金属材料计算公式.docx
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金属材料计算公式
角钢,扁钢,钢管,板材,管材,弯头理论重量计算公式
一，，弯头重量计算公式
圆环体积=2X3.14X3.14（r^2）R
r--圆环圆半径
R--圆环回转半径
中空管圆环体积=2X3.14X3.14（（r^2）-（r''^2））R
r''--圆环内圆半径
90，60，45度的弯头〔肘管〕体积分别是对应中空管圆环体积的1/4、1/6、1/8。
钢的密度工程上计算重量时按7.85公斤/立方分米，密度*体积=重量〔质量〕。
1、180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算；
2、R1.0DN弯头重量按表2/3计算；
3、表中未列出壁厚的重量，可取与之相近的两个重量计算平均值；
4、90°弯头计算公式；0.0387*S（D-S）R/1000式中S=壁厚mmD=外径mmR=弯曲半径mm
二，以下是焊接弯头的计算公式
１.外径-壁厚X壁厚X0.0387X弯曲半径÷1000,＝９０°弯头的理论重量
举例：
４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的
〔４２６-１０〕*１０*０.３８７*Ｒ６００÷１０００＝９６.５９Ｋg
180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算；
２..〔外径-壁厚〕X壁厚X０.０２４６６XＲ倍数X１.５７X公称通径＝９０°弯头的理论重量
举例：
举例：
４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的
〔４２６-１０〕*１０*０.０２４６６*１.５Ｄ*１.５７*４００＝９６.６Ｋg
180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算。
三、圆钢重量〔公斤〕=0.00617×直径×直径×长度
方钢重量〔公斤〕=0.00785×边宽×边宽×长度
六角钢重量〔公斤〕=0.0068×对边宽×对边宽×长度
八角钢重量〔公斤〕=0.0065×对边宽×对边宽×长度
圆钢重量〔公斤〕=0.00617×直径×直径×长度
方钢重量〔公斤〕=0.00785×边宽×边宽×长度
六角钢重量〔公斤〕=0.0068×对边宽×对边宽×长度
八角钢重量〔公斤〕=0.0065×对边宽×对边宽×长度
螺纹钢重量〔公斤〕=0.00617×计算直径×计算直径×长度
角钢重量〔公斤〕=0.00785×〔边宽边宽-边厚〕×边厚×长度
扁钢重量〔公斤〕=0.00785×厚度×边宽×长度
钢管重量〔公斤〕=0.02466×壁厚×〔外径-壁厚〕×长度
不锈钢管：
〔外径-壁厚〕×壁厚×0.02491=公斤/米
板材：
每米重量=7.85*厚度
黄铜管：
每米重量=0.02670*壁厚*〔外径-壁厚〕
紫铜管：
每米重量=0.02796*壁厚*〔外径-壁厚〕
铝花纹板：
每平方米重量=2.96*厚度
有色金属比重：
紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37
有色金属板材的计算公式为：
每平方米重量=比重*厚度
四、有色金属重量计算方法
铜棒 W=0.00698×直径的平方
黄铜棒 W=0.00668×直径的平方
铝棒 W=0.0022×直径的平方
方铜棒 W=0.0089×边宽的平方
方黄铜棒 W=0.0085×边宽的平方
六角铜棒 W=0.0077×对边距离的平方
六角黄铜棒 W=0.00736×对边距离的平方
铜板 W=0.0089×厚×宽
黄铜板 W=0.0085×厚×宽
铝板〔纯铝〕 W=0.00271×厚×宽
板〔纯铝〕 W=0.00271×厚×宽×长+〔宽×长×0.6）
紫铜管 W=0.028×壁厚×〔外径－壁厚〕
黄铜管 W=0.0267×壁厚×〔外径－壁厚〕
铝管 W=0.00879×壁厚×〔外径－壁厚〕
铜排 W=0.0089×宽×厚
铝排 W=0.0027×宽×厚
六方体体积的计算
公式①s20.866×H/m/k即对边×对边×0.866×高或厚度紧固件生产中应用的相关计算公式
一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差〔国标GB197/196〕
a.中径根本尺寸计算:
螺纹中径的根本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值
公式表示:
d/D-P×0.6495
例:
外螺纹M8螺纹中径的计算
8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188
b.常用的6h外螺纹中径公差（以螺距为基准）
上限值为〞0〞
下限值为P0.8-0.095P1.00-0.112P1.25-0.118
P1.5-0.132P1.75-0.150P2.0-0.16
P2.5-0.17
上限计算公式即根本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径根本尺寸-偏差-公差
M8的6h级中径公差值：
上限值7.188下限值:
7.188-0.118=7.07
C常用的6g级外螺纹中径根本偏差:
（以螺距为基准）
P0.80-0.024P1.00-0.026P1.25-0.028P1.5-0.032
P1.75-0.034P2-0.038P2.5-0.042
上限值计算公式d2-ges即根本尺寸-偏差
下限值计算公式d2-ges-Td2即根本尺寸-偏差-公差
例M8的6g级中径公差值:
上限值7.188-0.028=7.16下限值:
7.188-0.028-0.118=7.042
注:
①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出标准界限,故在上述中未一一标出.
