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求助:关于优先数的计算

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发表于 2015-3-22 15:09:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
题如下:& O* N8 r# h" U7 V2 c
试写出下列有限导出系列的标准数项及其等比
1 X2 l! ?: w2 `3 m2 e% bR20/3(140开始),写出8个  
& J6 j9 D8 n, A$ M# @( g) C1 I答案:140 200 280 400 560 800 1120 1600   等比1.12的三次方约为1.4  
; l; @! j& D% H我算的是:140 200  270  380  540 750  1050  1480  我的结果也四舍五入的 但和答案不一样  怎么回事? # b! P9 n7 ]. m; L0 C' ]- d6 ~
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 楼主| 发表于 2015-3-22 16:43:26 | 显示全部楼层
以下是从网上找到的,感谢作者让我知道优先数的作用,
9 K0 |, J4 v* W! ]: k. Y5 u你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
% v3 E, _; s6 r6 n* Q' w! `/ y# N你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125- x, A( `1 A6 Q6 r/ v  ]9 m
你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.5
" x% [) E- k1 c* e. k8 V8 E' Z- k你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
+ s) q/ Y; H1 ]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?# ^' Y8 R- Y, Q5 X) k
一切都来源于伟大的优先数系。3 J. S. j; g' E0 Z1 H
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' g( _8 Z  c& V- ]+ d. r& k! [
转相乘,得出5个优先数如下:. [1 e/ T  \7 y# k8 d9 d
1.0) D# b) d( \) a7 c& T- p, Z3 T
1.6
( {6 X) Y+ g' P4 u* d" T2.5
- u% t& D* X/ ]4.0
! d( x4 Y' T0 r9 z: @6.38 i9 ^" |. x+ o4 i* p
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,; A4 j5 F8 }7 q/ V; |
即10, 16, 25, 40, 63。' N( }6 ~+ [4 G  b
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:& J6 y  O5 e- C* n+ K- k3 j
1.0
; C- }) c0 a1 z3 A- @! e/ S1.25# I5 g' l  h& r9 `
1.63 G! L: ^& l1 b8 A1 w* ]6 j  `) x
2.0
' I" B1 Q% \( a3 f2 S+ c' M3 f8 t2.5! h7 b8 m5 y, i0 `4 |
4.0- B/ J. P1 @0 R
5.0/ R9 C* c& B$ t( l8 i+ d# B
6.38 `) `9 w" X! v
8.057 B; P( C! E" d
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+ \$ z" }5 i# y6 N( P( I+ D
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2 {' d5 L, ?( D3 j% d6 g
大了,这样合理吗?
* p, z' U# M1 L6 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
5 _$ H/ J7 f& p8 u/ d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
8 N5 o: o9 g, N" g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
& r& J$ I9 h1 M会埋怨说主管比他多8000的。- b5 f) J. {$ n8 R6 u7 V4 F
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。
, Z6 X9 y" a9 b- A( P+ R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" O3 P: b6 r# I2 n
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。
. t  k' u; }* S) h& V9 y8 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+ e6 n$ k7 ?, D' @8 T0 o/ b
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" \2 ], Q: ]  c0 V) ]* x( }
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。4 Z& [5 [8 D' Y. T3 b
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) N7 }* K+ H( [- Q7 P  {8 }! W
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) J9 G+ p3 }! _+ @" L) e
10个数里选,你说何其方便!$ Z5 U- |) O) K) o# b; `9 R
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/ V, u+ M& p/ H, B# N- B+ a
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。_
6 T: t) L: K1 ~- X: V  n1.0 N084 z; k+ H  ^5 ]; M1 N, W0 d% N+ d
1.12 N2
# T! \- ^! h8 w' g/ Y# v5 _. W/ e1.25 N4( M3 J( W% `/ ]& ~* E! ~
1.4 N6
) r! H, D) `" y' |6 ^' L$ E: z, d1.6 N8% @, o) y9 K+ a  A
1.8 N100 v6 q" l4 _+ H4 A+ |
2.0 N12; F3 ~' U* w3 l  a! G2 t
2.24 N14- G0 o0 m, N/ q' I! w' z
I2.5 N167 P; ?' W0 I3 ?( b$ i" ~  B: V; Y9 ?
2.8 N18+ A7 |1 |7 H/ U5 `8 g0 p
3.15 N20
! U' Z% g4 Z: S2 {4 u3.55 N22. m' c- [% a& o6 N
4.0 N24
- N) D( x+ i8 Q4.5 N26
  O0 C) M! O3 e0 ?5.0 N28
5 ?9 m5 u$ _1 \& F5.6 N304 Q; n! M, K. M1 v! Y3 j
6.3 N32
" o5 [: t$ c0 I4 t4 B. X9 ]7.1 N343 N, y4 U6 |5 _; i
8.0 N36
5 d; G/ n8 M3 c0 @: Z/ i* @9.0 N38" C' Q) J  F$ _/ H. }9 ?- H
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,/ ]( K% Y$ r. w, v0 z' \
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
* _5 F* q- {2 o# c+ `% E! f即2便是。. e  z! o7 t. ?  X) _+ M
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( g' J: C3 D/ [% a5 v7 Z
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. Y0 X" P7 b, E
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。) s- D1 ~( P. |  Z' [! _
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$ g9 d1 R6 A' l- ?) `
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; x, b9 d6 f- |1 }/ j! [( o5 {4 s  k3 J
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
6 I& i/ V6 g6 s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。
/ \$ H& C, \2 e  U6 C: W1 V黄金分割0.618,也即1.618,这里也有1.6。$ d5 Z- J0 R$ l8 {! h2 E* d/ z
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)* J5 h7 {6 K  K$ p# d5 J* m" s" H
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?9 U1 a  }+ w/ A8 r  u' 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?: H, U4 g$ z8 _
为什么大螺丝从M36直接跳到M40?$ d+ Q. C% ^+ H7 e' J* c
为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1?
1 q3 Q$ z* |; i) m4 }3 w; S/ f3 i( i为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号?9 C5 m6 }& U9 T' G3 w
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。
  o- {4 J+ ?$ ?8 u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。
% a+ f9 h, p7 @- f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?
1 N% l/ E' k7 M7 ^1 ?# M" p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,  r/ S4 H" p' l; Z! q* 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9 i; c: u4 `4 _5 J$ I$ ?* u* b
那些还没做出来的工业品。
' R; K1 a6 S9 j7 y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
6 h0 |' Z( l  q( e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3 {4 N2 P' b9 }
已将所有型号包括其中了。" H! q- D8 V: g5 A4 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。
0 F6 g* V3 X( s+ A6 D& @* |- E* p: Z背诵优先数系吧,这可是一劳永逸的活儿。
+ N' j# r2 U% ]/ {/ V$ ]8 I(注: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 2015-3-22 17:30:12 | 显示全部楼层
近距离学习
 楼主| 发表于 2015-3-22 18:07:59 | 显示全部楼层
星-星 发表于 2015-3-22 17:30 ! B4 S6 [2 T0 h' K$ H* y- I
近距离学习
5 }( C! q% L4 v( v" y
感谢回复 ,您帮忙看看我哪里算的有问题?
 楼主| 发表于 2015-3-22 18:29:25 | 显示全部楼层
优先数是等比数列,一般用Rr表示,其中r是对10的开方次数,R20系列等比是10开20次方 , R20/3属于R20系中的派生系列,R20/3等比是10开20次方的3次方,经计算R20的等比约为1.12,所以R20/3等比为1.12的3次幂约为1.40。; C. C, E; a+ L( f$ U
由于题中等比数列第一项是140,所以第二项为140X1.4=196(约200) 3 ?7 |, f) U7 Q5 ?8 U4 d
第三项140X1.4X1.4=274.4(答案给280不符合四舍五入)3 V0 k, ~: z# R: z' i. o  a
第四项140x1.4X1.4X1.4=384.16(答案给400不符合四舍五入)( N: m% }0 D$ h5 W
余下几项都是同样问题,各位朋友,我的算法哪里出错了
发表于 2015-3-22 19:53:17 | 显示全部楼层
你的值未按优先数选,R20/3是优先数系的派生数系,它的意思是从基本系列中,每逢3项取一个优先数,生成新的派生系列,按你的题目举例啊,一.140 二.156.8 三.175.616 四.196.68  五.220.293  六.246.727  七.276.335  八.309.495 九.346.634 十.388.231(一到十,均是后一项乘以R20公比1.12),然后取第一项,第四项,第七项,第十项,然后按R20的基本系列取优先数,得到140,200.280,400。依此类推,即可得到答案。楼主,再试试。

