機械常用公式大全

極限強度

材料

對稱應力疲勞極限脈動應力疲勞極限

名稱

抗壓疲勞極限彎曲疲勞極限扭轉(zhuǎn)疲勞極限拉壓脈動疲彎曲脈動疲扭轉(zhuǎn)脈動疲

0.110-1J勞極限。01勞極限。0勞極限T0

結(jié)構(gòu)鋼

《0.3。b=0.43oba0.25ob=1.42。.11?1.330.1?1.5T.1

鑄鐵?0.225ob起。?1.420.11?1.350.1?1.35T-1

?0.45ob0.36b

鋁合金

hoJ6+73.5MPaaob/6+73.5MPaH(0.55?0.58)?！?1.5o.11

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

彈性模量E切變模量G泊松比彈性模量E彈性模量2泊松比

名稱名稱

GPaGPayGPaGPa

灰鑄鐵118~12644.303鑄錫青銅1030.3

球星鑄鐵1730.3硬鋁合金7026.50.3

碳鋼，銀鋁鋼，

20679.40.3軋制鋅8231.40.27

合金鋼

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11341.20.324).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

軋制缽青銅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

密度密度密度

材料名稱材料名稱材料名稱

g/cm'(t/m?)g/crr.'(t/m')g/cm'(t/m')

碳鋼7.8-7.85鑄造黃銅8.62金19.32

鑄鋼7.8錫青銅8.7-89銀10.5

高速鋼（含鴇9%）8.3無錫青銅7.5~8.2汞13.55

高速銅（含速18%）8.7軋制磷青銅8.8硬質(zhì)合金（鋁鉆）14.4-14.9

合金鋼7.9冷拉青銅8.8硬質(zhì)合金（鋁鉆鈦）9.5-12.4

銀格鋼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鋁銀合金2.7聚氯乙烯1.35-1.40

可鍛鑄鐵7.3銀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

基本公式

一.基本數(shù)學知識：

(1)乘法和因式分解:

⑴(x+a)(x+b)=x2+(c+b)x+ab

⑵(a±b)2=a2±2ab+b2

⑶(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3

(4)(a+b-i-c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc

⑸a2-b2=(a-b)(a+b)

⑹a3±b3=(a±b)(a2+ab+b2)

2.指數(shù)

[aa[=產(chǎn))

(a?b)a=aa?ba

>=如=傷y

a

aQ=\

3.三角函數(shù)的定義

secii=—

xx

余弦:C0S4='余切:c?ga=二余割：csca='

r)'

二.力學知識

表2-10運動學基本公式

玲〃白、一小〃dsdvd-sSo—運動開始已走過的距離（ni）

直線運動丫=一a=一=--

didtdrS—運動的距離（m）

等速運動S=S0+VtV一運動的速度（m/s）

V=常數(shù)s=w?s0=o)Vo一初速度（m/s）

等加速運動VL末速度（m/s）

（a二常數(shù)）22a2V5一瞬時速度（m/s）

匕=匕+神t—運動時間（s）

a一。a一加速度（m/s?）

th—垂直度（m）

自由落體運動g—重力加速度（m/s?）

h=-gt=-Vtt

（Vo=O）22r

yt=g，=V^

回轉(zhuǎn)運動。=四￡=姻=曼

dtdtdr

等速運動（P一角位移（rad）

(p=(p(]+cot

00—運動開始時相對某一基

（口=常數(shù)）(p=?(常(p0=0)

的角位移（rad）

S=r(p

G一角速度（S1）

回穗一周的口寺陶2=至(o=—

00—初角速度（S1）

co30

“mir小一末角速度（S!）

V=cor=---

30￡一角加速度（S'）

r一轉(zhuǎn)動半徑（m）

a,=0,a-rco2=—

nn—每分鐘轉(zhuǎn)速（r/mm）

2

等加速運動12°；一就(Q十例”&一切向加速度（m/s）

夕=例嚴才=，0二

（￡=常數(shù)）22.82an一法向加速度（m/Y）

d匕2K2〃一加速度a與轉(zhuǎn)動半徑1?的

co,=0)+aa,=--an=rco=—

d?f夾角（°）

a=Ja；+d；=ryis2+co4

at￡

^A=—=—

anco~

表2?11動力學基本公式

名稱直線運動回轉(zhuǎn)運動符號的意義

力F=ma(N)

in=-...>fi量(4g)

力矩M=FR(N?M)M=j￡(N，M)g

功（能）W=FScosa(J)W=M(p(J)G——>重量(N)

W=Gh(J)R——>力臂(⑼

功率Fvp_Ms_MnJ=ini2---＞物體封回傅蚓戰(zhàn)泉的樽勃

P=-----(ps)

735.5735.57023.5慣(依?m2)

,=侑—＞慣性半^

FvMeo、

P-----(h1')p------(k\v)

10001000

動量定律m(yi-vo)=F?t(kgem/s)［小直徑桿件：

JM_a)())=M?t(kg?m~Is)

動量矩定

對桿端回轉(zhuǎn)i2=-l2

律3

對桿中央回轉(zhuǎn)產(chǎn)二」/2

12

恒量(kg-m/s)

動量守恒圓盤或圓柱對圓心縱軸回轉(zhuǎn)『二J/??

