以前沒聽說 過,查了一下:4 X6 I; Q( \0 E& a
5 S6 d( l+ H$ F! _
你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5( o( i- v' h/ H# q3 K- Z
你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125
" Q) A' V$ M, u# Z( E2 Q; K你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5- |9 l7 h m' ^4 a; [
你可知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
+ i# l) M5 z/ j: ]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?
# X7 t0 k1 E& a. h& [# d' Y+ w9 N) h一切都來源于偉大的優(yōu)先數(shù)系。
7 {. [4 [4 X" C3 [( C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:2 E5 c+ s6 [, T3 D' M8 k2 @) j% x; P0 l
1.0) X* S S2 ]5 f1 R8 Q
1.6
* y% |* W# v8 ^" f7 b- N( ^5 B8 e2.5/ g) O9 V+ d0 m& J
4.0 d$ o# z" Z0 Y
6.3
1 n1 K: \+ P9 j, }3 j- t/ A$ {6 _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。( S+ }/ [) v7 z' ~4 f+ M. a- r8 D
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:
/ S1 {1 I$ @" x: A. N+ p4 Z1.0) y0 j& ~; d1 R2 H2 B# _
1.255 e8 \" d% T& A; V5 T
1.622 |. I9 z7 K4 U: u
2.02 S. o8 t! G" v8 O$ ~3 b0 w9 \
2.5
0 F, H0 {9 W; [3.15, ~ Q! B- `( {5 w4 i2 y' v- \
4.0
" Q; X6 z& o5 f4 F5.05 |; A) M4 A* L7 v
6.3 D# L( H L3 z, U( B0 v7 Y2 S+ L+ C
8.05
- \5 a8 x( `) u8 @- A; ]5 I& |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( S2 m. H S5 Z; ~+ _ k- F% n
6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?
8 {- E; v4 k: i ^& h- a7 E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。
8 U% C2 X$ N: y# j4 w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。
2 Y% t1 {* a& c! C) Z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。
2 S* M; S9 E ?; q, G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(dāng)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!( C8 S6 p% a- K
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。
4 m' B* b% f4 Z! x* w1.0 N0
- M' ?* Y2 d# N! `1.12 N2
' ^9 Z8 p. y, c( |4 k% r1.25 N4& p; F$ L0 n+ P: ]3 \3 U
1.4 N6
9 q4 E' Y0 F, A5 q" P8 E5 o1.6 N81 O# z b# k8 L* ~
1.8 N10
7 s/ s% v, Y4 O5 M, R/ O2.0 N12
N+ P" ]) t+ G$ g* S7 v2.24 N14
H# b" W( C5 G! w9 w2.5 N16& ?' f: ]# E/ X( T2 q
2.8 N187 b( j8 \5 E! o3 j; a
3.15 N20
. q. y; _( l* H1 G' u7 I3.55 N223 P: p, {. g0 K6 ? ~
4.0 N24
1 W4 E& a- q9 ?! }- k, D4.5 N26
# _" ] c0 w2 o( ~0 U5.0 N28
$ K9 H- h; L8 l+ [3 h; `5.6 N30* c% t4 ~# t8 v+ g8 N
6.3 N32
( q0 X( G+ Z* D8 ~- o$ y4 b7.1 N34
% @- U, j B: I8.0 N369 U# z$ V( K }% h2 I* c$ t4 L
9.0 N38" P7 w# D" [* N4 d0 k% X" h- g
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。
% d0 v( h2 D1 W/ Y6 N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?0 M; x$ i7 ]4 {9 B) Y+ X. X
黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。
s+ L" Z, _0 h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)
# P t: ~1 L6 |' mπ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?+ V. |, R0 J* i# O
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?/ a H2 m1 r. L- U" i
為什么大螺絲從M36直接跳到M40?
( X! s, o4 D9 }9 E3 u, D為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1?. B( O ?6 K+ d" m/ h; l
為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號?5 ~ y; R6 D( b+ R! o8 V' A: E& x
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。* V4 T- a* N% C+ j3 V) f" U$ X, A# H
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。. x/ v$ s6 W5 s
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?
9 d& `6 g# p* T* ^1 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。* C, i7 m! `3 p' x+ V7 W
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。
2 U/ P8 i# T* v& G6 T: r+ S) e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)。9 F8 s, D. ?6 M. ]; O
背誦優(yōu)先數(shù)系吧,這可是一勞永逸的事。& b; V% v. n O1 _* A; ~
(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)) |