剛剛從網(wǎng)上查到的。還沒仔細看。發(fā)給大家。
& z( ^9 p l! _' r. Z工業(yè)設(shè)計中,常需要選擇長度、間距、直徑、容積等參數(shù),做選擇時不但要綜合考慮功能、適用、兼容、安全、成本等的需要,還要考慮可允許的誤差,優(yōu)先數(shù)常常就是這時的第一選擇。! q2 N7 {6 x9 r% H3 U* Q
1 X6 D/ H+ P* x9 Y) U7 N5 [
一、優(yōu)先數(shù)
$ A0 T9 G ~& s1 F# p! W: O1.1 優(yōu)先數(shù)的由來:( N$ Z. ~, T$ {. Y$ _5 X
十九世紀末,法國工程師Charles Renard(雷諾)在研究氣球使用的繩索時提出了一種使尺寸規(guī)格簡化的數(shù)值系列,這些數(shù)值是等比數(shù)列,且每進5項值增大10倍,所以公比q為5√10(10的5次方根),得到各個系數(shù)為a、a*q、a*q*q、a*q*q*q、a*q*q*q*q、10a,這樣把425種繩索尺寸規(guī)格簡化為17種。為了紀念Renard的貢獻,后人把這個數(shù)系稱為R數(shù)系。* @. o7 r. k$ E& U
后來R數(shù)系被推廣,并被一些國家采用為標準,又再被國際標準化組織制定為國際標準建議(ISO 497-1973),稱為優(yōu)先數(shù)系,其中的每個數(shù)都被稱為優(yōu)先數(shù)(Preferred numbers)。標準要求,在確定產(chǎn)品的參數(shù)或參數(shù)系列時必須按該標準的規(guī)定最大限度地采用,這就是“優(yōu)先”的含義。3 y; o6 n, n0 R
我國首先把優(yōu)先數(shù)系作為機械行業(yè)的部頒標準,在1964年成為國家標準,現(xiàn)在的國家標準號為GB/T-321-2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》,對應(yīng)國際標準為ISO 3:1973,下述許多內(nèi)容就來至這個標準。
# j7 f0 H# ~; Q0 p1 g' J) f" b" X/ f0 J
1.2 優(yōu)先數(shù)系的形成方法:
. a) L1 n" C5 H- Z8 W% ~' ^優(yōu)先數(shù)系包括5個系列,其中4個系列R5、R10、R20、R40為基本系列,還有一個補充系列R80。
9 o0 I+ T& @) y) T優(yōu)先數(shù)系都為等比系列(幾何級數(shù)),公比分別為5√10(10的5次方根,約為1.60)、10√10(10的10次方根,約為1.25)、20√10(10的20次方根,約為1.12)、40√10(10的40次方根,約為1.06)、80√10(10的80次方根,約為1.03),得到如下優(yōu)先數(shù)值:' S) }8 [; z9 M7 ]6 m& }. I& F! a& i, G
R5: 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30% O8 m, P0 l; r
R10: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00- Q& N* x! M& y3 r: n1 V
R20: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00
- T/ E1 Y2 |% D5 P6 ]4 ]4 V 1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00, v8 Q% q* N1 ]! ^
R40: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00
& w% r Y# K9 p5 P 1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50 5 O, I0 R9 ]/ W' R3 J
1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.009 k- S, j# ~9 q( s
1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50
, P! d C9 d9 m) b# n! v' E# fR80: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00
( Z! u c1 d$ z7 k" v 1.03 1.28 1.65 2.06 2.58 3.25 4.12 5.15 6.50 8.25; a! f: D0 ` a% ]$ h+ `
1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50( ?1 `# W9 m+ a& N* X! t7 R
1.09 1.36 1.75 2.18 2.72 3.45 4.37 5.45 6.90 8.75 , b$ i* Y! n' `5 a# U
1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.004 @: \& N' K1 v. N- P) |: U1 A
1.15 1.45 1.85 2.30 2.90 3.65 4.62 5.80 7.30 9.25# q7 B. l0 w! O1 D. j& R
1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50
& F( @( e7 R1 \2 M 1.22 1.55 1.95 2.43 3.07 3.87 4.87 6.15 7.75 9.75* b& A" e. i6 }* O* h7 U
優(yōu)先數(shù)的理論計算公式為: ' B# {/ j) d" k
( t- a. H0 M/ d# C+ V# C8 Q
8 h1 z) Q, x% U0 b0 h
其中:b為系列值,分別為5、10、20、40、80
+ @; g2 W9 `0 ?4 S8 X* [ i為系列中的每一數(shù)值的序號,從0開始到(b-1)
# r# @: f) D* o+ @! V7 |- T0 t) P) j
1.3 優(yōu)先數(shù)系的特征:優(yōu)先數(shù)系有很多明顯的特征,所以獲得廣泛應(yīng)用2 e! [$ w( M2 Z! p
1) 前一數(shù)系的項值均包含在后一數(shù)系之中。' i% t, P& d" M* H |% @
2) 項值可按10進制法向兩端無限延伸,列表只列出1到10之間的值,而大于10和小于1的數(shù)可用10的整數(shù)冪與列表中的值相乘得到。# S" J; l# Q, ?5 @0 F: a0 d* ?
