寸純幾何關係,IYP 1959 把 1 ft 定為 12 in),1 lb·in = 16 oz·in 精確(磅-盎司純幾何關係,除數 16 係 2 嘅冪次,IEEE-754 下逐位精確),1 kgf·m = 100 kgf·cm 精確(米-厘米純十進制關係)。其餘每一行都係由呢三條同 SI 牛頓米定義推導出嚟嘅精確有理數。N·m ↔ lb·ft 嘅乘數 1.3558179483 同倒數 0.7375621493 係解決整個中美汽車同機械跨制扭力對照嘅兩個核心常數。

香港人最常查嘅扭力換算

香港用戶最常查嘅扭力單位對照——由車房對照進口美式扭力扳手「磅數」、私家車輪胎螺絲擰緊、火咀同缸頭螺絲嘅精確扭力,到單車同 RC 航模 hobby 圈嘅精密扭力。可以當作速查表,亦可以喺計算器輸入數值,取得最多 15 位小數嘅精確結果。
  • 牛頓米換磅英尺:1 N·m ≈ 0.73756 lb·ft(精確為 1/1.3558179483314003)
  • 磅英尺換牛頓米:1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m(精確,IYP 1959 × gn
  • 牛頓米換公斤力米:1 N·m ≈ 0.10197 kgf·m
  • 公斤力米換牛頓米:1 kgf·m = 9.80665 N·m(精確,CGPM 1901)
  • 牛頓米換公斤力厘米:1 N·m ≈ 10.197 kgf·cm
  • 公斤力厘米換牛頓米:1 kgf·cm = 0.0980665 N·m(精確)
  • 磅英尺換磅英寸:1 lb·ft = 12 lb·in(精確)
  • 磅英寸換磅英尺:1 lb·in ≈ 0.08333 lb·ft(= 1/12)
  • 盎司英寸換磅英寸:1 oz·in = 0.0625 lb·in(精確,= 1/16)
  • 100 lb·ft 換牛頓米:100 lb·ft = 135.58 N·m(美式手冊輪胎螺絲)
  • 110 N·m 換磅英尺:110 N·m ≈ 81.13 lb·ft(本港私家車輪胎螺絲基準)
  • 120 N·m 換磅英尺:120 N·m ≈ 88.51 lb·ft
  • 150 N·m 換磅英尺:150 N·m ≈ 110.63 lb·ft(中大型 SUV 上限)
  • 5 N·m 換磅英寸:5 N·m ≈ 44.25 lb·in(碳纖維單車把立)
  • 25 N·m 換磅英尺:25 N·m ≈ 18.44 lb·ft(火咀鋁合金缸頭)
  • 2.0 kgf·m 換牛頓米:2.0 kgf·m = 19.61 N·m(速克達汽缸頭螺帽)
  • 1 kgf·m 換磅英尺:1 kgf·m ≈ 7.23301 lb·ft
  • 1 kN·m 換磅英尺:1 kN·m ≈ 737.56 lb·ft(結構螺絲)

