螺栓孔分布圆计算器

输入孔数、分布圆直径(PCD)和 1 号孔的位置,得到每个孔的 X / Y、相邻孔中心距和孔间剩下的材料,并按比例画出来。然后直接做零件——同样的孔位在法兰盘生成器里打开,可以打印,也可以导出 STEP 发给加工。

孔间夹角
60°
相邻孔中心距
50 mm
相邻两孔中心之间:PCD × sin(180° / N)。
最远两孔距离
100 mm
对孔距离,等于 PCD。
孔间剩余材料
43.4 mm
中心距减去 Ø6.6 孔径。
+X+Y123456PCD 100

孔位坐标

孔角度XY
10°500
260°2543.301
3120°-2543.301
4180°-500
5240°-25-43.301
6300°25-43.301

单位毫米,相对你输入的圆心,保留 3 位小数。复制的是制表符分隔的表,可以直接粘贴到表格软件或 CAD 草图里。

做成零件

法兰盘生成器用这组孔位做一块圆形法兰盘——建议外径 Ø 120 mm(孔中心离外缘 1.5 倍孔径),加上你的中心孔,孔径按你选的通孔系列。下载 STL 去打印,或 STEP 进 CAD。

坐标怎么算

每个孔都在以圆心为中心、半径 r = PCD / 2 的圆上。1 号孔在起始角,其余孔逆时针依次排列,间隔 360° / N。每个孔的 X、Y 就是三角函数,精确计算,没有任何近似。

相邻两孔的中心距是这个圆的弦长。这条规则由来已久:1914 年 Machinery 出版的孔位定位手册写道——用 360 除以孔数的两倍,取这个角的正弦,再乘以分布圆直径。

θi = 起始角 + (i − 1) · 360° / N          (i = 1 … N)
xi = cx + (PCD / 2) · cos θi
yi = cy + (PCD / 2) · sin θi

相邻孔中心距       = PCD · sin(180° / N)
相隔 k 个孔的距离  = PCD · sin(k · 180° / N)
由孔距反求 PCD     = 孔距 / sin(180° / N)

验算:Machinery 手册自己的例子是 8 英寸圆上 11 个孔——8 × sin(16.36°) = 2.252 英寸。本计算器用不取整的角度(180° / 11 = 16.3636°)得到 2.2539 英寸。

算例:EN 1092-1 DN50 PN16 法兰

DN50 PN16 法兰:4 个 Ø18 孔配 M16 螺栓,分布圆 125 mm,外径 165 mm(EN 1092-1 尺寸表)。管法兰的孔要骑在中心线两侧——4 个孔时 1 号孔在 45°。PCD 125、4 孔、起始角 45°,r = 62.5,每个坐标都是 62.5 × cos 45° = 44.194 mm:

孔角度 (°)X (mm)Y (mm)
14544.19444.194
2135−44.19444.194
3225−44.194−44.194
431544.194−44.194

相邻孔中心距 125 × sin 45° = 88.388 mm,对孔 125 mm。Ø18 孔之间剩 70.4 mm 材料;孔到外缘剩 (165 − 125) / 2 − 9 = 11 mm。在下面常用规格表里点 DN50 那一行,计算器会自动填好,第二个链接直接生成法兰盘。

1 号孔放在哪里?

管法兰的孔不在中心线上:ASME B16.5 第 6.5 条规定“成对的螺栓孔应骑在管件中心线两侧”。4 个孔时 1 号孔在 45°,8 个孔在 22.5°,12 个孔在 15°——正好是孔间夹角的一半。电机法兰的图纸也这样画。

本计算器和大多数 CAD 一样,从 +X 轴(3 点钟方向)开始逆时针量角度。如果你的图纸从 12 点钟开始,加 90°;如果是顺时针计数,用 360° 减去它的角度。

常用分布圆

管法兰(EN 1092-1,DN150 以内 PN10 和 PN16 钻孔相同)和 IEC B14 电机端面法兰(法兰代号就是分布圆直径)。每一行都能在计算器里打开,或直接在法兰盘生成器里生成。

