【螺纹大径与小径的计算】在机械制造和工程设计中，螺纹是连接和固定部件的重要结构形式。为了确保螺纹的互换性和配合性，必须准确计算其主要尺寸，尤其是大径和小径。大径是指螺纹牙顶所在的圆柱面直径，而小径则是指螺纹牙底所在的圆柱面直径。本文将对常见螺纹类型的大径与小径进行总结，并通过表格形式展示关键数据。
一、螺纹的基本概念
- 大径（Major Diameter）：也称为公称直径，是螺纹的外径，通常用符号“D”表示。
- 小径（Minor Diameter）：是螺纹内径，即牙底所在的直径，用符号“d”表示。
- 中径（Pitch Diameter）：位于大径和小径之间的虚拟直径，用于衡量螺纹的配合精度。
二、常用螺纹类型及其大径与小径计算方法
1. 普通螺纹（ISO Metric Thread）
普通螺纹是最常见的标准螺纹，广泛应用于各种机械连接中。其大径和小径计算公式如下：
| 公称直径（mm） | 螺距（mm） | 大径（D） | 小径（d） |
| M2 | 0.4 | 2.0 | 1.653 |
| M3 | 0.5 | 3.0 | 2.459 |
| M4 | 0.7 | 4.0 | 3.265 |
| M5 | 0.8 | 5.0 | 4.061 |
| M6 | 1.0 | 6.0 | 4.866 |
| M8 | 1.25 | 8.0 | 6.547 |
| M10 | 1.5 | 10.0 | 8.236 |
说明：
- 大径通常等于公称直径。
- 小径计算公式为：
$ d = D - 1.299 \times P $
其中，P为螺距。
2. 管螺纹（G、R、Rp、Rc等）
管螺纹主要用于管道连接，其大径和小径计算方式与普通螺纹不同，常以英寸为单位。
| 公称尺寸（in） | 螺距（TPI） | 大径（in） | 小径（in） |
| 1/8 | 28 | 0.405 | 0.363 |
| 1/4 | 19 | 0.540 | 0.493 |
| 3/8 | 19 | 0.675 | 0.629 |
| 1/2 | 14 | 0.850 | 0.791 |
| 3/4 | 14 | 1.050 | 0.993 |
| 1 | 11.5 | 1.315 | 1.232 |
说明：
- 管螺纹的大径通常指的是内螺纹的外径，或外螺纹的内径。
- 小径则根据螺纹类型有所不同，需参考具体标准。
3. 英制螺纹（UNC, UNF, UNEF）
英制螺纹在一些老式设备中仍被使用，其尺寸以英寸为单位。
| 公称直径（in） | 螺距（TPI） | 大径（in） | 小径（in） |
| 1/4-20 | 20 | 0.250 | 0.203 |
| 1/4-28 | 28 | 0.250 | 0.190 |
| 1/2-13 | 13 | 0.500 | 0.427 |
| 5/8-11 | 11 | 0.625 | 0.545 |
| 3/4-10 | 10 | 0.750 | 0.657 |
| 1-8 | 8 | 1.000 | 0.890 |
说明：
- 大径通常为公称直径。
- 小径计算公式为：
$ d = D - 0.6495 \times P $
其中，P为螺距（英寸）。
三、总结
螺纹大径与小径的计算是保证螺纹配合精度的关键步骤。不同类型的螺纹（如普通螺纹、管螺纹、英制螺纹）具有不同的计算方式和标准，因此在实际应用中应根据具体需求选择合适的螺纹类型，并参照相关标准进行精确计算。
通过表格形式整理各类型螺纹的大径与小径数据，有助于提高工作效率，减少设计误差，确保零部件的互换性和可靠性。
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