扭力換算實用建議

  • 始終以牛頓米(N·m)為樞紐。本工具每一次換算都按「輸入 × 源系數 ÷ 目標系數」執行,牛頓米係中間橋樑。記住四個核心精確系數就擁有所有交叉換算:千牛米(1000)、公斤力米(9.80665)、磅英尺(1.3558179483314003)、磅英寸(lb·ft / 12 = 0.11298482902761668)。公斤力厘米(kgf·m / 100)同盎司英寸(lb·in / 16,除數都係 2 嘅冪次)作為衍生系數補完全表。
  • 「1 lb·ft ≈ 1.36 N·m」同「1 kgf·m ≈ 9.81 N·m」只係粗略估算,精確關係係 1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m(NIST 精確有理數 4.4482216152605 × 0.3048 嘅 IEEE-754 雙精度浮點乘積)同 1 kgf·m = 9.80665 N·m(CGPM 1901 標準重力錨)。心算「lb·ft × 1.36」喺 100 lb·ft 上誤差約 0.4 N·m(< 0.3%),擰汽車輪胎螺絲完全可以忽略,但對接航天螺絲扭力程序、大型柴油引擎連桿螺絲預緊力規範、計量基準比對就必須用全位數。
  • 「磅英尺」(lb·ft)係扭力;「英尺磅」(ft·lb)按嚴格定義係做功 / 能量。兩者係同一個算術乘積(lbf × ft),但物理量唔同:lb·ft(或寫 lbf·ft)係 1 磅力垂直作用喺 1 英尺力臂端產生嘅扭力;ft·lb(或寫 ft·lbf,foot-pound)係 1 磅力沿作用線方向位移 1 英尺所做嘅功。NIST、SAE 同 BIPM 都推薦扭力寫 lb·ft(力在前、臂長在後),保持同能量單位 ft·lb(1 ft·lb ≈ 1.3558 J)嘅視覺區分。兩者量綱都係 kg·m²/s²,但扭力係向量(叉積 τ = r × F)、能量係純量(點積 W = F · d)。坊間嘅 TW / HK 換算工具大多用錯「ft·lb」去標扭力——本工具一律使用 lb·ft,絕不用 ft·lb。
  • 牛頓米(N·m)同焦耳(J)喺 SI 中量綱完全相同(kg·m²/s²),但不可互換。牛頓米係扭力單位,焦耳係能量 / 做功單位。BIPM SI 手冊第 9 版明確指出扭力應當以牛頓米表達而唔係焦耳。寫「50 J 嘅扭力」係錯嘅——儘管算式上 50 J 同 50 N·m 數值相同,單位選擇體現嘅係物理量分類。DSE 物理同大學普通物理嘅力矩 τ = r × F 一節,單位寫錯一樣會扣分。
  • kgf·cm(公斤力厘米、公斤厘米)喺亞洲精密扭力扳手刻度上仍然廣泛存在。東日(Tohnichi)、京都(KTC)、Snap-on 亞洲、台灣力易得等品牌嘅扭力扳手出廠時同時刻 N·m 同 kgf·cm(或 kgf·m)兩套刻度,因為亞洲精密小尺寸緊固件服務手冊(機械零件、機器人伺服馬達、電子設備)同舊式日本電單車維修手冊仍以 kgf·cm 為常用。1 kgf·cm = 0.0980665 N·m 精確 = 0.86796 lb·in。一把常見 100 kgf·cm 量程嘅亞洲精密扭力扳手覆蓋約 9.81 N·m 或 86.8 lb·in——啱啱對應細尺寸單車零件、電子設備、機器人減速器嘅擰緊需求。
  • 本扭力單位集合嘅 7 個系數全部係定義級有理數,喺 IEEE-754 雙精度浮點下逐位精確表示:1、1000、9.80665、0.0980665、1.3558179483314003、0.11298482902761668、0.007061551814226043——全部精確。本工具對每個換算結果都加「精確」標籤,係誠實標記(唔係營銷噱頭)——因為精確有理數嘅乘積仍然係有理數,IEEE-754 喺 64 位浮點上對呢啲有限尾數嘅有理數可以零誤差表示。
  • 汽車同機械扭力扳手按 ISO 6789 校正到 ±4% 指示值,且僅喺量程嘅 20%–100% 之間可靠。一把 200 N·m 量程嘅標準扭力扳手可靠區間係 40–200 N·m,低過 40 N·m 時漂移迅速變大。本工具嘅精度(自動 6 位 / 最高 15 位)瞄準嘅係參數手冊級換算,唔係量度精度——即使喺 15 位精度下換算結果係精確嘅,但你手上嘅扭力扳手唔係。私家車輪胎 110 N·m 擰緊,扭力扳手 ±4% 嘅容差約 ±4.4 N·m(≈ ±3.3 lb·ft),比任何換算捨入誤差大幾個數量級。香港創新科技署標準及校正實驗所提供 0.05 至 1000 N·m 嘅扭力校正服務,覆蓋人手扭力扳手、機械同電子扭力檢測儀。
  • 對汽車同電單車嘅常用擰緊扭力,按本港車房通用基準記憶:輪胎螺絲 90–120 N·m(日系車 12 mm 螺母 105–130 N·m、14 mm 螺絲 120–175 N·m、中大型 SUV 再高啲)、火咀 NGK / Denso / Bosch 喺鋁合金缸頭 20–30 N·m,鑄鐵缸頭 25–35 N·m(12 mm 螺牙 15–20 N·m、18 mm 螺牙 30–40 N·m)、機油底殼放油螺絲 25–40 N·m速克達汽缸頭螺帽約 1.8–2.2 kgf·m(17.6–21.6 N·m)。呢啲係車房同維修舖手頭查得最頻繁嘅幾條;最準確仍然係查隨車維修手冊。
  • 單車同電單車碳纖維零件按 4–7 N·m 限制擰緊。Shimano、SRAM、FSA、Deda、Easton、Ritchey、閃電 Specialized 嘅官方推薦範圍係 4–6 N·m(公路車把立、車把、座管),最大不超過 7–8 N·m。擰過會壓爆或脫層碳纖維管材,擰唔夠 4 N·m 會滑——一個 5 N·m 同 6 N·m 嘅差錯就足以裂車架。務必使用碳纖維專用裝配膏(Park Tool SAC-2、Finish Line Carbon Fiber Grip)而唔係普通牛油——裝配膏靠摩擦微粒提升摩擦系數,令較低扭力就能達到必要嘅夾緊力。專用扭力批(Topeak、Park Tool、Pedro's)量程 2–10 N·m,按 ISO 6789 係 ±6%,對碳纖維已經夠用。
  • 結果絕對值大過 10¹²(萬億)或細過 10⁻³(千分之一)時,自動精度切換做科學記號。呢個係有意為之:把 15 kN·m 風電塔筒法蘭螺絲扭力換算成盎司英寸得到約 2.12 × 10⁶ oz·in,用科學記號一眼睇清量級;寫做 2,124,053 oz·in 反而難辨。出報告若要保留原始小數串,把精度切到 10 或 15 即可。本工具最多打印 15 位小數,匹配 IEEE-754 雙精度浮點嘅尾數極限。
  • 扭力(torque)唔等於馬力(horsepower)。扭力係引擎曲軸轉動嗰下嘅「力」(N·m 或 lb·ft),直接關係到起步同爬坡;馬力係功率(單位時間做嘅功),決定極速同高速延伸。兩者由公式 馬力 = 扭力 × 轉速(rpm) ÷ 5252 連繫。本工具只換算扭力嘅單位(如 250 N·m ≈ 184.39 lb·ft),唔換算馬力——但讀車廠資料「峰值扭力 250 N·m / 4,800 rpm」時,呢個換算幫你同美式手冊嘅 lb·ft 數字對照。

