機械常用公式大全

-.z.材料名稱極限強度對稱應(yīng)力疲勞極限脈動應(yīng)力疲勞極限抗壓疲勞極限σ-1l彎曲疲勞極限σ-1扭轉(zhuǎn)疲勞極限τ-1拉壓脈動疲勞極限σ0l彎曲脈動疲勞極限σ0扭轉(zhuǎn)脈動疲勞極限τ0構(gòu)造鋼0.3σb0.43σb0.25σb1.42σ-1l1.33σ-11.5τ-1鑄鐵0.225σb0.45σb0.36σb1.42σ-1l1.35σ-11.35τ-1鋁合金σb/6+73.5MPaσb/6+73.5MPa(0.55~0.58)σ-11.5σ-1l表2.2-6常用材料極限強度的近似關(guān)系表2.2-7常用材料彈性模量及泊松比名稱彈性模量EGPa切變模量GGPa泊松比μ名稱彈性模量EGPa彈性模量EGPa泊松比μ灰鑄鐵118~12644.30.3鑄錫青銅1030.3球墨鑄鐵1730.3硬鋁合金7026.50.3碳鋼,鎳鉻鋼,合金鋼20679.40.3軋制鋅8231.40.27鑄鋼2020.3玻璃551.960.25軋制純銅10839.20.31~0.34有機玻璃2.35~29.42冷拔純銅12748.0橡膠0.00780.47軋制磷錫青銅11341.20.32~0.35電木1.96~2.940.69~0.980.35~0.38冷拔黃銅89~9734.3~36.30.32~0.42尼龍10101.07軋制錳青銅10839.20.35硬聚氯乙烯3.14~3.920.34~0.35軋制鋁6825.5~26.50.32~0.36聚四氟乙烯1.14~1.42鑄鋁青銅10341.10.3混凝土13.73~39.24.9~15.690.1~0.18表2.2-10常用材料的密度材料名稱密度g/cm3(t/m3)材料名稱密度g/cm3(t/m3)材料名稱密度g/cm3(t/m3)碳鋼7.8~7.85鑄造黃銅8.62金19.32鑄鋼7.8錫青銅8.7~8.9銀10.5高速鋼〔含鎢9%〕8.3青銅7.5~8.2汞13.55高速鋼〔含鎢18%〕8.7軋制磷青銅8.8硬質(zhì)合金〔鎢鈷〕14.4~14.9合金鋼7.9冷拉青銅8.8硬質(zhì)合金〔鎢鈷鈦〕9.5~12.4鎳鉻鋼7.9工業(yè)用鋁2.7膠木板，纖維板1.3~1.4灰鑄鐵7.0可鑄鋁合金2.7純橡膠0.93白口鑄鐵7.55鋁鎳合金2.7聚氯乙烯1.35~1.40可鍛鑄鐵7.3鎳8.9有機玻璃1.18~1.19紫銅8.9軋鋅7.1尼龍10101.04~1.06黃銅8.4~8.85錫7.29混凝土1.8~2.45木材0.4~0.75尼龍661.14~1.15碳化硅3.10根本公式一.根本數(shù)學知識：乘法和因式分解：〔*+a〕〔*+b〕=*2+(a+b)*+ab(a±b)2=a2±2ab+b2(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bca2-b2=(a-b)(a+b)a3±b3=(a±b)(a2+ab+b2)2.指數(shù)3.三角函數(shù)的定義a*ryOY*a*ryOY*二.力學知識表2-10運動學根本公式直線運動S0―運動開場已走過的距離〔m〕S―運動的距離〔m〕V―運動的速度〔m/s〕V0―初速度〔m/s〕Vt―末速度〔m/s〕Vs―瞬時速度〔m/s〕t―運動時間〔s〕a―加速度(m/s2)h―垂直度〔m〕g―重力加速度〔m/s2〕―角位移〔rad〕0―運動開場時相對*一基的角位移〔rad〕―角速度〔S-1〕0―初角速度〔S-1〕t―末角速度〔S-1〕―角加速度〔S-1〕r―轉(zhuǎn)動半徑〔m〕n―每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)at―切向加速度〔m/s2〕an―法向加速度〔m/s2〕―加速度a與轉(zhuǎn)動半徑r的夾角〔゜〕等速運動V=常數(shù)等加速運動〔a=常數(shù)〕自由落體運動〔V0=0〕回轉(zhuǎn)運動等速運動()等加速運動()表2-11動力學根本公式名稱直線運動回轉(zhuǎn)運動符號的意義力力矩功〔能〕功率動量定律動量矩定律動量守恒定律動量矩守恒定律動能定律慣性力慣性力矩慣量平行軸定律F=ma(N)M=FR(N?M)W=Gh(J)P=P=恒量(kg?m/s)恒量〔kg?m2/s〕法向慣性力〔離心力〕切向慣性力[小直徑桿件:對桿端回轉(zhuǎn)對桿中央回轉(zhuǎn)圓盤或圓柱對圓心縱軸回轉(zhuǎn);圓環(huán)對圓心縱軸回轉(zhuǎn)一般飛輪常取,a―力和位移的夾角h―移動高度〔m〕r―質(zhì)點的轉(zhuǎn)動半徑(m)Jz―物體對z軸之轉(zhuǎn)動慣量Jc―物體對平行于z軸并通過物體重心的c軸的轉(zhuǎn)動慣量k―z軸與重心c軸之間的距離(m)其它符號同表2-10總動能〔物體既有直線運動又有回轉(zhuǎn)運動〕、硬度HRC，HV，HB-硬度換算日期：2008-10-06硬度硬度換算公式:1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+153.