以下是从网上找到的,感谢作者让我知道优先数的作用,
& z) d2 _) m \8 x, M你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.53 u) _$ x( u0 ^5 X
你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125
( c/ J) l+ ?* E& E你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.50 Z7 Y9 R0 P( S4 o4 v
你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16+ n7 M' d7 ^+ q( M6 t: p& W* j
你可知道机械设计手册上无数的表格,所有产品样本上的参数表,都是怎么来的?% Q2 f# z; u7 N% ^5 \+ @
一切都来源于伟大的优先数系。
2 ?. T& g! a' k, \法国工程师雷诺看到热气球上的钢丝绳规格繁多,他就想了一个办法,将10开5次方,得到一个数1.6,然后辗! D' l2 L& e& l& O4 {; W P
转相乘,得出5个优先数如下:
% m+ Y9 J, y/ S7 V) P+ S1 J1.07 g& V9 x# G$ E. N! S$ \
1.6$ v n9 y9 V! [
2.5
+ `8 v! ?0 Y u$ Y4.0
5 X1 t( X; ~4 n& |' i7 H6.30 _8 C3 r( S" V* ^; b
这是一个等比数列,后数为前数的1.6倍,那么10以下的钢丝绳一下子只有5种,10到100的钢丝绳也只有5种,+ f2 s) `& P$ z+ J
即10, 16, 25, 40, 63。5 t+ M! ]% I) p$ ^: W3 `
但是这样分法太稀疏,雷先生就再接再厉,将10开10次方,得出R10优先数系如下:6 H( c9 U9 Z: x8 I9 E: W; m
1.0: P! Y/ g1 G$ k! @: Y
1.25
" |9 a2 _5 w1 |. q1.6
* p+ Z4 W$ s' a" M$ C2.05 {6 Z8 u8 I# c) U- u1 A8 j
2.5 N+ }! _. ]& r8 [
4.0
$ J& k0 f$ a* l8 p5.0$ ?4 F5 J5 f, q. p, e# A# E
6.3
' d! x8 i( n2 ?8 W; m7 r' _8.05
/ A. X* Q; h) G6 d4 n2 D4 |* O/ {公比为1.25,于是10以内的钢丝绳只有10种,10到100的也只有10种,这就比较合理了。这时肯定有人说,这" H1 ~/ D& \7 i3 ?6 `9 R' G
个数列,前面的数字好像相差不大,如1.0和1.25,简直没差别嘛,平常我就四舍五入了,但6.3和8.0间隔就- H a8 d- N3 W! F9 u
大了,这样合理吗?; l7 S$ _7 w% x# R8 h9 h% S
合理不合理,我们打个比方。比如说自然数1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起来很顺溜,我们用这个数列来
* p# L% }$ @% N+ j% V( |发工资,给张三发1000,给李四发2000,两人皆心服。突然通货膨胀,给张三发8000,给李四发9000。以前李
4 o7 j, ^ x1 W四工资是张三的2倍,现在变成1.12倍。你说李四能愿意吗?他可是主管哪,给他发16000还差不多,张三是不
! b$ o5 @, p( R! Z会埋怨说主管比他多8000的。, Q/ f6 O6 F9 a9 g T M& k
这个自然界的事物,有两种比较方法,就是“相对”与“绝对”!优先数系是相对的。
6 V! `: H* b6 K0 d有人说他的产品规格有10吨,20吨,30吨,40吨的,现在看来就不合理了吧?如果你取两倍的话,应该是10
5 S$ w1 n) ^3 R3 z2 P+ X4 x$ s吨,20吨,40吨,80吨,或者保住头尾,也应该是10吨,16吨,25吨,40吨,公比为1.6才合理。# W( m0 I! L4 `: U" G6 B
这就是“标准化”,论坛上常常看到有人说“标准化”,实际他们说的是“标准件”,所做的工作只是将整机
: z, j2 |8 ?/ `! Y的标准件整理一下,就叫标准化了,实际不是这样的。真正的标准化,你要把你的产品的所有参数按优先数系
7 j- W$ E1 z, Z$ T形成序列化,再把所有的零部件的功能参数及尺寸,用优先数系来序列化才对。
! `- u# u' R) } x9 I自然数是无穷的,但在机械设计师眼里,世界上只有10个数,它就是R10优先数。并且,这10个数相乘,相* H# Y( Y4 R- S0 h
除,乘方,开方,结果还在这10个数里,何其奇妙!当你设计的时候,不知道尺寸该选择多大为好时,就在这
9 Q( e8 b1 Q2 i; ]10个数里选,你说何其方便!$ R3 E1 l' E6 g9 f3 u" z; P
也许有人会发愁,说这尽是小数,我要按计算器,多麻烦。前人已设计好了计算方法,下面顺便将R20优先数
+ D0 U6 R! `% F/ ~/ I! p系列出来,也就是20个数,公比为10的20次根即1.12,注意看后面的N序号。_
+ g& x: R! O P$ v8 o& M6 G1.0 N084 g' X% b* y5 q! G
1.12 N2
5 c( r( v6 ]& ]4 U6 U$ b$ I1.25 N46 {: O1 H1 V) ~# ^1 `