扭力換算器 — 常見問題

1 lb·ft 等於幾多 N·m?

恰好 1.3558179483314003 N·m。呢個唔係量度值,係定義值——由 1959 年國際碼與磅協議(IYP 1959,把 1 磅力定為 4.4482216152605 N 精確)同 1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM 1901,把標準重力 gn = 9.80665 m/s² 固定為精確常數)相乘得到。坊間多數非正式資料只寫 1 lb·ft ≈ 1.3558 N·m 或 1.356 N·m(4–5 位小數截斷),車房同汽車維修日常使用足夠;NIST SP 811 印嘅係 1.355818;對接航天螺絲扭力程序、計量基準比對就要用全部位數。

1 牛頓米 (N·m) 等於幾多 lb·ft?

1 N·m ≈ 0.73756 lb·ft(= 1 ÷ 1.3558179483314003)。呢個係 1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m 定義反過嚟嘅倒數,數學上係無理數——冇最末一位,只係更長嘅截斷。工程手冊普遍打印 0.7376 或 0.73756;本工具會按精度選擇器打印到最多 15 位小數。100 N·m ≈ 73.756 lb·ft,110 N·m ≈ 81.13 lb·ft,150 N·m ≈ 110.63 lb·ft。

汽車輪胎螺絲應該擰幾多 N·m?

本港車房同日系車手冊嘅常見範圍係 90–120 N·m(約 66–89 lb·ft):12 mm 螺母多落喺 105–130 N·m,14 mm 螺絲可上至 120–175 N·m,中型車同 SUV 再高啲。最準確仍然係查隨車維修手冊或 B 柱標籤——鋁圈比鋼圈典型低 10–15%,過擰會壓裂鋁圈或整壞迫力碟。換算關係:1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m 精確,所以美式手冊「100 lb·ft」= 135.58 N·m,唔好把美式扭力扳手刻度(「磅數」)嘅數字直接當 N·m 嚟擰——多擰 35.58% 足以擰斷螺絲。

1 kgf·m(公斤力米、公斤米)等於幾多 N·m?