②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.
③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进展热处理和外表处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准
二、60°内螺纹中径计算及公差（GB197/196）
a.6H级螺纹中径公差（以螺距为基准）
上限值:
P0.80.125P1.000.150P1.250.16P1.50.180
P1.250.00P2.00.212P2.50.224
下限值为〞0〞,
上限值计算公式2TD2即根本尺寸公差
例M8-6H内螺纹中径为:
7.1880.160=7.348上限值:
7.188为下限值
b.内螺纹的中径根本尺寸计算公式与外螺纹一样即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值
c.6G级螺纹中径根本偏差E1（以螺距为基准）
P0.80.024P1.000.026P1.250.028P1.50.032
P1.750.034P1.000.026P2.50.042
例:
M86G级内螺纹中径上限值:
7.1880.0260.16=7.374
下限值:
7.1880.026=7.214
上限值公式2GE1TD2即中径根本尺寸偏差公差
下限值公式2GE1即中径尺寸偏差
三、外螺纹大径的计算及公差（GB197/196）
a.外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为〞0〞
b.外螺纹的6h级大径下限值公差（以螺距为基准）
P0.8-0.15P1.00-0.18P1.25-0.212P1.5-0.236P1.75-0.265
P2.0-0.28P2.5-0.335大径下限计算公式:
d-Td即螺纹大径根本尺寸-公差
例:
M8外螺纹6h大径尺寸:
上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788
c.外螺纹6g级大径的计算与公差
6g级外螺纹的基准偏差（以螺距为基准）
P0.8-0.024P1.00-0.026P1.25-0.028P1.5-0.032P1.25-0.024P1.75–0.034
P2.0-0.038P2.5-0.042
上限计算公式d-ges即螺纹大径根本尺寸-基准偏差
下限计算公式d-ges－Td即螺纹大径根本尺寸-基准偏差-公差
例:
M8外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972
下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76
注:
①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的根底上与螺纹中径成反比出现即中径小那么大径大,反之中径大那么大径小.
②对需进展热处理和外表处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓（滚）丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.
四、内螺纹小径的计算与公差
a.内螺纹小径的根本尺寸计算（D1）
螺纹小
径根本尺寸=内螺纹根本尺寸-螺距×系数
例:
内螺纹M8的小径根本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647
b.内螺纹6H级的小径公差（以螺距为基准）及小径值计算
P0.80.2P1.00.236P1.250.265P1.50.3P1.750.335
P2.00.375P2.50.48
内螺纹6H级的下限偏差公式D1HE1即内螺纹小径根本尺寸偏差
注:
6H级的下偏值为“0〞
内螺纹6H级的上限值计算公式=D1HE1TD1即内螺纹小径根本尺寸偏差公差
例:
6H级M8内螺纹小径的上限值6.6470=6.647
6H级M8内螺纹小径的下限值6.64700.265=6.912
c.内螺纹6G级的小径根本偏差（以螺距为基准）及小径值计算
P0.80.024P1.00.026P1.250.028P1.50.032P1.750.034
P2.00.038P2.50.042
内螺纹6G级的小径下限值公式=D1GE1即内螺纹根本尺寸偏差
例:
6G级M8内螺纹小径的下限值6.6470.028=6.675
6G级M8内螺纹小径的上限值公式D1GE1TD1即内螺纹根本尺寸偏差公差
例:
6G级M8内螺纹小径的上限值是6.6470.0280.265=6.94
注:
①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内
②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间
③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。
五、分度头单分度法计算
单分度法计算公式:
n=40/Z
n:
为分度头应转过的转数
Z:
工件的等分数
40:
分度头定数
例:
铣削六方的计算
代入公式:
n=40/6
计算:
①化简分数:
找出最小约数2进展约分,即将分子分母同时除以2得20/3.分数的同时缩小其等分不变.
②计算分数:
此时要看分子与分母的数值而确定;如分子此分母大时进展计算.