恒量(kg,m2/s)

定律2

圓環(huán)對圓心縱軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)=2.（/^+/）

Ek4十畫一式）（J）

動量矩守2

恒定律F'=-m4N)法向慣性力（離心力）一般飛輪常取i2=R\J=GD2/4g

動能定律=-ma)2r(N)1——＞桿艮R——＞外111半彳里

切向慣性力r——＞內(nèi)同半彳均D——＞外圜半彳豕

慣性力FE=-mer(N)

M，=-J式N

J=J

zCa—力和位移的夾角

慣性力矩h—移動高度（m）

慣量平行r—質(zhì)點的轉(zhuǎn)動半徑（m）

軸定律J,一物體對z軸之轉(zhuǎn)動噴量

總動能(物i—物體對平行于zftj并通過物體重

體既有直心的C軸的轉(zhuǎn)動慣量

1)10

線運動又T=—fnv~+—k—z軸與重心c軸之間的距離(m)

2c2c

有回轉(zhuǎn)運其它符號同表2-10

動)

車削功率和扭矩計算

舉例：車削奧氏體不銹鋼外圓，工件硬度HB200,工

Vc=3.14xDxRPM

一1000件直徑75mm，切深3mm，走刀量0.2mm/r,切削速度

230m/min,材料單位切削力為2900N/mm2,加工長度

為100mm

3

V=Vcxapxfr(mm/min)RPM=(230X1000)/(3.14X75)=976轉(zhuǎn)每分鐘

L金屬去除率V=230x2x0.2=92立方厘米每分

鐘

Time=

fFTN每加工一個零件的時間=100/(0.2x976)=0.51

分鐘

Vcxapxfrxkc

p=車削功率P=(230x3x0.2x2900)/60037.2=6.7

60037.2千瓦

車削力=2900x0,2x3=1740牛頓=177.5公斤

F力二Kcxfrxap車削扭矩T=1740x37.5=65牛頓米

T=F力x(D/2)=PX9549/RPM

饃削功率和扭矩計算

舉例：錐削奧氏體不銹鋼，工件硬度HB200,工

計算鋒削功率時注意Vc減半，件直徑75mm，切深3mm，走刀量0.2mm/r?，切削速

即Vc鏈=l/2Vc車度115m/min,材料單位切削力為2900N/mm2,力口

工長度為100mm

RPM=(115X1000)/(3.14X75)=488轉(zhuǎn)每分鐘

Vcxapxfrxkc金屬去除率V=115x2x0.2=46立方厘米每分鐘

P=

60037.2每加工一個零件的時間=100/(0.2x488)=1.02分鐘

鐐肖I」功率P=(115x3x0.2x2900)/60037.2=3.35「瓦

T=F力x(D/2)鐐削力=2900x0.2x3=1740牛頓=177.5公斤

=Px9549/RPM鐐削扭矩T=1740x37.5=34牛頓米

銃削功率和扭矩的計算

銃削三要素

Cuttingdataformulas

計算主軸速度(n)

vcx1000

n

~itxDc

計算工作臺進給量(%)

Vf=znxnxfz

銃削功率和扭矩的計算

PowerconsumingandTorqueforce

apxaxqx%

e(kW)