勃式硬度(BHN)=洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(HRC)=勃式硬度(BHN)/10-3硬度測定範圍:HS<100HB<500HRC<70HV<1300(80~88)HRA,(85~95)HRB,(20~70)HRC洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準，稱為標尺A、標尺B、標尺C。洛氏硬度試驗是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一，三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，最后根據(jù)壓痕深度計算硬度值。標尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標尺C使用與標尺A一樣的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標尺B適用相對較軟的材料，而標尺C適用較硬的材料。實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。硬度表示材料抵抗硬物體壓入其外表的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料外表，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料外表，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。3維氏硬度(HV)以120kg以的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料外表，用材料壓痕凹坑的外表積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。HBS，HRC，HBW是硬度指標不同種類。硬度硬度表示材料抵抗硬物體壓入其外表的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。⑴布氏硬度〔HB〕以一定的載荷〔一般3000kg〕把一定大小〔直徑一般為10mm〕的淬硬鋼球壓入材料外表，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值〔HB〕，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。⑵洛氏硬度〔HR〕當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料外表，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料〔如硬質(zhì)合金等〕。HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料〔如退火鋼、鑄鐵等〕。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料〔如淬火鋼等〕。⑶維氏硬度〔HV〕以120kg以的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料外表，用材料壓痕凹坑的外表積除以載荷值，即為維氏硬度值〔HV〕HBS，HBW是布氏硬度更詳細的分類。非常專業(yè)的時候要用到。布氏硬度的符號及表示方法布氏硬度的符號用HBS或HBW表示。HBS表示壓頭為淬硬鋼球，用于測定布氏硬度值在450以下的材料，如軟鋼、灰鑄鐵和有色金屬等。HBW表示壓頭為硬質(zhì)合金，用于測定布氏硬度值在650以下的樹料。布氏硬度的表示方法：HBS或HBW之前的數(shù)字為硬度值，后面按順序用數(shù)字表示試驗條件：①壓頭的球體直徑；②試驗載荷；③試驗載荷保持的時間(10～15s不標注)。例如170HBS10／1000／30表示用直徑10mm的鋼球，在9807N(1000kgf)的試驗載荷作用下，保持30s時測得的布氏硬度值為170。530HBW5／750表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球，在7355N(750kgf)的試驗載荷作用下，保持10～15s時測得的布氏硬度值為530。(3)試驗條件的選擇布氏硬度試驗時，壓頭球體的直徑D、試驗載荷F及載荷保持的時間t，應(yīng)根據(jù)被試金屬材料的種類、硬度值的圍及厚度進展選擇。常用的壓頭直徑l、2、2．5、5和10毫米五種。試驗載荷可從9．807N(lkgf)～29．42KN(3000kgf)圍，載荷保持的時間，一般黑色金屬為10～15s；有色金屬為30s；布氏硬度值小于35時為60s。(4)優(yōu)缺點鋼球直徑較大，在金屬樹料外表上留下的壓痕也較大，故測得的硬度值比擬準確。布氏硬度值和抗拉強度之間有一定的關(guān)系，因此可按布氏硬度值近似確定金屬材料的抗拉強度。如被試金屬硬度過高，將影響硬度值的準確性，所以布氏硬度試驗一般適于測定布氏硬度值小于650的金屬材料。布氏硬度壓痕較大，故不宜測定成品及薄片材料。還有莫氏硬度是用在磨料上的。磨料的硬度