恰好 9.80665 N·m——呢個係 1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM)把標準重力固定為 gn = 9.80665 m/s² 精確嘅直接推論:1 kgf 係 1 公斤質量喺標準重力下嘅重力 = 1 × 9.80665 = 9.80665 N 精確,所以 1 kgf·m = 9.80665 N·m 精確。NIST SP 811 附錄 B.8 把呢條以粗體印出。香港工程口語裏面「公斤米」「公斤·米」「公斤力米」「kg·m」(喺扭力語境下)指嘅就係 kgf·m,係舊式機械手冊同亞洲電單車手冊嘅常用單位,現代規範要求以 N·m 標示,但機械維修同亞洲扭力扳手刻度仍喺使用。

lb·ft 同 ft·lb 係咪同一個單位?

物理上當兩者都用嚟描述扭力時係同一個量,本質係同一個算術乘積(lbf × ft)。但嚴格嘅技術讀法係:lb·ft(磅英尺)係扭力單位,ft·lb(英尺磅)係能量單位。兩者算術相同(1 lb·ft = 1 ft·lb = 1.3558 N·m = 1.3558 J),但描述嘅物理量唔同——扭力係向量(叉積 τ = r × F),能量 / 功係純量(點積 W = F · d)。SAE、NIST 同 BIPM 都推薦扭力寫 lb·ft(力在前、臂長在後),保持同能量單位 ft·lb 嘅視覺區分。坊間嘅 TW / HK 換算工具大多用錯「ft·lb」去標扭力,本工具一律使用 lb·ft。

牛頓米同焦耳係咪同一個單位?

量綱上係;概念上唔係。兩者都係 kg·m²/s² 嘅 SI 基本單位組合,但牛頓米(N·m)保留俾扭力(旋轉力,向量),焦耳(J)保留俾能量 / 功(純量)。BIPM SI 手冊第 9 版明確指出扭力應當以牛頓米表達而唔係焦耳。寫「50 J 嘅扭力」係錯嘅——儘管算式上 50 J 同 50 N·m 數值相同,單位選擇體現嘅係物理量分類。能量由力同位移嘅點積(內積)得出、係純量;扭力由力臂同力嘅叉積(外積)得出、係向量。

點解舊式機械手冊用 kgf·m 而唔用 N·m?

因為 kgf·m(公斤力米,亦叫「公斤米」)係前 SI 時代嘅重力公制單位——1970 年代以前嘅機械手冊同日本電單車手冊(本田 CB、雅馬哈 XS、川崎 KZ、鈴木 GS 七八十年代車型)大量使用 kgf·m。國際單位制(SI)逐步取代之後,現代規範要求以 N·m 標示。但實際機械維修、電機檢修、液壓設備目錄、亞洲扭力扳手刻度(東日 Tohnichi、京都 KTC、台灣力易得)至今仍喺 N·m 同 kgf·m 之間互譯,老師傅沿用 kgf·m 習慣。換算:1 kgf·m = 9.80665 N·m 精確。

1 lb·ft 等於幾多 lb·in?

恰好 12 lb·in。呢個係 1959 年國際碼與磅協議(IYP 1959)規定嘅幾何關係——1 英尺(ft)等於 12 英寸(in)精確,所以 1 磅力 × 1 英尺 = 1 磅力 × 12 英寸 = 12 lb·in 精確。美式精密扭力批(Wera、CDI、Snap-on Industrial Brands、Tohnichi US)針對細尺寸緊固件(電子設備、單車把立、潔具喉管、傢俬)使用 lb·in 標尺,因為 lb·ft 量級下細過 1 lb·ft 嘅值喺刻度上幾乎無法讀取。100 lb·in = 8.333 lb·ft = 11.30 N·m。

火咀(火花塞)應該擰幾多 N·m?

NGK、Denso、Bosch 嘅安裝規範:14 mm 螺牙帶平墊圈火咀喺鋁合金缸頭上 20–30 N·m(14.75–22.13 lb·ft),鑄鐵缸頭 25–35 N·m(約 2.55–3.57 kgf·m)。不同螺牙規格嘅對應扭力:12 mm 螺牙 15–20 N·m(約 1.53–2.04 kgf·m)、18 mm 螺牙 30–40 N·m。錐形頭無墊圈火咀採用「手擰到位 + 角度法」:新咀旋轉 2/3 圈(240°)、舊咀旋轉 1/16 圈(22°),毋須查扭力扳手。警告:鋁合金缸頭最容易因為過擰而拉傷螺牙甚至脫牙;務必先用手擰到密封墊接觸後再用扭力扳手做最終擰緊,未到「咔嚓」聲前唔好強行加力。

碳纖維單車把立應該擰幾多 N·m?