60037200xr|

Torque(Nm)=kW(nett)x9549

RPM

銃削功率和扭矩的計算

PowerconsumingandTorqueforce

面銃刀直徑80mm,6個刀片刃口，銃削的材料分別為鑄

鋁合金(kc:800)利奧氏體不銹鋼(kc:2400),若刀片的切

削速度為600m/min和150m/min,每齒進刀,fz=0.2mm/z,

切深ap=4mm,切寬ae=60mm,向他們的銃削功率和扭矩

N鋁=2388rpmN不銹鋼=597rpm

vf鋁=2865mm/rvf不銹鋼=716mm/r

p鋁=9.16kwp不銹鋼=6.87kw

T鋁=36NmT不銹鋼=109Nm

u鉆鉆削功率和扭矩的計算

PowerconsumingandTorqueforce

例：工件材料為高合金鋼，硬度HRC50,鉆削直徑20mm,Vc=

40mmin,f=0.07mmr>Kc=4500N/mm2,

11=0.9,計算鉆削功率和扭矩。

p=KcxfxVcx(D2—d2)D:holediameter

Dx240000xr|d:corediamerer

T=F力x(D/2)=PX9549/RPM

鉆削功率P=4500x0.07x40x20/240000xO.9=1.2KW

轉(zhuǎn)速n=40x1000/3.14x20=636rpm

扭矩T=1.2x9549/636=18NM

S2-118松散物料的堆容度和安息角

1

靖密徵安克用堆需度安息角

物祖名徐

、?m-i￡4?ll/1?m3越動靜止

一熠煤（T，?。?.77.0”??31r27???45?鋅炊塵0.77.5

煙煤

?0.83Y35，y流覽。饒清1.?~1.8

幅尊!—833，35」W船坪團不

1I.3-J,8

於煤0.29—0.SI'f45,黃鐵廠以團式1.27.4

泥如帛）C.55f65m45,干爐液（祖》1?6?1?85$5f0*

焦炭U.36?。.533yBO,商爐渣0.6?1.035”50,

本器0.2-0.4帶鐘水碎清（濕）1.5?1.642"

兒取煤粉

<).84~0.H937??45°干仰灰0.64~0?7235??45,

燃煤由0.4-0.737」45?燥氏0.7015°?23?

粉狀，i*0.451Q??付鈕砂（十）】.4?1.9506

娥鐵一2.5-3.3SO,-35*4。??45、細砂（十）1.47.6530。

蘇錢甲

2.。?2.83。、35°1。?~45?■砂（星）1.9-2.130??35,

尚怏4T1-2-2.13075,4U??45'造型砂0.87.3300454

wr1.7-1.935??4a右慶石（大坡）1.6-2.030??35?40*~45°

快砂（映）

2.2?2.34。?~42"石灰石（中歡》127.S3。??35。40*75"

物狀鐵砂2.1-2.245fcr生石灰1.7?].825,45J5(r

鋼『

1.7?2.135-~4E?碎石1.32-2.035*45.

銅精夕l、37.R40*白云石＜決）1.2?2.U35*

鉗精爐

J.9y.t40,碑白云石1.8?1.935,

鐘精折I.37.740,礫石1.5-].93。。30Ts.

鉗守楠礦1.3-2.4W格士（小塊）0.7-1.540。50-

鐵費結(jié)塊

).7-2.045??5C，怙土《整）17274~45，

1

好燒皚塊J.4-1.63k水泥0.97.735*40.~4丁

怕燒耕塊I.52.2熟石灰（粉）0.5

胃打轉(zhuǎn)結(jié)塊1.6—I熟石灰（塊）2.0

462.1-15忌用材料找鼻瞇界做orX10*（1/0

3A改他JM“C

MM

2。N0-13/2。一20020-：?X>2V-4.002V-80020—70020—90070-JOOO

匚和用鍬.16-6-17117.17.217.618-1&??)8.6

?17.K：8-H20-9

向陽17?6：7-1）18-2

佛督介金1K-14—24.5

Mfr622-24.U24?4f24.R2<-U~?25?O

mw1O.-12.211.3—13)Z.1~13?5IZ.913.5*-14.314.7-IS

他銅11-211.811!.41313.t.

3Cr13IO.211.iLl-611-912?312.K

JCrlbNtyri16.61717.217.517.S18.6ig?3

M鐵?.7~11.)6?3~li-石10.1-12.111.S~12.7.12.9-ia.2

田的門鈕14.h17.6

g9.5

木優(yōu).戲壇1:10-

膠今?《*橡友61~77

*4W471.5

幫哪珞3

13)I

*2.116常用材料煙點熱與率及比熱總

帶點熱守牛4比熄音c始吐在A比為種＜

-幺aIte石ArfF

?_/W?(m?K)1/kJ?<ki<-K)>/c/W?<m?K)T/kJ?fkx?K》T

AM廿120()5KO.532658204o.87?

146。47?SNO-4941911。~113O.38

不。tM1450(A5133264534

任巧合金2000RI＜K8《，327.434.70.130

10333R4o.394145239。?64

MfM￡150104.7O.384賽以乙制O.16

有短QIC5aft-37<>Ml

汁：在中的熱匠率及比熱/■色m，＞—I，＞OUMM內(nèi).

