以前沒聽說 過,查了一下:
8 c( a+ b( c( [, z; ~ J8 {
* @. n) Z! U: C" ?2 ]1 t你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5( @ b/ S8 D0 p* o$ a. t) m6 F
你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125
5 [- |, }& p) Q& e3 w F你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5
$ j1 y/ {4 A' R! S3 @( {" s# d1 E2 k你可知道螺紋規格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
% I# ]7 Z5 P3 c) n# @; b你可知道機械設計手冊上無數的表格,所有產品樣本上的參數表,都是怎么來的?; j. p, R- I) h
一切都來源于偉大的優先數系。6 G$ j! ]: m& g0 P n \1 \
法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規格繁多,他就想了一個辦法,將10開5次方,得到一個數1.6,然后輾轉相乘,得出5個優先數如下:
e1 G% F" n1 b- u3 Y/ M1.0
8 I0 o! Z' p, R3 q7 _1 A, G1.6
! f' k% ?5 t0 P8 w% p; \ c& n2.5
' F" Q( O' g2 p4.0
5 Q# N8 L$ n% M% f6.3& V" y: h+ v9 g4 G" E. Z& g ^
這是一個等比數列,后數為前數的1.6倍,那么10以下的鋼絲繩一下子只有5種,10到100的鋼絲繩也只有5種,即10, 16, 25, 40, 63。& ^0 s: s$ p+ ~4 c0 H l7 `
但是這樣分法太稀疏,雷先生就再接再厲,將10開10次方,得出R10優先數系如下:, H1 f( C/ w/ Q" u9 K2 [$ Y
1.0
+ Q5 W# H: Y) J* ?7 O) ]1 C- B1.25" k- }! Q6 @6 o% O) z
1.62
: j% J/ |. f4 Z1 S- g2.04 [0 R' m, G7 G- n! v" |& `. b
2.50 S# L) x Y. `% W% i9 q; P7 {
3.15. `6 \+ w9 Q7 x" u& d. O# [5 m1 F
4.0( m- C% y+ A0 Q: z
5.0
3 u' @( M4 V# b9 c0 ?8 j6.38 N: D# I& O W: w& U% K& ], S& p
8.05' [6 }7 i2 u, K" ^3 U6 m% i
公比為1.25,于是10以內的鋼絲繩只有10種,10到100的也只有10種,這就比較合理了。這時肯定有人說,這個數列,前面的數字好像相差不大,如1.0和1.25,簡直沒差別嘛,平常我就四舍五入了,但
6 j! ]2 \% C9 f7 l: q! L; u7 E6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?
+ h# m; b% D6 J* U: W# B合理不合理,我們打個比方。比如說自然數1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起來很順溜,我們用這個數列來 發工資,給張三發1000,給李四發2000,兩人皆心服。突然通貨膨脹,給張三發8000,給李四發9000。以前李四工資是張三的2倍,現在變成 1.12倍。你說李四能愿意嗎?他可是主管哪,給他發16000還差不多,張三是不會埋怨說主管比他多8000的。
$ M! V" W7 K1 ?這個自然界的事物,有兩種比較方法,就是“相對”與“絕對”!優先數系是相對的。7 M- g8 E9 D# Y0 B, i9 C5 O5 D& n
有人說他的產品規格有10噸,20噸,30噸,40噸的,現在看來就不合理了吧?如果你取兩倍的話,應該是10噸,20噸,40噸,80噸,或者保住頭尾,也應該是10噸,16噸,25噸,40噸,公比為1.6才合理。
) h3 d9 m& _& }9 h9 T0 B$ m這就是“標準化”,常常看到有人說“標準化”,實際他們說的是“標準件”,所做的工作只是將整機的標準件整理一 下,就叫標準化了,實際不是這樣的。真正的標準化,你要把你的產品的所有參數按優先數系形成序列化,再把所有的零部件的功能參數及尺寸,用優先數系來序列 化才對。自然數是無窮的,但在機械設計師眼里,世界上只有10個數,它就是R10優先數。并且,這10個數相乘,相除,乘方,開方,結果還在這10個數 里,何其奇妙!當你設計的時候,不知道尺寸該選擇多大為好時,就在這10個數里選,你說何其方便!
