以前沒聽說 過，查了一下：
( ]$ l3 `7 d" U
- s0 H/ w g$ \4 ]* A你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
: [0 ], D5 x; s5 H! v# d/ z你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125
1 W, K' L; S3 f1 e& ~# Y8 G: d你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.5" Q* \( ]5 n, z: w5 R: X, I
你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
" o6 \% o* [: M% X: f2 g' `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？. E0 B+ h7 L, d6 Q) \ [ V* P
一切都来源于伟大的优先数系。
) x( X0 P( Q; y/ i8 l, j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，然后辗转相乘，得出5个优先数如下：
$ ^: N: i4 a7 m4 h4 C! H% m1.0( n9 f1 r: r1 m
1.64 I$ H, W8 m- A l. \9 t
2.5& J) w8 C N: C0 J
4.0
3 P8 B4 b% s' p' K" _ ]) u6.3* X% h/ m4 f3 K& {
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，即10, 16, 25, 40, 63。
8 G; L7 f& j' y& e( i. y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：
" x' T8 L& l9 g1.03 x+ q D3 C( J# m$ M3 g
1.25! n3 u5 Y4 L# I' l! @
1.62% N' N3 f' z5 V4 {# }
2.0- l2 [3 A. {$ h) L
2.5
* N* f" V. \, x0 R3.15
- B3 V2 S' X: `1 W+ E9 }" M1 j7 b4.0; x! C, Q, i! t1 M8 v
5.05 `4 B/ h8 K$ h/ ?
6.3
8 f% z" d" e( B8.05 l7 x4 h+ N. G/ v
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
) N" `& h" i0 [9 y' q6.3和8.0间隔就大了，这样合理吗？
% `5 d I" ?6 v7 n0 a- E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 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，张三是不会埋怨说主管比他多8000的。! |2 i0 a9 w) l) n; ~1 h) Q
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 r) c" Y+ I z1 t/ {( F
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。, M5 `0 ]% ~- ^! z+ s0 W2 m
这就是“标准化”，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。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10个数里选，你说何其方便！: o4 n0 g1 n6 v4 l; U8 _9 f
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。$ E& B! {. o" C7 a* c# K5 t6 c
1.0 N0
0 U- `9 E7 v- R# C2 s9 _1.12 N2
- h: n! h4 ~1 Y0 M1.25 N4" U {! ~0 }1 }
1.4 N6
& G# R3 d6 s: U9 {: b! z4 F1.6 N8
$ g( S* S4 h2 h0 j1.8 N10
8 g% f, p& a3 y1 H% n$ w2.0 N12
- h) e3 ] S+ R- n2.24 N145 J7 H9 m" W$ y0 y
2.5 N16& }5 i5 ^: F. G4 _
2.8 N187 V) L9 k/ P1 J! T8 w
3.15 N20
7 }! b6 p+ F9 h# k; k3.55 N22
9 z/ l1 o1 O3 ~" |5 `4.0 N24
6 \8 a- T0 I5 k" e4.5 N26
8 l5 B; R6 y& f/ }2 j! m' e5.0 N28
/ t7 Q, ^0 e5 u5 E6 e+ B/ Q9 J5.6 N305 u3 _& C, {) V
6.3 N32
1 V$ Y; |3 k0 N' R7.1 N348 H! n0 w4 {/ m
8.0 N36
0 F. L7 K% y( e& Q9 E' j8 t9.0 N38
x- t( o6 J1 @9 C7 y5 g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，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即2便是。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。$ _ O8 |: Z, f6 G8 ]3 n
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 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？- V6 l! T/ C! I* a
黄金分割0.618，也即1.618，这里也有1.6。9 q2 S: G0 b8 [
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）3 W6 j3 F7 k& h& V* I9 G
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？
5 L# A5 M* ~& ?1 ~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？4 y1 R) ^4 t; H6 k$ M) {' s+ p& }* S% y
为什么大螺丝从M36直接跳到M40？ g; r$ z1 d. d5 f6 G5 z6 O [1 v
为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1？
' I: i/ @( y3 l; y$ z5 G3 |为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号？! r/ N7 u% ]% w, w+ `" x O- t$ {
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。
( j; K2 I+ _5 ^! h; o0 v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。5 J3 u- \ v6 \8 w( P
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？
* E0 e. g$ o: O. f! j6 F, J2 m9 C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，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，以及那些还没做出来的工业品。
5 C( |" ^/ @, T9 P- c9 V; f7 @3 O8 ~/ i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，因为优先数系已将所有型号包括其中了。
' w% h1 C8 L" a; \2 A0 r2 h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。' Z7 r1 Q w* b4 s0 c# k4 F! a: G
背诵优先数系吧，这可是一劳永逸的事。
) ^6 Q3 I0 l: ?" P（感兴趣者可参看机械设计手册第一册优先数系章节） |
发表于 2011-8-10 20:58:27