20÷3=6（2/3）即n值,也即分度头应转过6（2/3）转.此时的分数已变成带分数;带分数的整数部份6为分度头应转过6整圈.带分数的分数2/3那么只能是转一圈的2/3,此时又须重新计算
③分度板的选用计算:
缺乏一圈的计算须借助分度头的分度板来实现.计算时第一步将分数2/3进展同时扩大.例:
如果同时扩大14倍时的分数为28/42;如同时扩大10倍时,分数为20/30;如同时扩大13倍时的分数为26/39……扩大分门倍数的多少要根据分度板的孔数来选择.
此时应注意:
①选择分度板的孔数一定能被分母3整除.如前面举例中的42孔是3的14倍,30孔是3的10倍,39是3的13倍……
②分数的扩大必须是分子分母同时扩大其等分不变,如举例中的
28/42=2/3×14=（2×14）/（3×14）;20/30=2/3×10=（2×10）/（3×10）;
26/39=2/3×13=（2×13）/（3×13）
28/42分母42即采用分度数的42孔进展分度;分子28即在上轮的定位孔上向前再转过28孔即29孔上为本轮的定位孔,20/30是在30孔分度板向前再转过10孔即11孔上为本轮的定位孔.26/39是在39孔的分度板向前再转26孔即27孔上为本轮的定位孔.
铣六方（六等分）时即可采用42孔,30孔,39孔等被3整除的孔作为分度:
其操作是手柄转整6圈后,再分别在上轮的定位孔上向前再转281/101/26!
孔的29/11/27孔上作为本轮的定位孔
例2:
铣15齿的齿轮计算
代入公式:
n=40/15
计算n=2（2/3）
是转2整圈再选被3整除的分度孔如24,30,39,42.51.54.57,66等孔板上再向前转过16,20,26,28,34,36,38,44加1孔即17，21，27，29，35，37，39，45孔作为本轮的定位孔。
例3:
铣82齿的分度计算
代入公式:
n=40/82
计算n=20/41
即:
只要选41孔的分度板,在上轮定位孔上再转过201即21孔作为本轮的定位孔便是
例4:
铣51齿的分度
计算
代入公式n=40/51由于此时分数无法计算那么只能直接选孔,即选51孔的分度板,在上轮定位孔上再
转过511即52孔作为本轮的定位孔即是
例5铣100齿的分度计算
代入公式n=40/100
计算n=4/10=12/30
即选30孔的分度板，在上轮定位孔上再转过121即13孔作为本轮的定位孔即是
如所有分度板无计算所需的孔数时那么应采用复式分度法计算，不在本计算方法之列，实际生产时一般采用滚齿，因复式分度计算后的实际操作极为不便
六、圆内接六方形的计算
公式：
①圆D求六方对边〔S面〕
S=0.866D即直径×0.866（系数）
②六方对边（S面）求圆（D）直径
D=1.1547S即对边×1.1547（系数）
七、冷镦工序的六方对边与对角计算
公式①外六角对边（S）求对角e
e=1.13s即对边×1.13
②内六角对边（s）求对角（e）
e=1.14s即对边×1.14（系数）
③外六角对边（s）求对角（D）的头部用料直径,应按（6.2公式）六方对边（s面）求圆（D）直径并适量加大其偏移中心值即D≥1.1547s偏移中心量只能估算
八、圆内接四方形的计算
公式:
①圆（D）求四方形对边（S面）
S=0.7071D即直径×0.7071
②四方对边（S面）求圆（D）
D=1.414S即对边×1.414
九、冷镦工序的四方对边与对角的计算
公式①外四方对边（S）求对角（e）
e=1.4s即对边（s）×1.4参数
②内四方对边（s）求对角（e）
e=1.45s即对边（s）×1.45系数
十、六方体体积的计算
公式①s20.866×H/m/k即对边×对边×0.866×高或厚度
十一、圆台（圆锥）体的体积计算
公式0.262H（D2d2D×d）即0.262×高度×（大头直径×大头直径小头直径×小头直径大头直径×小头直径）
十二、球缺体（例如半圆头）的体积计算
公式3.1416h2（R-h/3）即3.1416×高度×高度×（半径－高度÷3）
十三、内螺纹用丝锥的加工尺寸计算
1.丝锥大径D0的计算
公式D0=D＋（0.866025P/8）×（0.5~1.3）即丝锥大径螺纹根本尺寸0.866025螺距÷8×0.5至1.3
注:
0.5至1.3的多少选择应根据螺距的大小来确认,螺距值越大那么应采用小一点系数,反之,螺距值越小而相应采用大一点系数