3) 同一系列中任意相鄰兩優(yōu)先數(shù)的相對差近似不變(R5系列約為60%,R10系列約為25%,R20系列約為12%,R40系列約為6%,R80系列約為3%),基本是等誤差。( ]& q/ Q8 I% @% j
4) 同一系列中各優(yōu)先數(shù)理論值的對數(shù)值構(gòu)成一個等差數(shù)列,優(yōu)先數(shù)的運算可仿照一般對數(shù)計算方法轉(zhuǎn)換為序號運算,即兩個優(yōu)先數(shù)之積的序號等于這兩個優(yōu)先數(shù)序號的和,兩個優(yōu)先數(shù)之商的序號等于這兩個優(yōu)先數(shù)序號之差。
' n- ]$ i1 q! C S+ i, U0 `* M9 a3 K6 Y! {; W- a
1.4 在一些應(yīng)用時,不需要這么高的精度,或者只需要整數(shù)值(如齒輪的齒數(shù)),有一些修正的序列,這在ISO 3中有規(guī)定:
* F1 K. `9 A. LR5": 1 1.5 2.5 4 6) h" P. [2 w( p* d
R10': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 87 C2 ~3 w, a1 ?* r& s
R10": 1 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8
u7 P' u2 }% f; I/ p" w. lR20': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
$ o8 Y! T, I r) O0 T4 p5 E 1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9
9 u( ]! V7 @6 h( L& SR20": 1 1.2 1.6 2 2.5 3 4 5 6 8
. b& K+ }& Z$ h6 r; @ 1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.5 4.5 5.5 7 9
: g7 [) g5 L2 C4 ` D: J, nR40': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
" F0 m6 A- D) o% J4 ` 1.05 1.3 1.7 2.1 2.6 3.4 4.2 5.3 6.7 8.5 3 D' V F$ p3 W: @* F5 r+ {
1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9 ! x4 [( @' O8 b! S* A# a0 y
1.2 1.5 1.9 2.4 3 3.8 4.8 6 7.5 9.5) Y. `, W B+ G9 B; l
1 S6 u& J G5 i k
1.5 優(yōu)先數(shù)的優(yōu)點:優(yōu)先數(shù)是各種量值應(yīng)優(yōu)先采用的數(shù),在確定產(chǎn)品的參數(shù)或參數(shù)系列(如產(chǎn)品的尺寸、規(guī)格)時,如果沒有特殊原因而必須選用其他數(shù)值,那么就應(yīng)當選用優(yōu)先數(shù),并且按照R5、R10、R20、R40的順序優(yōu)先選用比較大的基本序列;當一個產(chǎn)品的所有特性參數(shù)不可能都采用優(yōu)先數(shù),也應(yīng)使一個或幾個主要參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)。這樣做的目的是把實際應(yīng)用的數(shù)限制在的最小范圍內(nèi),以達到簡化、統(tǒng)一,且在產(chǎn)品發(fā)展時能成為有規(guī)律的系列,也便于和其他相關(guān)產(chǎn)品協(xié)調(diào)配套。
8 J/ j3 \, _2 ^* l2 F! K1) 產(chǎn)品的參數(shù)從最小到最大有很寬的數(shù)值范圍,數(shù)值按等比數(shù)列分級時能在較寬的范圍只用較少的規(guī)格,因為等比數(shù)列是一種相對差不變的序列。優(yōu)先數(shù)系正是按等比數(shù)列制定的,它提供了一種經(jīng)濟合理的方式來滿足需要。,
0 A) g D" g% r$ [2) 一種產(chǎn)品或零件往往在不同的場合由不同的人員分別設(shè)計和制造,產(chǎn)品的參數(shù)又常常影響到與其配套的一系列產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)。優(yōu)先數(shù)系是國際上統(tǒng)一的數(shù)值制度,可用于各種量值的分級,就為技術(shù)經(jīng)濟上統(tǒng)一、簡化產(chǎn)品參數(shù)和相互協(xié)調(diào)提供了基礎(chǔ)。
' f. i F2 }: O2 Z( P3) 優(yōu)先數(shù)中包括有各種不同的公比的系列,可以滿足較疏和較密的不同的分級要求,而較疏的系列又包含在較密的系列中,這樣在必要時可插入中間值,以使疏的系列變成密的系列,而原來的值保持不變,與其他產(chǎn)品間的配套協(xié)調(diào)關(guān)系也不受影響,利于產(chǎn)品發(fā)展。7 y) m1 ^- n H8 l
4) 優(yōu)先數(shù)的積和商仍為優(yōu)先數(shù),更進一步擴大了優(yōu)先數(shù)的應(yīng)用范圍,例如直徑為優(yōu)先數(shù),于是圓柱體的面積體積、球的面積體積也是優(yōu)先數(shù)。