A2.117常用材料的密度

常度密度

材料名稱"料名稱療林名稱

/g,cmJ(r/m>)/g?cm-J(i/m2)/g?cm4(t/m3)

?倒7.3?7.83鉛J1.S7際鱉層展板1.3-1.45

怡帚7.8得7.29尼加￡】?13~l?J4

高速制（含鉀9%）X.3金19.32尼想?61.“7?15

其速輛：含笆】8%）K.7飲10.5尼龍10101.047.06

合金鋼7.9求13.55息股戈布傳動第0.3-].2

譚坳務7.9鐵合金1.74木材0.1-^0.75

版力咬7.0琲制片7.55~7.8方氏＜12.1?2.6

在”伸段7.55福舉揚求合金7.34-7.75代璘62.6?3.0

可做體鐵7.3鉛基輔承合金9.33—10.67南找1.9-2.3

紫銅8.9硬質(zhì)臺金（銬鉆）14.474.9混凝土1.8-2.45

菌銅&4~8.85硬破白金（首鉆軟）9.5?12?4生4灰1.1

體用黃銅8.62膠木變、纖緡板1.3-1.1熟石灰.水泥1.2

???8.7—8.9純棣放0.93帖士耐火展2.10

無儡3*7.5?8.2皮革0.4?1.2硅質(zhì)耐火科1.87.9

扎制的背物.冷拉青銅88聚氯乙烯1.35?1?40鎂廈耐火芯2.6

2：業(yè)丹毋、弼鐘合金2.7聚蕈乙慌0.91使格質(zhì)耐火何2.8

可得田合金2.7行機瑕收1.18-1.19奇飾質(zhì)耐火小2.2?2.5

W8.9無城科的電木1.2碳化03.10

扎鋅7.1費漏冷1.4

表21-19材料的潘說?僵系散

*覆累畋/摩擦系數(shù)，

M料名弊靜中擦滑動摩擦材料名稱滑動摩嫁

無湖滑劑4洞出搞無淘清劑有內(nèi)滑劑無詞滑制有利滑刊無詞高劑有的滑洞

用用0.150.1?。?120.150.05?0?1軟6愉木0.25

鋼-敦制0.20.”0.2%鐵/木0.650.3?0.50.2

0.30.180.05-0.15鑄鐵檢.揚木0.40.1

例肖M0.150.1~0.15Q.J5U.1-0.K聲銅搟木0.60.3

軟例鑄雙0.20.180.05-0.15木材木材0.4?U.50.10.2-0.50.07-0.15

軟審百制020.180.07-0.15皮革（外》?梯木0.60.3~0.5

儺鐵弘鐵0.20.180.150.07-0.12皮革（內(nèi)》.?木0.10.3-0.4

傳鐵*R>>.280.160.15?0.20.07~0.15皮革鑄鐵0.3?550.150.60.15

有鋼行倒0.1C.20.04—0.1椽皮勒伏0.80.5

軟綱?木0.60.12C.4?0.60.1麻繩搟木0.80.5

?21-20物體的摩擦系戚

名稱摩擦系數(shù)/名稱摩擦系數(shù)/

杼向戴荷0.002*微體摩擦0.001-0.908

探溝球仰承

--^動

軸向做佝0.001中液體摩擦0.。力8?。，08

*

行向敷信“003半「才侑0.I-U.5

角接觸媒地承

軸向我荷

滾0.005滾動軸浜0.002~0.005

役向曾菽0.0(?8禮層壓&A柏瓦0.004-0.006

動圜錚次F軸承

軸向載傳0.02盤青銅軸瓦（用于熱軋粒）0.07I

調(diào)心球粕承

軸0.0015馳育羽軸比（用于冷軋輜）0.04~0?€?

圜住滾子軸承0.002承特殊法封全液體隼擦輔長0.003-0.CK)5

承

氏醫(yī)柱或螺腹潼子玷承0.006將殊密斜半液體津歐輪承X005-o.?l

「接H軸承

0.008需時軟填料盒中填料馬輪的摩櫬0.2

描力球軸承0.003熱鍋介里遭上岸第U.3

鬧心滾子軸承0.004冷明在建道上摩擦0.15-0.18

制動器并通石馀制動帶《無洞滑）

金屬化管子或金H條上.0.4~0.60.35—0.48

加p=0.2-0.6MPa

爐

內(nèi)離合器裝有黃銅紋的壓初石傕帶

金屬任惘底矽上0.6-10.43~54

夕一。.2~1?2MPa

盤2121浪動摩擦力=（大約值）

圜柱沿千兩個具有湖定軸

曲浪.滾動網(wǎng)線的砌柱,其中主動

力矩為：唾柱以N力氏另一

M—Nk—Fr喇柱?兩個假］村相對

A為發(fā)動鼻擦滾動.上例柱匕遇

力智刎的滾動潮力矩為：

重物壓力肉/支承的平臺1_移動，每個