以前沒(méi)聽(tīng)說(shuō) 過(guò),查了一下:+ Q5 }, r- g! L l1 w
: p0 x6 M, W3 z( q H3 |9 C你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5, k7 s. s/ Y* m$ C
你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125
\. t; R9 g0 ^5 r T你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5# p& O" B0 `, i, D1 v9 N& D. j
你可知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 161 N$ n a! W" _ |* C
你可知道機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上無(wú)數(shù)的表格,所有產(chǎn)品樣本上的參數(shù)表,都是怎么來(lái)的?
( F% c8 ~, E5 G" X3 I7 Y一切都來(lái)源于偉大的優(yōu)先數(shù)系。7 q' |7 q6 z) k7 Q4 M" v
法國(guó)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(gè)辦法,將10開(kāi)5次方,得到一個(gè)數(shù)1.6,然后輾轉(zhuǎn)相乘,得出5個(gè)優(yōu)先數(shù)如下:- E. X: u* g g1 D
1.0
# @1 g8 [! h& K* a. e, F1.6
8 h& w; [8 v3 r2 u# a q2.5
. s5 h) I3 w! _6 e: N4.0
" }5 s! D3 |. T6.3
' i2 l8 a4 u/ o, \這是一個(gè)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。
: { G0 m3 V: H/ O- p7 p# k/ G4 F. Z但是這樣分法太稀疏,雷先生就再接再厲,將10開(kāi)10次方,得出R10優(yōu)先數(shù)系如下:
4 c3 ]8 s- p ]7 h* f& y/ P+ J. Y1.0
{/ A+ n3 H. N' p$ k. j A7 l4 e1.25" F4 H, h7 m/ ?- l: l. c4 v# \
1.62- l) X( s4 a2 f8 ?3 E- s0 J' ~
2.0
7 m! V0 e+ l. E! A2.5( g' W. [, n4 O9 R' ?! Z7 K) q
3.15
4 m6 w/ m- I8 D0 L, L7 F( B4.0
. \# N0 S1 \3 o' \5 B6 N3 u5.0
4 Z, O0 {2 I! s2 \/ c# r6.3
' ~: e) M. h6 ~! c/ z2 k: ^8.051 v Y" l0 `* r% n# l8 K
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(shí)肯定有人說(shuō),這個(gè)數(shù)列,前面的數(shù)字好像相差不大,如1.0和1.25,簡(jiǎn)直沒(méi)差別嘛,平常我就四舍五入了,但0 t- l6 Z9 w1 |) P/ t3 P: u& N
6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?3 L5 a6 Y* ~- R$ y. t
合理不合理,我們打個(gè)比方。比如說(shuō)自然數(shù)1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起來(lái)很順溜,我們用這個(gè)數(shù)列來(lái) 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(shuō)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(huì)埋怨說(shuō)主管比他多8000的。+ F ^2 H! f+ T& s6 d
這個(gè)自然界的事物,有兩種比較方法,就是“相對(duì)”與“絕對(duì)”!優(yōu)先數(shù)系是相對(duì)的。6 R u% g# R0 v; s* X% g0 @
有人說(shuō)他的產(chǎn)品規(guī)格有10噸,20噸,30噸,40噸的,現(xiàn)在看來(lái)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。
& Z' g! n% v: T( q這就是“標(biāo)準(zhǔn)化”,常常看到有人說(shuō)“標(biāo)準(zhǔn)化”,實(shí)際他們說(shuō)的是“標(biāo)準(zhǔn)件”,所做的工作只是將整機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)件整理一 下,就叫標(biāo)準(zhǔn)化了,實(shí)際不是這樣的。真正的標(biāo)準(zhǔn)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(lái)序列 化才對(duì)。自然數(shù)是無(wú)窮的,但在機(jī)械設(shè)計(jì)師眼里,世界上只有10個(gè)數(shù),它就是R10優(yōu)先數(shù)。并且,這10個(gè)數(shù)相乘,相除,乘方,開(kāi)方,結(jié)果還在這10個(gè)數(shù) 里,何其奇妙!當(dāng)你設(shè)計(jì)的時(shí)候,不知道尺寸該選擇多大為好時(shí),就在這10個(gè)數(shù)里選,你說(shuō)何其方便!2 f7 E1 z9 V2 o* D
也許有人會(huì)發(fā)愁,說(shuō)這盡是小數(shù),我要按計(jì)算器,多麻煩。前人已設(shè)計(jì)好了計(jì)算方法,下面順便將R20優(yōu)先數(shù)系列出來(lái),也就是20個(gè)數(shù),公比為10的20次根即1.12,注意看后面的N序號(hào)。3 }+ w) K! a I+ Q; a4 I7 A9 Q
1.0 N0
3 r" ~) n- `, O% m# @1.12 N2" T% H# h3 L1 o' \. A& C
1.25 N4
4 q5 D% i4 H& D8 P1.4 N6$ \* c% z% J2 ~! I
1.6 N8