" L# C: r6 _' N8 K; ]7 u4 `5) 凡在取值上有一定自由度的參數(shù)系列,都應(yīng)最大限度選用優(yōu)先數(shù),如長度、直徑、面積、體積、載荷、應(yīng)力、速度、時間、功率、電流、電壓、流量、濃度、傳動比、公差、測量范圍、比例系數(shù)等,特別是在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)當有意識地使主要尺寸、參數(shù)符合優(yōu)先數(shù)。
/ a1 C8 X9 |% p2 M6) 簡單、易記、計算方便。, V( q7 A" N7 e9 Z% S k5 f
* }3 O9 ]* X9 B1 E: X3 }$ `. U
二、電阻、電容的優(yōu)先數(shù)系:
8 W8 Z+ C3 F( S# ?: G. |1 D國際標準IEC 63:1963定義了通用于電子器件的優(yōu)先數(shù)系,對應(yīng)國標為GB/T 2471-1995。; o$ N, Z. t# O: y- p% S% J
電子器件的優(yōu)先數(shù)的構(gòu)成原則與R數(shù)系一致,也是等比系列,但為了配合相應(yīng)的誤差系列,選用的公比不同,稱為E系列,雖然也是10的N次方根。: |7 F3 V5 Y! S9 M: D% A
2.1 普通電阻電容的優(yōu)先數(shù)系:5 f; L5 Q8 g' L6 k* R. P2 W
普通電阻電容的優(yōu)先數(shù)系包括4個系列,分別為E3、E6、E12、E24,公比分別為3√10(10的3次方根)、6√10(10的6次方根)、12√10(10的12次方根)、24√10(10的24次方根),經(jīng)修正得到如下優(yōu)先數(shù)值:( w7 X0 f/ B/ p- w# t3 m
E3 ( 40%): 1.0 2.2 4.7
! Q$ v- u5 m) b4 R7 l3 nE6 ( 20%): 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8% d: ?! z8 m" q Y5 ^
E12 ( 10%): 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.22 p, b' `: L" a5 ?) F- t" U6 n! f
E24 ( 5%): 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1. R3 v3 E$ i6 r
( R x) s; l2 G4 t3 M2 o2.2 精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系:當要求元件的誤差小于5%時,E24已不能滿足需要,這是才需要使用精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系。+ l7 J* H: x2 l; ]* h" P% Q3 s
精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系包括3個系列,分別為E48、E96、E192,公比分別為48√10(10的48次方根)、96√10(10的96次方根)、192√10(10的192次方根),經(jīng)修正得到如下優(yōu)先數(shù)值(忽略小數(shù)點):
3 N' w4 i% ]& R9 O1 A- P$ {: K2 IE48 ( 2%): 100 105 110 115 121 127 133 140 147 154 162 169 178 187 196 205 215 226 237 249 261 274 287 301
: f& ^# l7 A' r; {& S 316 332 348 365 383 402 422 442 464 487 511 536 562 590 619 649 681 715 750 787 825 866 909 953 ( W" I- M, h6 X( Y4 S2 P2 J* D$ B
E96 ( 1%): 100 102 105 107 110 113 115 118 121 124 127 130 133 137 140 143 147 150 154 158 162 165 169 174, o+ i4 \+ L: n& _6 M- _
178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232 237 243 249 255 261 267 274 280 287 294 301 309
9 ?7 q7 R9 k# T0 K# o1 x+ L1 \ 316 324 332 340 348 357 365 374 383 392 402 412 422 432 442 453 464 475 487 499 511 523 536 549: q$ g1 c' O! W, H' x& l: E, a
562 576 590 604 619 634 649 665 681 698 715 732 750 768 787 806 825 845 866 887 909 931 953 976; B. w4 D" w b. I* F* ^3 M
E192 (0.5%) 100 101 102 104 105 106 107 109 110 111 113 114 115 117 118 120 121 123 124 126 127 129 130 132