Shimano、SRAM、FSA、Deda、Easton、Ritchey、閃電 Specialized 同 Topeak 嘅統一建議係 4–6 N·m(約 35–53 lb·in),公路車把立、車把、座管嘅緊固範圍;山地車把立稍高至 5–7 N·m。最大絕對不超過 7–8 N·m——擰過會壓爆或脫層碳纖維管材,擰唔夠 4 N·m 喺高強度踩車中會滑,一個 5 N·m 同 6 N·m 嘅差錯就足以裂車架。務必使用碳纖維專用裝配膏(Park Tool SAC-2、Finish Line Carbon Fiber Grip)而唔係普通牛油——裝配膏靠摩擦微粒提升摩擦系數,令較低扭力就能達到必要嘅夾緊力。專用扭力批(Topeak、Park Tool、Pedro's)量程 2–10 N·m,按 ISO 6789 係 ±6%,對碳纖維已經夠用。

扭力同馬力有咩分別?

扭力(torque,N·m 或 lb·ft)係引擎曲軸轉動嗰下嘅「旋轉力」,直接關係到起步力道同爬坡 / 載重能力;馬力(horsepower)係功率,即單位時間做嘅功,決定極速同高速延伸。兩者由公式 馬力 = 扭力 × 轉速(rpm) ÷ 5252 連繫——同一個扭力數值喺更高轉速下對應更大馬力。車廠資料常寫「峰值扭力 250 N·m / 4,800 rpm」,即係引擎轉速 4,800 rpm 時最高扭力 250 N·m(≈ 184.39 lb·ft)。本工具只換算扭力單位,唔換算馬力,但讀美式手冊嘅 lb·ft 扭力數字時可以同 N·m 對照。

點解 1 N·m 換成 lb·ft 係無理小數?

因為定義反方向先精確:1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m 精確。倒數 1 ÷ 1.3558179483314003 = 0.7375621492772653… lb·ft/N·m 數學上係無理數——冇最末一位,只有更長嘅截斷。工程手冊普遍打印 0.7376 或 0.73756;本工具會按精度選擇器打印到最多 15 位小數(IEEE-754 雙精度浮點嘅完整尾數)。同樣現象出現喺 N·m 換 lb·in(1 ÷ 0.11298482902761668 = 8.85074579… 無理)。本工具仍把呢類結果標為「精確」,因為兩端都由精確有理數定義,無理性只出現喺打印形式。

風電塔筒法蘭螺絲嘅緊固扭力用咩單位?

風電塔筒底法蘭螺絲嘅最大緊固扭力以 千牛米(kN·m) 表達——由早期 5 kN·m(≈ 3,688 lb·ft)嘅近海機型,到目前 12 kN·m(≈ 8,851 lb·ft)嘅中大型機組,到 15 MW 級機型可推至 15 kN·m(≈ 11,063 lb·ft)。呢個量級遠超普通扭力扳手能力——施工現場用液壓螺栓拉伸器(Hytorc、Atlas Copco、Enerpac)直接拉伸預緊螺絲。塔筒法蘭螺絲多採用 10.9 級或 12.9 級高強度螺絲,介於預緊不足同塑性屈服之間嘅安全裕度只有幾個百分點。

呢個扭力換算器收唔收費?

唔收費。工具完全喺你嘅瀏覽器內運算,毋須註冊,亦冇廣告。喺頁面底部㩒「<> 加入你的網站 」嵌入按鈕即可取得無廣告無追蹤嘅 iframe 程式碼,可直接放進汽車同電單車維修自媒體、車房內訓資料、機械工程行業內網、單車同 RC 航模論壇、DSE 物理教研網、風電同機械結構工程師工具集嘅頁面,唔會把第三方追蹤腳本帶到讀者瀏覽器。

可唔可以把呢個換算器嵌入到我嘅網站?

可以。喺頁面底部㩒「<> 加入你的網站 」嵌入按鈕,複製 iframe 程式碼貼入你嘅頁面即可——嵌入版本身自足,自適應移動端,亦唔會引入任何第三方追蹤腳本,毋須安裝外掛。順帶一提佢無廣告亦免費。適合汽車同電單車維修自媒體、車房內訓資料、機械工程行業內網、單車同 RC 航模論壇、DSE 物理教研、補習社教材、風電同結構工程師工具集等需要一個安靜換算工具而唔係廣告位嘅場景。


扭力換算關鍵術語

牛頓米(N·m,牛頓·米)