. Q, E, s4 r; j' c5 k4 N% j也許有人會發愁,說這盡是小數,我要按計算器,多麻煩。前人已設計好了計算方法,下面順便將R20優先數系列出來,也就是20個數,公比為10的20次根即1.12,注意看后面的N序號。
X- F8 E; k( J7 U+ s1.0 N0$ f4 c# J K, C9 h7 f$ x
1.12 N2
) h4 I$ |- q6 K# Z% c7 v* t1.25 N4' v$ }, i) j/ ?2 `
1.4 N6
& n3 Z! A2 U0 z1.6 N8& c1 x! A3 \" a. J j( ^+ |$ ]) w1 M
1.8 N10
* t5 b+ s ?; b; u2.0 N12
. z5 m9 J5 v3 f& o* W6 W2 y8 q5 t2.24 N145 y1 N# g$ s, O2 l/ ~. h
2.5 N169 Z8 |( `7 V) [/ ?- ~: ?
2.8 N18- `' O+ s) D- p( X. e* b2 `% F1 X; e
3.15 N202 k- Z$ a4 S! Q5 V+ B2 u! ? ], d1 D
3.55 N22( B6 ^8 _ O2 ]7 D* z8 u" U) {
4.0 N24! `- Y5 N4 K- p/ K
4.5 N26" G5 W! x# L, ]5 s, O- Q9 N
5.0 N281 d3 M# a$ v" e- c9 H1 E+ K
5.6 N304 Z+ f% b$ p5 h) m* v# j9 g, N
6.3 N32 M: Q: N- k! A! A
7.1 N34
7 t! c c" s+ E( D0 s5 p8.0 N36
( }9 b* s0 b: }( A9.0 N38
5 r% N1 O, u/ Y: k M ~6 ~兩個優先數,比如4和2,其序號分別為N24和N12,它們相乘,將其序號相加,其結果等于N36即8便是;相 除,序號相減,等于N12即2便是;2的立方,將其序號N12乘以3得N36即8便是;4的開方,將其序號N24除以2得N12即2便是。如果求2的四次 方呢?N12*4=N48,這里沒有,怎么辦?上面的列表,沒有寫上一個數,就是10,它的序號是N40,凡是序號大于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就對了。如果序號是N88呢,看N8得1.6,然后乘以100得160便是,因為100的序號是 N80,1000的序號是N120,依此類推。7 [% N/ R+ X! n& X% W3 s" y
做機械設計,一輩子用這20個數就足矣。但有時需用到R40數系,有40個數,就更完善了,若不夠,還有R80 系。我已將R40數系倒背如流,應付一般計算根本不用計算器。簡單來說算40徑的45鋼的抗扭能力,其扭轉系數是0.5*π*R^3,扭應力選屈服點 360的一半即180MPa,圓周率選3.15,左右手捏小數點,心算加減序號,一會就出來。有人說你不加安全系數嗎?說吧,是取1.25,還是1.5, 還是2啊?
$ J. \' P; ]1 X+ i, {黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。6 O" q- m0 U; b- S* x* P" {) M
平方根數列,就是根號1,根號2,根號3,很容易求出吧?(3的序號是N19)' N1 ^' M) C4 Z4 t5 i
π的平方等于多少?等于10。你算壓桿穩定的時候就方便了吧?2 h, X. g2 @0 m' w* d" L% V
圓桿扭轉系數約為0.1*D^3,現在你可以口算扭轉系數了吧?
7 ^ D- Q. B( b, p. \為什么大螺絲從M36直接跳到M40?
9 O0 r8 B3 K# F5 F. a為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1? k$ j% _ m0 T1 o: b- x
為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號?, d4 v, C) T; t
為什么外協廠打電話來說140的方管沒有,而有120和160的?因為R5數系比R20數系優先。
( s# j- g1 k ~/ Z為什么標準件的參數有個第一序列,第二序列?一般來說第一序列就是R5序列。
* Z6 D8 |0 z! S8 B$ E& y9 o: Z為什么Inventor的螺孔列表有個M11.2?現在你知道它不是胡謅出來的數吧?
4 w! X- e' x7 q' Z* A6 W還有鋼板厚度,型鋼型號,齒輪模數,一切標準件,一切工業品樣本上的功能參數,尺寸參數,標準公差表,等等等等,它們的來源,此刻在我們的心中慢慢清晰起來。可以說,我們已經理解了半部機械設計手冊,以及那些還沒做出來的工業品。# {. z% z; }' a: r R
那么,我們在設計產品的時候,就可以同時設計出一系列了,而不是設計完之后再進行所謂的“標準化”;更進一步,如果產品注定要序列化,那么我們甚至可以在對實際工況不甚了解的情況下設計產品,因為優先數系已將所有型號包括其中了。) ^1 R- `* O1 y3 \. S% A3 w
優先數系的應用,上面列出的,可謂滄海一粟,無盡的應用等著我們自己去開發。
* \5 j; N) h+ z9 j2 K! {背誦優先數系吧,這可是一勞永逸的事。) ^0 q& W/ @5 v5 r
(感興趣者可參看機械設計手冊第一冊優先數系章節) |