以前沒聽說 過,查了一下:
3 S {, t( G, _2 P- S* X) Y
+ E2 f2 w" X) w你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
, d" ~0 T( D g你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125: o& G# {8 p4 n
你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5
3 l2 B8 v a$ L你可知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 166 i- O9 L7 P5 a9 m! [" n; |
你可知道機械設(shè)計手冊上無數(shù)的表格,所有產(chǎn)品樣本上的參數(shù)表,都是怎么來的?3 p+ B$ V; `9 T( p
一切都來源于偉大的優(yōu)先數(shù)系。
6 C7 E9 e" E' E8 v( Z8 d法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規(guī)格繁多,他就想了一個辦法,將10開5次方,得到一個數(shù)1.6,然后輾轉(zhuǎn)相乘,得出5個優(yōu)先數(shù)如下:. n! X' Y" j8 s7 `6 T5 F
1.07 E, I: W, P4 i5 ]7 U* b
1.6
, w1 Y: q6 S3 `% f4 I9 S" @# v+ ^9 M+ b2.5: X7 V$ u; c+ r- R) Z/ t* _/ m
4.0. K$ q3 ]; {# N% r: k
6.39 Z# u X- S* a5 w$ t
這是一個等比數(shù)列,后數(shù)為前數(shù)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。+ J d# \; T- h9 H8 _' x/ s1 M
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(yōu)先數(shù)系如下:
6 G7 e* y5 o% f6 R$ p% @7 p1.0
1 T2 X0 Z7 z) r- |# D1.25/ f( f0 k; {! d3 Q+ [
1.62& r6 r2 W- ~0 [
2.08 W2 F; \+ Z$ ~5 o' z8 c5 I
2.5
2 X2 R( B3 p" ?3.15/ y. [! d; |$ L% F q7 e7 V3 g) a
4.0
* n# n1 z& u+ k+ M5.04 t9 ~; V' F( O$ ^* T* a) h1 B
6.36 I% e& w, `- A3 b3 @
8.05
3 E7 X" o7 ]$ u! a8 P公比為1.25,于是10以內(nèi)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(shù)列,前面的數(shù)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
0 ^% v: K& V( U7 e+ m8 G" e7 @6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?
3 m$ N) I# u: V; ?合理不合理,我們打個比方。比如說自然數(shù)1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起來很順溜,我們用這個數(shù)列來 發(fā)工資,給張三發(fā)1000,給李四發(fā)2000,兩人皆心服。突然通貨膨脹,給張三發(fā)8000,給李四發(fā)9000。以前李四工資是張三的2倍,現(xiàn)在變成 1.12倍。你說李四能愿意嗎?他可是主管哪,給他發(fā)16000還差不多,張三是不會埋怨說主管比他多8000的。
$ L5 }8 q$ W9 ?" u0 P$ K這個自然界的事物,有兩種比較方法,就是“相對”與“絕對”!優(yōu)先數(shù)系是相對的。& e/ c& O- W7 m
有人說他的產(chǎn)品規(guī)格有10噸,20噸,30噸,40噸的,現(xiàn)在看來就不合理了吧?如果你取兩倍的話,應(yīng)該是10噸,20噸,40噸,80噸,或者保住頭尾,也應(yīng)該是10噸,16噸,25噸,40噸,公比為1.6才合理。
( V3 b' f$ z7 N& t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(chǎn)品的所有參數(shù)按優(yōu)先數(shù)系形成序列化,再把所有的零部件的功能參數(shù)及尺寸,用優(yōu)先數(shù)系來序列 化才對。自然數(shù)是無窮的,但在機械設(shè)計師眼里,世界上只有10個數(shù),它就是R10優(yōu)先數(shù)。并且,這10個數(shù)相乘,相除,乘方,開方,結(jié)果還在這10個數(shù) 里,何其奇妙!當你設(shè)計的時候,不知道尺寸該選擇多大為好時,就在這10個數(shù)里選,你說何其方便!
