在设计机器的时候，往往都会注意耗能器¹在动力系统²中的耗能。在实际应用中，用仪器去测量是不方便的。那么有没有一种办法，用动力系统中的一些固定参数去计算耗能呢？

在研究这个问题的时候，我们必须先知道几个理论知识。

在一个动力系统中，速应³P、应力F和转速ω满足等式

P = Fω

动力源⁴输出的速应在传动系统⁵中恒定不变。动力源有一个额定应力F_额，与动力源输出转速ω₀共同决定输出速应为P₀；耗能器也有一个额定应力F，与耗能器的输入转速ω共同决定消耗应力P。

耗能器的输入转速一般由动力源输出的转速变化而来。因此，可以将耗能器输入转速ω等于一个比例系数k与动力源输出转速ω₀的乘积，即

ω = kω₀

所以有

k = ω / ω₀

这个比例系数k叫做速变比。

在动力系统中，耗能器消耗的速应大于动力源输出的速应时，会出现过载。即当P>P₀时，过载发生。

现在，我们来研究动力系统的耗能情况。假设有n个耗能器，它们的额定应力分别为

F₁,F₂,…,F_n

输入转速分别为

ω₁,ω₂,…,ω_n

动力源输出转速为ω₀，可得速变比分别为

k₁ = ω₁ / ω₀,k₂ = ω₂ / ω₀,…,k_n = ω_n / ω₀

综上可得消耗速应分别为

P₁ = F₁ω₁ = k₁F₁ω₀,P₂ = F₂ω₂ = k₂F₂ω₀,…,P_n = F_nω_n = k_nF_nω₀

可得

因为P = Fω，所以有

F_总耗 = k₁F₁ + k₂F₂ + … + k_nF_n

由此看出，计算速应的问题可以转化为计算应力的问题。在实际设计中，耗能器的应力是已知的；且根据实际需要，输入速度也是已知的。然后选定动力源输出速度，计算速变比，计算消耗应力，最后选择动力源。

注释：

1.消耗能量的装置，如鼓风机。

2.由动力源、耗能器和传动系统组成的系统。

3.即速度应力。

4.输出能量的装置，如水车。

5.负责传输动力的系统。