q. A3 c: J; y) V. p9 z& d+ R3 s1.8 N104 A- y8 c6 t! I) J- }
2.0 N127 r# G: k+ Z6 o; k/ K# S$ t
2.24 N14
& v* H% @3 h# d2.5 N16
( \8 F# f3 s4 I! m9 @) H2.8 N18
& P0 k P9 d" n D+ g3 m3.15 N20! T" a9 g5 O# ^! F7 `# B8 X* E
3.55 N22
' A/ s3 V C$ h, b& c" y! T1 {5 q4.0 N24
# L! W8 T7 k1 F: Y' {( U! s4.5 N26% ]" X% [" Y. s7 ^/ ]
5.0 N28
- c' L6 e1 Y8 z5.6 N30
$ B7 y1 y7 C% R/ _6.3 N320 r; H, y6 b5 c4 Z
7.1 N34! N7 U; t+ D5 w) Y2 u
8.0 N36* x* v: t+ J$ R+ d1 W
9.0 N38
`. r8 j, I) C: ]6 @9 ?兩個(gè)優(yōu)先數(shù),比如4和2,其序號(hào)分別為N24和N12,它們相乘,將其序號(hào)相加,其結(jié)果等于N36即8便是;相 除,序號(hào)相減,等于N12即2便是;2的立方,將其序號(hào)N12乘以3得N36即8便是;4的開(kāi)方,將其序號(hào)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(méi)有,怎么辦?上面的列表,沒(méi)有寫上一個(gè)數(shù),就是10,它的序號(hào)是N40,凡是序號(hào)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(duì)了。如果序號(hào)是N88呢,看N8得1.6,然后乘以100得160便是,因?yàn)?00的序號(hào)是 N80,1000的序號(hào)是N120,依此類推。
& ? m8 L: c! Q做機(jī)械設(shè)計(jì),一輩子用這20個(gè)數(shù)就足矣。但有時(shí)需用到R40數(shù)系,有40個(gè)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(jì)算根本不用計(jì)算器。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)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(diǎn) 360的一半即180MPa,圓周率選3.15,左右手捏小數(shù)點(diǎn),心算加減序號(hào),一會(huì)就出來(lái)。有人說(shuō)你不加安全系數(shù)嗎?說(shuō)吧,是取1.25,還是1.5, 還是2???3 D; f2 a2 S+ r9 k7 C
黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。
9 W- o# L/ N: s8 a9 q. p2 S$ n ~平方根數(shù)列,就是根號(hào)1,根號(hào)2,根號(hào)3,很容易求出吧?(3的序號(hào)是N19)
4 K* n" |2 h! a- b# u& Oπ的平方等于多少?等于10。你算壓桿穩(wěn)定的時(shí)候就方便了吧?
/ h% F2 B! Q: J$ M2 O, g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?; I. W: ~4 r( h& ~0 s. Y
為什么大螺絲從M36直接跳到M40?
0 Z, s! S" {% w為什么齒輪的傳動(dòng)比有個(gè)6.3或者7.1?
+ Z6 Z1 c, m1 ?為什么槽鋼有個(gè)市場(chǎng)上很少見(jiàn)的12.6號(hào)?
! |: F5 H4 j# f2 _8 ?5 m. Y" }為什么外協(xié)廠打電話來(lái)說(shuō)140的方管沒(méi)有,而有120和160的?因?yàn)镽5數(shù)系比R20數(shù)系優(yōu)先。
& y* ?+ F! O9 U3 E9 j$ d為什么標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)有個(gè)第一序列,第二序列?一般來(lái)說(shuō)第一序列就是R5序列。
* A- X; t9 w5 i& g9 d0 Q為什么Inventor的螺孔列表有個(gè)M11.2?現(xiàn)在你知道它不是胡謅出來(lái)的數(shù)吧?
3 x+ Q, M: d+ P3 n& a2 z- S還有鋼板厚度,型鋼型號(hào),齒輪模數(shù),一切標(biāo)準(zhǔn)件,一切工業(yè)品樣本上的功能參數(shù),尺寸參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)公差表,等等等等,它們的來(lái)源,此刻在我們的心中慢慢清晰起來(lái)。可以說(shuō),我們已經(jīng)理解了半部機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),以及那些還沒(méi)做出來(lái)的工業(yè)品。4 @$ ?2 a5 ?2 H" z# f
那么,我們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候,就可以同時(shí)設(shè)計(jì)出一系列了,而不是設(shè)計(jì)完之后再進(jìn)行所謂的“標(biāo)準(zhǔn)化”;更進(jìn)一步,如果產(chǎn)品注定要序列化,那么我們甚至可以在對(duì)實(shí)際工況不甚了解的情況下設(shè)計(jì)產(chǎn)品,因?yàn)閮?yōu)先數(shù)系已將所有型號(hào)包括其中了。4 n! c' y3 c8 w9 O2 C! y
優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用,上面列出的,可謂滄海一粟,無(wú)盡的應(yīng)用等著我們自己去開(kāi)發(fā)。! H; a) s6 C, f! k
背誦優(yōu)先數(shù)系吧,這可是一勞永逸的事。
/ I' J& B. f' s; `0 J(感興趣者可參看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)優(yōu)先數(shù)系章節(jié)) |