以前沒聽說 過，查了一下：) q2 S, }- P* m* F c n5 n* j9 d) U4 ~
1 s. p5 S9 I8 L9 v' L# k你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5+ d3 B8 \+ o. U$ z5 N* K) V) T7 s
你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 1253 w) q5 B+ K2 ~0 r4 h1 S% D1 }1 B
你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.5
( z: Y% j, _8 E4 G# G U你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16* r: U5 l1 q% i* x
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？" k) H' i: X% J. y
一切都来源于伟大的优先数系。
0 h8 B0 S5 L7 r5 r6 ?% Q9 n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：
; L& _+ [7 w9 Z1 I2 v1.0
/ w6 V8 C$ q5 q K+ T7 {" n+ ]1.6. e: _2 {1 V0 X) I5 v0 y% s4 b! P
2.5$ [9 d I( ~% T8 [$ ^
4.0
/ B0 r. \& ^" k( r+ [6.3# z; c) b8 S& L# D% j( y% q. q
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。$ t8 D% I( r9 R6 V* |4 P
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：$ Z/ N% w' {0 j7 s0 u
1.0
1 ]- A" @9 f) |1.25+ w- U9 b9 {0 h# [: A: d/ F
1.62
. e% N3 c. `+ a$ K2.0
3 g7 P& d( h2 ~/ |$ U) h2.5
, O. T3 \0 i/ K3.15
% [; z0 q5 c3 T( `4 q* V4.0
0 X0 R- B( s* F+ `' [, F: u5.0
6 r5 X9 Y3 K- O# [6.36 w. T0 _9 F. Y
8.05
. h3 q1 w' s6 f# I4 o1 z$ w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& H4 U# V. ]5 O) k
6.3和8.0间隔就大了，这样合理吗？
3 R4 W* r) E# L, @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。
4 J6 K* F1 z& X6 \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。
) H+ d1 P6 x7 b x. \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。4 Y2 L2 K7 Q$ T
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！% V2 @& i/ X; K- |# }: ?
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。! B9 I9 u* g5 Q: i! m* u3 F
1.0 N0
+ I; [4 b& o( F: n" t( f3 h1.12 N2/ z7 i. y4 J9 L; R+ V( O3 `+ N
1.25 N4
( |! u! `' z7 S- O, H1.4 N69 G. @/ G4 Y" o. f5 W8 |* ?* A) |1 N
1.6 N8. d* m" L" f: C
1.8 N10" |8 ^ }! b3 G4 u
2.0 N12% g, C( i- N/ F5 c0 u" ^/ M, J6 u
2.24 N140 B8 L# z* [5 B+ Z7 u, P$ \
2.5 N16
. N: I4 I8 e8 ]7 r6 S. t. T2.8 N18# ^% ]5 t) b$ k/ w2 q( l/ z
3.15 N20. F/ ]8 i* |/ H
3.55 N228 m+ ~8 ~- ]: r" { e; Q
4.0 N24
: J8 \ f/ B# {2 d- u s4.5 N26
2 M$ ^$ H" W( ~' I/ |% Z5.0 N28
$ h8 e1 p! K. U" M# p& c* p5.6 N30
u# z8 G8 v9 `4 g6.3 N32
4 g; t& N( N% B* j7.1 N344 D w$ p' ?3 f
8.0 N36! f7 H- l- @8 {9 n u
9.0 N384 u2 u& ~* R8 M. n8 g0 `
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。
1 m O9 c3 O* S/ Y u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？
; s$ X, T! @3 l1 w8 \6 c黄金分割0.618，也即1.618，这里也有1.6。
- G1 r8 M+ ~9 X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）
! v) T {1 y' m9 Q* [ iπ的平方等于多少？等于10。你算压杆稳定的时候就方便了吧？
8 Q1 N9 x) n1 L' Y& e" T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？
8 y, @- f' j% \1 ]. f2 q为什么大螺丝从M36直接跳到M40？
& z* I8 z/ I7 U- l9 a( U, }为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1？5 y1 d* i1 U/ ^3 H; e
为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号？
: P% [# t4 h. L1 C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。/ Y) f- \- x# 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。- u* b/ B1 T$ [$ {1 N8 H7 `
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？! K, B7 j( l) a& W
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。
) L6 |+ ~$ A" @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。( \" D2 e9 R- K4 I" }
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。% ?; K) l2 ^0 h
背诵优先数系吧，这可是一劳永逸的事。: c" P2 u* V6 e$ J& ]% x, r3 D2 {$ A
（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