國際單位制(SI)中扭力嘅相干派生單位,定義為 1 N·m ≡ 1 kg·m²/s²——係 1 牛頓力垂直作用喺 1 米力臂末端產生嘅扭力。喺量綱上等同於焦耳(J)但保留俾扭力,把旋轉量同能量量做物理區分。係香港同所有現代工程規範嘅扭力單位;香港創新科技署標準及校正實驗所提供 0.05 至 1000 N·m 嘅扭力校正服務。Wikidata:Q215571。

千牛米(kN·m)

SI 扭力單位,精確等於 1000 N·m。用於大型緊固件同結構扭力規範:風電塔筒法蘭(5–15 kN·m 視塔筒高度同螺絲直徑而定)、船舶推進器軸、油氣大口徑法蘭連接、航天引擎連接螺絲。呢個量級下普通手動扭力扳手同扭矩倍增器無法達成,現場採用液壓螺栓拉伸器(Hytorc、Atlas Copco、Enerpac)直接拉伸預緊螺絲。塔筒法蘭螺絲多採用 10.9 級或 12.9 級高強度螺絲,按 T = K · F · d 計算(K 扭矩系數 0.11–0.15、F 預緊力、d 螺紋公稱直徑)。

磅英尺(lb·ft,磅力英尺,lbf·ft)

美制 / 英制扭力單位,精確等於 1.3558179483314003 N·m。定義為 1 磅力(lbf,精確為 4.4482216152605 N,由 IYP 1959 + CGPM 1901 推導)作用喺 1 英尺(0.3048 m 精確)力臂末端產生嘅扭力。係美國同英國嘅汽車、電單車、航空航天扭力規範嘅主導單位,Ford F-150、Corvette、哈雷-戴維森、Tesla Model S 美版嘅維修手冊都用 lb·ft。SAE 推薦 lb·ft(力在前、臂長在後)而唔係 ft·lb,把扭力單位同做功 / 能量單位(ft·lb)喺視覺上區分。本港車房閱讀美式進口車手冊嘅「磅數」時反覆用 1 lb·ft = 1.3558 N·m。Wikidata:Q16859309。

磅英寸(lb·in,磅力英寸,in·lb)

美制扭力單位,精確等於 1/12 磅英尺 = 0.11298482902761668 N·m。係美式精密扭力批同細尺寸緊固件服務手冊嘅標準單位:單車把立、座管、電子設備外殼螺絲、儀錶板螺絲、迫力系統接頭、硬碟外殼。美式精密扭力批(Wera、CDI、Snap-on Industrial Brands、Tohnichi US)量程通常 5–250 lb·in,對應 0.56–28.25 N·m,比 lb·ft 扳手喺細尺寸緊固件上嘅分辨率高 12 倍。100 lb·in = 8.333 lb·ft = 11.30 N·m。

盎司英寸(oz·in,盎司力英寸)

美制扭力單位,精確等於 1/16 磅英寸 = 0.007061551814226043 N·m。因為除數 16 係 2 嘅冪次,IEEE-754 雙精度浮點下逐位精確表示。係 RC 航模舵機(Futaba、Hitec、JR、Savox 同國產 EMAX)額定保持扭力、微型馬達、精密儀器彈簧、細型錶盤扭力指示器嘅標準單位。一個高端標準舵機喺 6V 供電下通常額定 200–400 oz·in(1.41–2.82 N·m)。亞洲銷售時廠家會同時印 kgf·cm 等效值。

公斤力米(kgf·m,公斤米,kp·m)

非 SI 扭力單位,精確等於 9.80665 N·m——即 1 公斤質量喺標準重力(CGPM 1901 標準重力 gn = 9.80665 m/s²)下產生嘅重力(1 kgf = 9.80665 N 精確)作用喺 1 米力臂末端嘅扭力。NIST SP 811 附錄 B.8 以粗體印出精確值。香港工程口語裏面寫「公斤米」「公斤·米」「公斤力米」或「kg·m」(喺扭力語境下,區別於質量嘅「公斤」kg)。係舊式機械手冊同日本電單車 70–90 年代車型(本田 CB、雅馬哈 XS、川崎 KZ、鈴木 GS)嘅主導扭力單位。Wikidata:Q216880(母單位千克力)。

公斤力厘米(kgf·cm,公斤厘米)