点评

更正:一到十均是前一项乘以R20公比1.12得到后一项。  发表于 2015-3-22 19:55
 楼主| 发表于 2015-3-22 20:24:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 地瓜aa 于 2015-3-22 20:41 编辑 2 N4 K) f9 H. s/ D$ V, C" [
小鸡吃米 发表于 2015-3-22 19:53 - n1 V& P6 _5 |3 N/ X& ]
你的值未按优先数选,R20/3是优先数系的派生数系,它的意思是从基本系列中,每逢3项取一个优先数,生成新的 ...

( H' _- m1 f2 y5 P4 l: e  O5 L6 V7 Z/ S* z
十分感谢 ,还有些疑问,下表1 M! _( {! P0 s0 a
1.0 N08) u/ `- R' g. ~8 T* s
1.12 N2
* R' ?& x. d, N- z 1.25 N4
( Y9 \8 b, I- G; ]7 j 1.4 N6
! s+ ?$ `. p+ N  [8 F: x8 \4 R 1.6 N8
" a# x$ T' Q# w# v( D4 z' ]* v 1.8 N10
( h8 ?7 Q: C4 r9 S 2.0 N12
, A% R. S! D" K% D+ V 2.24 N14+ V9 g" p7 }6 e  q, X$ C# L3 M4 ^
I2.5 N16" ~6 M% }5 |/ r/ k1 }. _# {; u
2.8 N18
7 ?; o4 Y3 }0 j, ] 3.15 N20* G# k" ]. X3 o; \, s: z6 S+ B9 g
3.55 N22
1 H7 \0 f! B! Y# { 4.0 N24" j4 ^' g6 ]( h' O0 I% C
4.5 N26
2 G& L- ?( b8 u) i 5.0 N28" q! Q$ y8 I0 C+ j- P% G* I
5.6 N30: ?7 Z5 Z0 |- B* `" Q- `
6.3 N32
  F2 {2 I6 j/ {; M 7.1 N34+ s% S. @: K9 w! B( a6 [) x
8.0 N36) K6 a9 M$ _  v) V
9.0 N38& s6 O5 C/ q# G' X( D/ f& _; y
我用上表数据计算R20的各项,结果和每项乘1.12得出的数有很大出入
- w, x: F7 S* W那么这个表有什么用?还有第十项 为388.231四舍五入后是390不是400(我感觉答案有问题)
发表于 2015-3-22 20:56:45 | 显示全部楼层
这个表中的数据就是R20的基本序列,是优先数,你的最终值要按这个表中的数来取的,乘以1.12算得的值是你取优先数的参考。
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