2.丝锥中径（D2）的计算
公式:
D2=（3×0.866025P）/8即丝锥中径=3×0.866025×螺距÷8
3.丝锥小径（D1）的计算
公式:
D1=（5×0.866025P）/8即丝锥小径=5×0.866025×螺距÷8
十四、各种形状冷镦成型用料长度计算
:
圆的体积公式是直径×直径×0.7854×长度或半径×半径×3.1416×长度
即d2×0.7854×L或R2×3.1416×L
计算时将需要用料的体积X÷直径÷直径÷0.7854或X÷半径÷半径÷3.1416即为投料的长度
列式=X/（3.1416R2）或X/0.7854d2
式中的X表示需要用料体积数值
L表示实际投料的长度数值
R/d表示实际投料的半径或直径
十五、滚齿轮机滚齿轮的挂轮计算
a.滚齿轮主轴定数24
b.滚齿轮挂轮计算是按照将数据分解即同时扩大或缩小其等分不变来实现的
常用材料的重量计算公式
下述公式提供应有关人员参考，在购置或者评估材料重量的时候，假设是过磅称重那么按实际称重，假设计算可以按下述公式估计重量（以下公式已经过简化计算步骤,保证正确无误。
注意必须将计算单位全部化成毫米，这样得出的结果才是公斤。
1米＝1m＝1000毫米＝1000mm）
1、
实心棒料:
假设棒料直径为150mm，长度为3000mm〔即3米〕，那么其重量为：
重量＝直径×直径×长度×系数6.165÷100万
＝150*150*3000*6.165/1000000＝416.1375公斤
此公式也适用于计算圆形孔内径所占有的重量及其它圆柱形实心体钢制材料的重量。
2、
无缝管：
假设管子外径为168mm，壁厚为8mm，长度为6米〔即6000mm〕，那么其重量为：
重量＝〔管子外径－壁厚〕×壁厚×管子长度×4倍×系数6.165÷100万
＝〔168-8〕*8*4*6000*6.165/1000000＝189.388公斤
或者可以根据外径和壁厚，先计算出内径：
此题中管子内径为168-8*2＝152mm
重量＝〔管子外径×管子外径－管子内径×管子内径〕×管子长度×系数6.165÷100万
＝〔168*168-152*152〕*6000*6.165/1000000＝189.388公斤
此公式也可以用来计算环状物体，比方法兰和圆筒形物体。
假设法兰外径为300mm，内径为200mm，厚度为25mm，那么其重量为：
重量＝〔法兰外径×法兰外径－法兰内径×法兰内径〕×法兰厚度×系数6.165÷100万
＝〔300*300－200*200〕*25*6.165/1000000＝7.7公斤
假设将法兰上的法兰孔重量减去，假设法兰孔直径为22mm，数量20个，那么法兰孔应减去的重量为：
20个法兰孔应减的重量＝法兰孔直径×法兰孔直径×法兰厚度×系数6.165/1000000×个数
＝22*22*25*6.165/1000000*20个＝1.49公斤
故该法兰净重约：
7.7-1.49＝6.2公斤
3、
方形钢板：
假设钢板宽2米〔即2000mm〕，长6米〔即6000mm〕，厚度20mm，那么其重量为：
重量＝长度×宽度×厚度×系数7.85÷100万
＝2000*6000*20*7.85/1000000＝1884公斤。
注意：
上述公司中的系数6.165/1000000来自：
π/4×钢材密度7.85/1000000＝3.1415926/4*7.85/1000000＝6.165/1000000
系数7.85/1000000来自：
钢材的理论密度为每立方毫米重7.85/1000000公斤。
当材质不是钢时〔铸钢按钢计算〕，
如铸铁，系数6.165改为5.65，系数7.85改成7.2，
如铜〔含铜合金〕，系数6.165改为6.99，系数7.85改成8.9。
公式中除以的系数100万〔1000000〕在上述两种情况下都不作改变。
按刷一遍计算，1公斤乳胶漆大约可刷10平米墙面。
按刷一遍计算，1公斤油漆大约能刷15平米的面板
关于油漆乳胶漆的用量问题总结出两个公式，可供大家参考
墙面乳胶漆用量=1/10*墙面总面积*2〔刷两遍〕
家具底漆用量=1/15*需要涂刷的面积*3〔刷三遍〕
家具面漆用量=1/15*需要涂刷的面积*2〔刷两遍〕
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