孔为标准值;生成器按所选螺丝做 ISO 273 通孔。链接里的中心孔是管子外径 / 止口直径本身,要套上去请加打印余量。
法兰外径 D分布圆 K孔计算器零件
EN 1092-1 PN16 DN1595654 × 14在计算器里打开生成法兰盘
EN 1092-1 PN16 DN25115854 × 14在计算器里打开生成法兰盘
EN 1092-1 PN16 DN501651254 × 18在计算器里打开生成法兰盘
EN 1092-1 PN16 DN802001608 × 18在计算器里打开生成法兰盘
IEC B14 FT6580654 × M5在计算器里打开生成法兰盘
IEC B14 FT85105854 × M6在计算器里打开生成法兰盘
IEC B14 FT1001201004 × M6在计算器里打开生成法兰盘
IEC B14 FT1301601304 × M8在计算器里打开生成法兰盘

从数字到零件

法兰盘生成器是同一组孔位的参数化 CAD:分布圆、孔数和起始角与这里一致,螺丝规格决定 ISO 273 通孔(加打印余量),还有外径、中心孔、可选的轮毂(插管或轴)和内六角螺丝的沉头孔。导出的 STEP 里每个孔都是精确圆柱面,加工师傅或 CAD 软件可以直接读出孔位。

做不成的组合它会拒绝并告诉你改什么:孔到外缘、中心孔或相邻孔之间不到半个孔径的材料,或者相邻孔中心距小于 2.2 倍孔径(欧标 3 对钢结构的最小值)。外径不够时会自动加大。

常见问题

什么是螺栓孔分布圆?

穿过一圈螺栓孔中心的圆,用直径表示——分布圆直径,也叫节圆直径、PCD。再知道孔数和 1 号孔的位置,每个孔的位置就确定了:本计算器只需要这些。

手上的零件怎么量分布圆?

偶数孔:量一个孔中心到正对孔中心,就是 PCD。奇数孔:量相邻两孔中心距(用卡尺量两孔外缘再减一个孔径),再除以 sin(180° / N)——5 个孔就除以 0.5878。

方形孔位怎么换算成分布圆?

边长 a 的正方形四个角的孔,在直径 a × √2 的圆上,从 45° 开始。31 mm 方孔距就是 43.841 mm 分布圆,孔在 45°、135°、225°、315°。

孔离边缘多远合适?

打印的塑料板,孔中心离边缘至少 1.5 倍孔径——这是 ACRYLITE 对塑料板的建议,也是 AISC 对钢的最小值;本页建议的外径就按这条算。法兰盘生成器的硬下限是孔到外缘留半个孔径的材料,和钢制管法兰差不多(EN 1092-1 DN15:14 mm 孔旁边留 8 mm)。

能用英寸吗?

坐标可以——PCD 输入英寸,X / Y 就是英寸。螺丝规格和法兰盘生成器是公制的:要做零件请用毫米。

螺栓孔开多大?

ISO 273 每个螺丝有三档(精装配、中等装配、粗装配——M6:6.4 / 6.6 / 7.0)。旁边的通孔尺寸表全都列了,还说明打印的孔要多留多少。

出处

本页每个数字都来自下面这些文件(注明了版本或我们读到的日期)。

  1. Machinery's Reference Series No. 21, “Precision Locating and Dividing Methods”, The Industrial Press, 1914 (Project Gutenberg #69061) — the chord rule: divide 360 by twice the number of holes, take the sine, multiply by the circle's diameter
  2. ASME B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings, §6.5 Flange Bolt Holes (2003 edition, vendor-hosted copy) — “pairs of bolt holes shall straddle fitting centerlines”; bolt circle tolerance ±1.5 mm, adjacent holes ±0.8 mm (§7.8)
  3. EN 1092-1 PN16 flange dimensions — RoyMech table — D, K, holes for DN10–DN150 (PN10 drills the same up to DN150 — Global Supply Line EN 1092-1 tables)
  4. Lafert, IEC flange dimensions B14 / B5 (catalogue 2019, p. 29) — FT65 … FT165: bolt circle M, spigot N, outside P, thread S
  5. ISO 273:1979 clearance holes, as IS 1821:1987 (identical adoption) — hole sizes for the screw selector; ISO 273 was last confirmed in 2024
  6. EN 1993-1-8 (Eurocode 3) Table 3.3, bolt spacing and edge distances — summary by Eurocode Applied — steel: spacing ≥ 2.2 × hole, edge ≥ 1.2 × hole
  7. ACRYLITE knowledge base: hole distance from the edge of a plastic sheet — hole centre at least 1.5 × the hole diameter from the edge

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