非 SI 扭力單位,精確等於 0.0980665 N·m = 1/100 公斤力米。係日本東日(Tohnichi)、京都(KTC)、Snap-on 亞洲、台灣力易得等亞洲精密扭力扳手刻度上嘅主導細尺寸扭力單位,亞洲精密小尺寸緊固件服務手冊(機械零件、機器人伺服馬達、電子設備)同舊式日本電單車維修手冊嘅常用單位。一把常見 100 kgf·cm 量程嘅亞洲精密扭力扳手覆蓋約 9.81 N·m 或 86.8 lb·in——啱啱對應細尺寸單車零件、電子設備、機器人減速器嘅擰緊需求。

扭力 vs 能量嘅區分

扭力(N·m、lb·ft)同能量 / 功(J、ft·lb)喺 SI 中量綱完全相同(kg·m²/s²),但描述嘅物理量唔同。扭力是向量,由叉積 τ = r × F 構成(力臂同力嘅外積,按右手定則垂直於力臂同力);能量是純量,由點積 W = F · d 構成(力同位移嘅內積,沿位移方向)。BIPM SI 手冊第 9 版同 SAE 都堅持扭力同能量喺各自嘅單位軌道上:永遠唔寫「50 J 嘅扭力」亦唔寫「50 N·m 嘅功」。坊間嘅 TW / HK 換算工具同 PDF 對照表大多用錯「ft·lb」去標扭力,本工具一律使用 lb·ft。

lb·ft vs ft·lb 命名

同一個算術乘積嘅兩種排列。SAE、NIST 同 BIPM 都推薦扭力寫 lb·ft(力在前、臂長在後),同能量單位 ft·lb(foot-pound,做功 / 能量)保持視覺區分。喺物理中 ft·lb 係做功嘅單位(1 ft·lb ≈ 1.3558 J),lb·ft 係扭力嘅單位(1 lb·ft ≈ 1.3558 N·m)——兩者算術相同但描述向量同純量嘅本質區別。美式車房同扭力扳手上兩種寫法常被混用,坊間嘅 TW / HK 線上工具亦多用錯 ft·lb 去標扭力,本工具一律使用 lb·ft,絕不用 ft·lb。

標準重力(g_n)

1901 年第 3 屆國際度量衡大會(CGPM)固定嘅國際約定常數,精確等於 9.80665 m/s²。唔係任何具體地點實測嘅重力加速度——地球表面實測值由赤道海平面約 9.78 m/s² 到兩極約 9.834 m/s² 之間變化,香港位處低緯度約 9.787–9.79 m/s²,略低過標準值。9.80665 係基於法國巴黎 Pavillon de Breteuil 北緯 45° 海平面嘅幾何修正值,作為國際約定常數固定落嚟,用嚟把公斤力(kgf)、公斤力米(kgf·m)、磅力(lbf)、磅英尺(lb·ft)等重力衍生單位無歧義咁錨定到 SI 牛頓米。一旦 gn 固定為精確值,1 kgf·m = 9.80665 N·m、1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m 等所有重力扭力單位嘅換算系數亦成為精確有理數。Wikidata:Q13400897。

精確系數

由國際定義或國際協議固定、零捨入誤差嘅換算系數。本扭力換算器嘅全部 7 個單位系數都係精確:1 kN·m = 1000 N·m、1 kgf·m = 9.80665 N·m、1 kgf·cm = 0.0980665 N·m、1 lb·ft = 1.3558179483314003 N·m、1 lb·in = lb·ft / 12 = 0.11298482902761668 N·m、1 oz·in = lb·in / 16 = 0.007061551814226043 N·m。NIST SP 811 附錄 B.8 以粗體印出精確系數,同 SI 一致。本工具對每個換算結果加「精確」標籤——精確有理數嘅乘積仍然係有理數,喺 64 位浮點上對呢啲有限尾數嘅有理數可以零誤差表示。坊間多數對照表明寫「以上數據為近似值」,本工具係少數暴露完整位數嘅換算器。

1959 年國際碼與磅協議

1959 年 7 月 1 日生效嘅多邊協議,由美國、英國、加拿大、澳洲、新西蘭、南非共同簽署,把常衡磅精確定義為 0.45359237 kg、碼精確定義為 0.9144 m、英尺精確定義為 0.3048 m、英寸精確定義為 0.0254 m。本扭力換算器中所有美制扭力單位(磅英尺、磅英寸、盎司英寸)嘅精確牛頓米值均由此協議推導(同 CGPM 1901 gn = 9.80665 m/s² 相乘嘅磅力 4.4482216152605 N,再乘上對應英尺 / 英寸)。

