以前沒聽說 過,查了一下:) j, D6 x$ b8 A l0 H0 y
5 g/ I" r. ?# e' T m你可知道粗糙度为什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
3 j( M) D$ s; R1 |; k9 O2 u" z; C9 s1 r你可知道油缸缸径为什么是63, 80, 100, 125
% d8 \! U z+ ? r2 g' R你可知道油缸压力为什么是6.3, 16, 25, 31.5& i0 d6 q8 {' l; {; f9 t, w
你可知道螺纹规格为什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
0 {% R) F. w: N( X0 U. j. l1 w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?
( z3 {- ]! D5 G; H ]' z. c% g一切都来源于伟大的优先数系。/ k5 ]8 J. S3 r
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:% @+ r( j6 z: d% m2 x* p
1.0
; S! }7 m0 z! U& ~1.6
' u) q9 t! e* J1 G( B, z! Y3 [2.5# e1 [9 e' M0 P% [. }
4.0
! H' R0 D% {: d8 p- A6.3( g1 q# P5 a/ `& m/ s" T5 D3 z, X
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。. g) d5 H: Q/ @; ^) g6 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:8 k8 i; K- S3 R6 ^/ f- h9 C: ]$ ^
1.04 F5 {5 Z" a7 x/ s1 u
1.25
% F* [4 t- @4 |! s1.62
5 ]! J* }' T3 ~( g' L& \. u2.0
g/ `2 c0 l& [# ] Z2.5
2 m% X/ V5 s4 {7 q3.156 C! U0 ?6 B/ R( V
4.07 k0 \1 ~1 P! L5 {6 M
5.0; L/ s' P9 |+ V) s
6.3
; T @. s" \3 B1 }- d f9 w0 G3 J8.05
6 c" {) z' ]* B1 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9 O$ V7 q. J8 {
6.3和8.0间隔就大了,这样合理吗?0 p& y/ U/ X2 \0 g- h q
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。1 l1 u" ~. E5 m: v6 I
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。+ }: p- E% R+ M/ Z I
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。
$ x3 A: W- L9 E" T% @( Z! z8 A) F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!! p2 k; C' o D, A; {$ @
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。
1 ~6 C* G4 P+ ^: R' U; f, y( K1.0 N0
3 F1 M. p; E, L$ z9 C1.12 N28 }. Q0 Y7 G: ]/ e3 F- W
1.25 N4
" K1 j7 a; h7 m4 v$ I( k* R) F" n1.4 N6
. c- X4 w9 X/ {1.6 N8+ H+ i' G# v( Q3 X% O9 M9 H
1.8 N10' h. I- U& [- B9 D7 G5 N
2.0 N12
* D1 s3 L P% K2.24 N14
+ n1 p* U7 q& h3 p5 f8 O2.5 N16
0 e# G( F& _9 P5 j& v2 Y2.8 N18( M! j9 R8 {9 S2 h' w
3.15 N20# m7 m* ?% I- d
3.55 N229 x4 [( T" z: M
4.0 N24$ c& r* P. h1 B. \2 X
4.5 N26
" [9 c o N& ^8 n5 j! y) o2 {5.0 N28' a) d2 X; q3 A; i0 d) l9 G
5.6 N30
( j- {, V9 Q2 J# z. S6.3 N32/ H3 D% |: N8 a. E
7.1 N349 x/ w( y. c- y0 _# k- x: t
8.0 N36
7 N5 W9 B _, H/ K4 f9 ~9.0 N38
/ p" D1 T5 T# ?) @( 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,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。. w7 j2 K d ?" n- e
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?% ^" ?4 o, q/ |# y$ i1 s9 v( x
黄金分割0.618,也即1.618,这里也有1.6。4 D: U1 |2 U! q" U9 T
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)
1 f( x' g+ ]9 T. ]+ _& t% jπ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 r7 h; [0 G: h0 H 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?
7 v# Y& w% g3 C9 k+ W% u/ w为什么大螺丝从M36直接跳到M40?
. v+ O/ v% @. m3 C% m9 G( o为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1?" g! @/ F( I/ K" y
为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号?
: O0 y! |3 o+ S/ f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。
9 R9 S2 q, S8 a6 K" P$ j _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+ B! V8 F4 O9 o) 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?
5 Z) l0 [/ s+ H# t( h+ 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,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。
- `& F, A+ V0 \ O5 `: O& Q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。
, ^4 v3 Q0 D& ^3 k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。% w. i% O% w3 Z2 s) J
背诵优先数系吧,这可是一劳永逸的事。
* q. H, u9 c( v1 f) o% I(感兴趣者可参看机械设计手册第一册优先数系章节) |