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公制、英制、美制螺纹的计算公式大全
来源: | 作者:锦瑞 | 发布时间: 2天前 | 5 次浏览 | 分享到:
以下是公制、英制、美制螺纹的核心计算公式及参数对比，涵盖螺纹几何参数计算、标记方法及工程应用要点。

以下是公制、英制、美制螺纹的核心计算公式及参数对比，涵盖螺纹几何参数计算、标记方法及工程应用要点：

一、公制螺纹（ISO Metric Thread）

1. 基本参数计算公式


参数符号计算公式示例（M10×1.5）
螺距P定义值（单位：mm）1.5 mm
牙型高度HH = 0.86603×P1.299 mm
大径（公称直径）D（d）定义值（单位：mm）10 mm
中径D₂（d₂）D₂ = D - 0.6495×P10 - 0.6495×1.5 = 9.026 mm
小径D₁（d₁）D₁ = D - 1.0825×P10 - 1.0825×1.5 = 8.376 mm
牙型角α60°（标准值）-


2. 标记方法

  • 外螺纹：M10×1.5-6H

  • 内螺纹：M10×1.5-6H

    • 注：6H为公差带代号，表示中径和顶径的公差等级。

二、英制螺纹（BSP Thread）

1. 基本参数计算公式


参数符号计算公式示例（G1/2）
每英寸牙数TPI定义值（单位：牙/英寸）14 TPI
螺距PP = 25.4 / TPI（单位：mm）25.4/14 ≈ 1.814 mm
牙型高度HH = 0.9605×P1.742 mm
大径（公称直径）D（d）定义值（单位：英寸）0.5 英寸（12.7 mm）
中径D₂（d₂）D₂ = D - 0.6403×P12.7 - 0.6403×1.814 ≈ 11.53 mm
小径D₁（d₁）D₁ = D - 1.2806×P12.7 - 1.2806×1.814 ≈ 10.36 mm
牙型角α55°（标准值）-


2. 标记方法

  • 管螺纹：G1/2（BSP平行管螺纹）、R1/2（BSP锥管螺纹）

    • 注：G/R为螺纹类型代号，1/2为公称尺寸。

三、美制螺纹（UN/UNF Thread）

1. 基本参数计算公式


参数符号计算公式示例（1/4-20 UNC）
每英寸牙数TPI定义值（单位：牙/英寸）20 TPI
螺距PP = 25.4 / TPI（单位：mm）25.4/20 = 1.27 mm
牙型高度HH = 0.86603×P1.098 mm
大径（公称直径）D（d）定义值（单位：英寸）0.25 英寸（6.35 mm）
中径D₂（d₂）D₂ = D - 0.6495×P6.35 - 0.6495×1.27 ≈ 5.52 mm
小径D₁（d₁）D₁ = D - 1.299×P6.35 - 1.299×1.27 ≈ 4.71 mm
牙型角α60°（标准值）-


2. 标记方法

  • 粗牙螺纹：1/4-20 UNC-2A

  • 细牙螺纹：1/4-28 UNF-2A

    • 注：UNC为粗牙系列，UNF为细牙系列；2A为公差等级。

四、关键参数对比


特性公制螺纹英制螺纹美制螺纹
牙型角60°55°60°
螺距单位毫米（mm）牙/英寸（TPI）牙/英寸（TPI）
公称直径毫米（mm）英寸（in）英寸（in）
典型应用全球通用英联邦国家美国、加拿大


五、工程应用要点

  1. 公制螺纹：

    • 优先用于汽车、机械、建筑等领域。

    • 配合公差带（如6H/6g）需与使用场景匹配。

  2. 英制螺纹：

    • 常见于管道连接（BSP）和气动元件。

    • 注意区分G（平行管螺纹）与R（锥管螺纹）。

  3. 美制螺纹：

    • 航空航天、军工领域广泛使用。

    • 细牙螺纹（UNF）适用于高强度连接。

通过上述公式及参数对比，可快速实现三类螺纹的互换计算（如将英制TPI转换为公制螺距）。实际工程中需结合标准手册（如ISO 68-1、ASME B1.1）验证参数合法性。