1.4 N6
# F7 e1 g1 ^& m7 Y8 {% J/ H/ N- O1.6 N8
& I8 M8 h. \6 s0 U' }) D$ d# |3 Z1.8 N10- K$ R* c( X, h* r
2.0 N12; [- `9 N1 L) z
2.24 N14+ k6 e& t4 |" G3 e6 d' n
I2.5 N164 _# j4 }% v6 K# r" A% e
2.8 N18
6 E1 |! \7 ~3 F4 H Z3.15 N20
% v& }# W* f, x" V) Z" N; |4 Y3.55 N22) s; ~3 d, f" q
4.0 N24
+ R k: I7 U9 w" @5 o, m3 Q) Q4.5 N26
) z! o% U* I6 E- H0 q5.0 N28: Q5 m' `- t% ^ g' x. O( d' n& A
5.6 N30
- ~ o) A( `3 ~& M- ?8 |: @6.3 N320 K0 @) _, N5 N9 H! ^! m2 l( o. \: Z
7.1 N34
; E+ r" `0 }% |8.0 N36
* R, W# y1 ~% _* Z- o+ c" N4 d$ D" B9.0 N38
5 v5 @ x0 a; O' l! p1 h# z两个优先数,比如4和2,其序号分别为N24和N12,它们相乘,将其序号相加,其结果等于N36即8便是;相除,
9 L6 [& h$ C @: f& M序号相减,等于N12即2便是;2的立方,将其序号N12乘以3得N36即8便是;4的开方,将其序号N24除以2得N12
7 P) Z$ H1 z% |; d% A2 D b) N即2便是。# F" O) |% @, i& U2 ~' x
如果求2的四次方呢?N12*4=N48,这里没有,怎么办?上面的列表,没有写上一个数,就是10,它的序号是9 h% m$ p e1 g3 |$ t
N40,凡是序号大于40的,只看大于40的部分,比如N48就看N8,即1.6,然后乘以10得16就对了。如果序号是4 n% b7 X; `$ Z8 ^. A5 j
N88呢,看N8得1.6,然后乘以100得160便是,因为100的序号是N80,1000的序号是N120,依此类推。
0 e% R$ |* l0 g4 p# c/ C做机械设计,一辈子用这20个数就足矣。但有时需用到R40数系,有40个数,就更完善了,若不够,还有R80
9 q# L$ L' t; o: Y6 o0 r5 M系。我已将R40数系倒背如流,应付一般计算根本不用计算器。简单来说算40径的45钢的抗扭能力,其扭转系
+ b' [. K$ r6 n! B$ a7 o数是0.5*π*R^3,扭应力选屈服点360的一半即180MPa,圆周率选3.15,左右手捏小数点,心算加减序号,一: \: q' w0 j. X
会就出来。有人说你不加安全系数吗?说吧,是取1.25,还是1.5,还是2啊?呵呵。: j. R9 v0 }/ j- L3 e
黄金分割0.618,也即1.618,这里也有1.6。
) V& Z7 T' I2 F平方根数列,就是根号1,根号2,根号3,很容易求出吧?(3的序号是N19)& |) e" A7 K2 S% |& l/ k$ ~
π的平方等于多少?等于10。你算压杆稳定的时候就方便了吧?- z7 j& l9 ]& E" u
圆杆扭转系数约为0.1*D^3,现在你可以口算扭转系数了吧?
# i+ o$ }9 J W; E2 ?) D6 ]为什么大螺丝从M36直接跳到M40?
! l# L3 p1 K. q1 L- T+ q5 d8 e为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1?+ x) ?" x9 [9 b9 V
为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号?
, V# z3 \# _# W# W4 m为什么外协厂打电话来说140的方管没有,而有120和160的?因为R5数系比R20数系优先。
. Y1 e7 I4 S) V3 S为什么标准件的参数有个第一序列,第二序列?一般来说第一序列就是R5序列。9 Z6 m+ m, O# ~1 w8 m
为什么Inventor的螺孔列表有个M11.2?现在你知道它不是胡诌出来的数吧?
8 t: o; A: ~6 }( d+ j; V还有钢板厚度,型钢型号,齿轮模数,一切标准件,一切工业品样本上的功能参数,尺寸参数,标准公差表,
! Z* `1 N7 y. j, e1 z, G9 K0 T等等等等,它们的来源,此刻在我们的心中慢慢清晰起来。可以说,我们已经理解了半部机械设计手册,以及) m1 [6 E+ A" S9 ^- z/ @
那些还没做出来的工业品。; c2 s: G( \* Q7 J
那么,我们在设计产品的时候,就可以同时设计出一系列了,而不是设计完之后再进行所谓的“标准化”;更
: E7 }5 b3 c& `进一步,如果产品注定要序列化,那么我们甚至可以在对实际工况不甚了解的情况下设计产品,因为优先数系( Z: F2 {( {, E3 f; i7 s
已将所有型号包括其中了。( `+ ?0 |9 V* ]# P1 W4 N- B9 w C2 f
优先数系的应用,上面列出的,可谓沧海一粟,无尽的应用等着我们自己去开发。0 B; h9 X7 Z4 O, d/ c
背诵优先数系吧,这可是一劳永逸的活儿。" b" F R, q- y( p/ ]4 j! x
(注:感兴趣者可参看机械设计手册第一册优先数系章节) |