扭力(τ,力矩,moment of force)

力嘅旋轉效應,定義為位置向量 r 同力向量 F 嘅叉積:τ = r × F。ISQ 量綱 M·L²·T⁻²(同能量相同,但係向量而唔係純量)。功率由 P = τ · ω 推導(其中 ω 係角速度)。SI 推薦單位係牛頓米(N·m)。喺香港工程同教學語境裏面有幾種同義術語:物理科用「力矩」(moment of force);汽車工程用「扭力」描述引擎輸出(如「峰值扭力 250 N·m」);電機控制行業用「轉矩」;緊固螺絲時用「擰緊扭力」或「緊固扭力」。Wikidata:Q48103。

ISO 6789 扭力扳手校正標準

國際標準化組織(ISO)嘅扭力扳手量度標準,規定人手扭力扳手(設定型同指示型)嘅準確度要求。手動扭力扳手按 ISO 6789 校正到 ±4%(指示型)至 ±6%(部分設定型),且僅喺量程嘅 20%–100% 之間可靠——一把 200 N·m 扳手可靠區間係 40–200 N·m。校正間隔為每 5,000 次使用或 12 個月一次。ISO 6789:2017 規定校正必須由量程內最低標示扭力值開始。香港創新科技署轄下嘅標準及校正實驗所提供 0.05 至 1000 N·m 嘅扭力校正服務,覆蓋人手扭力扳手、機械扭力檢測儀同電子扭力檢測儀;讀數喺最大量程嘅 20%、60%、100% 比對。本港力同扭力嘅國際標準對齊最終溯源到位於法國塞夫爾嘅國際度量衡局(BIPM)。


資料來源與參考文獻

  1. NIST SP 811 附錄 B.8 — 按字母順序排列嘅單位換算系數(公斤力米 9.80665 N·m 以粗體印出為精確值;磅力英尺 1.355818、磅力英寸 0.1129848、盎司力英寸 7.061552e-3 N·m 係 NIST 對精確上游乘積嘅捨入打印)
  2. NIST SI 指南附錄 B — 換算系數(入口頁,使用「粗體即精確值」嘅規範,適用於公斤力米及其他錨定喺 CGPM 1901 上嘅單位)
  3. BIPM — 第 3 屆國際度量衡大會(CGPM 1901)決議:標準重力 g_n = 9.80665 m/s² 精確,係把每一種重力扭力單位(kgf·m、kgf·cm、lb·ft、lb·in、oz·in)歸約為精確牛頓米系數嘅上游常數
  4. BIPM — 國際單位制(SI 手冊第 9 版 2019):牛頓米(1 N·m ≡ 1 kg·m²/s²)係 SI 嘅扭力相干派生單位;量綱上同焦耳相同但保留獨立,因為扭力係向量、能量係純量
  5. 維基百科 — 牛頓米:SI 嘅扭力相干派生單位,量綱上同焦耳相同但專為扭力保留,使旋轉量同能量量區分開(Wikidata Q215571)
  6. 維基百科 — 磅英尺(扭力):定義為 1 lbf × 1 ft = 1.3558179483314003 N·m 精確;解釋 lb·ft(SAE 推薦寫法)同 ft·lb(能量)嘅命名區分(Wikidata Q16859309)
  7. 維基百科 — 英尺磅(能量):英尺磅作為做功 / 能量單位,等於 1.355818 J,同磅英尺扭力單位唔同儘管算術相同——把純量(能量,F · d)同向量(扭力,r × F)區分開
  8. 維基百科 — 力矩 / 扭力:τ = r × F(叉積,向量),ISQ 量綱 M·L²·T⁻²,SI 推薦單位為牛頓米;覆蓋 SI 同英制系統中嘅符號約定(Wikidata Q48103)
  9. 維基百科 — 公斤力 / 千克力:公斤力米(kgf·m,9.80665 N·m 精確)同公斤力厘米(kgf·cm,0.0980665 N·m 精確)嘅母力單位;BIPM 已經廢止但喺日本、台灣、亞洲扭力扳手同伺服 / 馬達數據表中仍然標準(Wikidata Q216880)
  10. 維基百科 — 1959 年國際碼與磅協議(1959 年 7 月 1 日):把常衡磅精確定義為 0.45359237 kg、國際英尺精確定義為 0.3048 m、國際英寸精確定義為 0.0254 m——係磅英尺、磅英寸、盎司英寸嘅上游常數