以前沒聽說 過，查了一下：
# a/ u- G% _/ A% R- y# p6 F6 j8 G- V, H' n
你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
# h- d! P2 X7 G4 f: Z1 Y你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125/ d: q6 D; G8 W& o6 Z# E
你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.57 a; y/ \# M0 _: C5 I3 }% T
你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16/ J# f- j+ C* o" `6 a" s
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？) b; u1 p9 @# g. Q
一切都来源于伟大的优先数系。0 y; b d: j* p$ ]
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：
$ P" @, \* N6 Q1 C1.01 g- D9 Z/ j+ R7 d$ ~: K
1.6
3 G$ g# L4 V v9 M; \8 _2.5
* M, I6 n3 P& g( i4.0, @2 E& m: v% U# b
6.37 w' C6 ^2 O( c, A
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。
. N" ^4 w M. `* n u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：$ G, E0 C! p$ P8 [: ?( A
1.0
* W" b1 B& v$ p+ s# @9 o, d1.251 q$ A; ^+ I( v$ C$ n6 o6 K! z
1.62! z0 _2 F- d$ A7 M1 W
2.0
3 v5 t0 D" e4 O; m# t2.5
9 d% \+ x0 H+ U* W3.154 D2 k$ S/ f6 o- l# L
4.0
1 G. Z) N% Z& T* ?5.06 J" }4 _" |5 [
6.3
6 P7 d) e q5 |2 \/ C- }8.05
3 \" q4 r/ ?2 {* i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, w% v }7 T. G" q
6.3和8.0间隔就大了，这样合理吗？
) b: o$ l' ]2 s/ R, W4 K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。9 u& \ w! N5 J: [
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。- l7 ]- S" h" P' h0 v* W4 O
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。1 ] v* W4 @) Y2 R0 R. \
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！
s1 W' L2 @+ M' k8 b/ S! X6 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。
, ?2 T1 K. y$ B) n& }4 `1.0 N0) h$ {4 R2 \4 \5 b' \, g
1.12 N2
$ q$ J! K! V$ G" I* |1.25 N4) _" X! G7 O1 i( y8 W
1.4 N6. E% [' x6 t( d$ I* B4 ~
1.6 N81 @, g4 i' c2 Q
1.8 N10
8 b, N6 a2 z8 i8 Y0 @2.0 N12
1 J. J9 y z' e! X2.24 N14
0 R. d4 V, _7 \5 N2.5 N16( q* s6 {6 }6 V4 p
2.8 N186 I y' R9 q6 g5 \- v- W
3.15 N20
( u, [ H2 |8 B. w* C1 D3.55 N22
6 R a# h& ]+ l4.0 N24
+ m v6 F7 H. ~+ `2 n6 t! }5 `4.5 N26) r0 R; ]3 U1 F9 g$ _ F6 T
5.0 N28
8 P" o9 ~1 v7 {! S' Y! O5.6 N30+ ^4 q4 G Q$ P; a& D! |0 A
6.3 N32
9 \+ P$ P8 c# O) r7.1 N34# j* K: Q& F4 W0 U5 U
8.0 N36$ X& S; P; o* z- d9 d/ L
9.0 N38' m: J1 ^2 b& X% J4 P6 J* x
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。- ]6 r& X8 R' p. ^$ h1 C0 [
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？
: V$ ^. l5 F. k& E+ C黄金分割0.618，也即1.618，这里也有1.6。$ |) X/ G8 c& k5 P8 Z1 v/ U# M
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）$ `' b; B e! \! { H( Z
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？
7 p% p7 T Q K* D7 h# G" O) 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？
! N8 M5 v7 N& h# N2 N为什么大螺丝从M36直接跳到M40？
8 j- T! ^+ g9 L( d为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1？
& `5 u* [5 D+ f' @( j为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号？$ w3 I5 Y( S+ s0 j9 @
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。
/ `% ]2 ^; i' c( h/ W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 V t1 k2 _0 G: D4 l* }7 I
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？
$ b! h+ s5 h- g: L) F' Q- n+ }4 L) ?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。
7 o- u# Y, j% P4 M% c. ~# [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。) H' n. X% J+ Y
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。% n3 i! L: f2 N6 Z. s m
背诵优先数系吧，这可是一劳永逸的事。
% U+ a8 R+ Q- {- D$ l7 Y（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