/ S! J8 J* o' n+ l% J9 l: M 133 135 137 138 140 142 143 145 147 149 150 152 154 156 158 160 162 164 165 167 169 172 174 176
& U2 V( k" E& w8 L/ k3 h 178 180 182 184 187 189 191 193 196 198 200 203 205 208 210 213 215 218 221 223 226 229 232 234
8 o9 S) V; S- Q5 @( \. _3 g 237 240 243 246 249 252 255 258 261 264 267 271 274 277 280 284 287 291 294 298 301 305 309 312 6 s* s/ n1 C5 y5 C( I
316 320 324 328 332 336 340 344 348 352 357 361 365 370 374 379 383 388 392 397 402 407 412 417
* L: D3 p5 c, z' Z1 w) _ 422 427 432 437 442 448 453 459 464 470 475 481 487 493 499 505 511 517 523 530 536 542 549 556 % V3 U8 W. W( r" `3 }" G' \
562 569 576 583 590 597 604 612 619 626 634 642 649 657 665 673 681 690 698 706 715 723 732 741
* N# m, x& b9 Y$ x. k$ w 750 759 768 777 787 796 806 816 825 835 845 856 866 876 887 898 909 920 931 942 953 965 976 988$ K/ ?, }" f7 ?* k5 q& ]
2.3 E系列的適用范圍:E系列的優(yōu)先數(shù)系一般用于電阻、電容的值,也常用于電感值,但電容的耐壓值、保險絲的電流值等仍使用R系列優(yōu)先數(shù)系,而導(dǎo)線則有專門的優(yōu)先數(shù)系。7 h4 w; S5 X: O7 n
IEC 60228規(guī)定的導(dǎo)線的優(yōu)先數(shù)系(橫截面積): p- A, o- I7 x4 B3 V
0.5 mm2 0.75 mm2 1 mm2 1.5 mm2 2.5 mm2 4 mm2 6 mm2 10 mm216 mm2 25 mm2 35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2
) M6 V! s8 m" _' ~7 B7 U8 q120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2 300 mm2 400 mm2 500 mm2 630 mm2 800 mm2 1000 mm2 ) M0 Y( l5 C' c: A# t ^
! @3 h: y: q8 @' [" x, i0 d三、其他一些優(yōu)先數(shù)系:+ Y2 Q: m/ S+ i7 x0 g% _3 B" ]
3.1 建筑行業(yè):為方便計算,不使用等比數(shù)列的優(yōu)先數(shù)系,而把100mm作為基本單位M,用M的倍率作為數(shù)列,對于小于M的數(shù),則使用50mm或25mm的倍率做為基準。(ISO 2848, BS 6750) " e' a. z" E: L4 H
3.2 紙張、信封、繪圖筆等使用2的N次方根作為數(shù)列,得到數(shù)列:0.13 0.18 0.25 0.35 0.50 0.70 1.00 1.40 2.00(ISO 216).
. \! o$ W# b6 T' E8 C! }# c3.3 飲料類的零售包裝,以容量(升)組成優(yōu)先數(shù)列:0.1 0.25(2/8) 0.375(3/8) 0.5(4/8) 0.75(6/8) 1 1.5 2 3 5(75/106/EEC)
. E4 P! R4 i0 M5 O* k8 q1 w0 d% s- u3.4 音樂:雖然有的樂器可發(fā)出任意頻率的聲音,但鋼琴之類只能發(fā)出有限的音階,一般使用12音階:+ d6 v8 p' n& N$ t/ i! ~
頻率的計算公式為
1 R0 n0 B+ G$ ?! e8 y8 \
& O; p2 v2 L! n7 W- p" b2 z
% ?: T( x/ Z# |: d$ y3.5 計算機:一般使用2的倍乘:1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048...
4 k4 B1 Y% v7 @; U- n8 } 有時也使用3、5、7與上述系列的乘積組成的序列:
6 D# F5 W9 O! ?. N 3 6 12 24 48 96 192 384 768 1536 ...: k$ M P# r- `. ~
5 10 20 40 80 160 320 640 1280 2560 ...: ~& R. [- C9 I$ D7 o% x( r4 E/ r W
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總體上,雖然多數(shù)情況下使用R系列組成的優(yōu)先數(shù)系,但一些特殊行業(yè)根據(jù)自己的需要也會有自己特色的優(yōu)先數(shù)系,優(yōu)先數(shù)系是普遍使用的。 |