) ^2 `/ N8 x6 ]) U- S2 _也許有人會發(fā)愁,說這盡是小數(shù),我要按計算器,多麻煩。前人已設(shè)計好了計算方法,下面順便將R20優(yōu)先數(shù)系列出來,也就是20個數(shù),公比為10的20次根即1.12,注意看后面的N序號。
" I0 w3 }( X4 _8 ^1.0 N0' z2 W' `5 t0 G `: [
1.12 N2) u8 h" y5 h# u0 Z; h
1.25 N4
4 ^7 \$ ^ m- \- o9 v1.4 N68 c+ y- ^# ?; {+ J: A' ~$ K- n8 m9 ^
1.6 N89 F" b9 h. Y' ~5 p- y8 p- j
1.8 N10
3 J% {, O+ i% |4 Y9 ?& d2.0 N12
5 o3 }6 O/ b1 N( q \5 u2 T4 V2.24 N14 Q b1 `2 s( H: D( g2 b% `2 g
2.5 N16, ]' d# |2 X# p& ~& U; Z
2.8 N18& ^% ~/ v+ e, J. G3 a5 d: C
3.15 N20
( u& o8 N4 j/ j6 o. u3.55 N22* R1 W2 j2 v3 C5 s
4.0 N24
& C9 S* H" `6 u& W" y. q8 Z- ?4.5 N26
) L, r3 `$ b; c5.0 N28
! {9 R9 d4 h, U4 a8 B5.6 N30
1 ~& A) n" |% \5 F! k" M/ _6.3 N32
5 m7 y: Q4 Q( O) `, @$ V2 f7.1 N34$ X$ t/ j) B5 B- p# `
8.0 N36
& K2 L* O# P9 h& |. s' }% p4 o3 b9.0 N388 ^+ @4 J' m+ i/ c2 e
兩個優(yōu)先數(shù),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(jié)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(shù),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。; n V8 p; j" B. u6 C
做機械設(shè)計,一輩子用這20個數(shù)就足矣。但有時需用到R40數(shù)系,有40個數(shù),就更完善了,若不夠,還有R80 系。我已將R40數(shù)系倒背如流,應(yīng)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(zhuǎn)系數(shù)是0.5*π*R^3,扭應(yīng)力選屈服點 360的一半即180MPa,圓周率選3.15,左右手捏小數(shù)點,心算加減序號,一會就出來。有人說你不加安全系數(shù)嗎?說吧,是取1.25,還是1.5, 還是2啊?
]' A7 H1 w1 \! Z6 c黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。( c0 P8 i* W7 h- q
平方根數(shù)列,就是根號1,根號2,根號3,很容易求出吧?(3的序號是N19)- k9 L7 H2 N; p- Y& V
π的平方等于多少?等于10。你算壓桿穩(wěn)定的時候就方便了吧?
% u: l; O, ~9 N7 v圓桿扭轉(zhuǎn)系數(shù)約為0.1*D^3,現(xiàn)在你可以口算扭轉(zhuǎn)系數(shù)了吧?+ ?- ^/ [& k$ p; g
為什么大螺絲從M36直接跳到M40? C& R/ B8 y' X8 C& x. i
為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1?
% A7 g6 F# X# h/ R為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號?* s; X2 G! `1 j( O4 {: w. r
為什么外協(xié)廠打電話來說140的方管沒有,而有120和160的?因為R5數(shù)系比R20數(shù)系優(yōu)先。
0 P8 e8 e$ W8 ?2 Q) n% r0 x為什么標準件的參數(shù)有個第一序列,第二序列?一般來說第一序列就是R5序列。! Z1 C$ X9 {( g: P
為什么Inventor的螺孔列表有個M11.2?現(xiàn)在你知道它不是胡謅出來的數(shù)吧?1 s/ r0 | O: \+ a
還有鋼板厚度,型鋼型號,齒輪模數(shù),一切標準件,一切工業(yè)品樣本上的功能參數(shù),尺寸參數(shù),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(jīng)理解了半部機械設(shè)計手冊,以及那些還沒做出來的工業(yè)品。
' w% r3 {- t* s2 t. F4 |那么,我們在設(shè)計產(chǎn)品的時候,就可以同時設(shè)計出一系列了,而不是設(shè)計完之后再進行所謂的“標準化”;更進一步,如果產(chǎn)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(shè)計產(chǎn)品,因為優(yōu)先數(shù)系已將所有型號包括其中了。
% y8 R) D; {" Z, z& ]1 q4 j% M- n# B. J優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用,上面列出的,可謂滄海一粟,無盡的應(yīng)用等著我們自己去開發(fā)。
1 V4 g, C4 C0 G4 m# d4 ?背誦優(yōu)先數(shù)系吧,這可是一勞永逸的事。
6 N/ L2 b' @. E$ Q0 j6 {8 f(感興趣者可參看機械設(shè)計手冊第一冊優(yōu)先數(shù)系章節(jié)) |