以前沒(méi)聽(tīng)說(shuō) 過(guò),查了一下:# y, \% G% E' }9 f0 B1 }" S
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你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5
, [ Z+ K+ l) g/ j @2 Q8 _你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125
) a \$ G- N! f/ B你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5
3 d" R' Y& e; I) I& H9 d你可知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16
5 t2 x# L# Y; B, l- Z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?
3 Y9 ]. z/ v6 H9 V9 g一切都來(lái)源于偉大的優(yōu)先數(shù)系。6 C, O/ K& H* g$ p% Q
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:: e3 v4 Q" p3 s X/ q- N
1.07 f: ~4 i4 L1 \/ y4 t- q2 u4 A
1.63 L# [7 E" S, |; V/ \) y! o
2.5
3 x) t) C9 l' f" ]- O4.0; k0 j: p. T, E0 |, u" l
6.3
T+ P$ |3 {+ `0 k; Z) \5 h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。" y$ ]! z2 d# V/ x8 p0 Y a
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:# K8 F) g6 W+ E2 R1 b
1.01 d! {4 @. d1 i, O$ I) p8 m+ o
1.25. h0 g- S. g# W* A7 {- a* ^
1.62
1 z8 d$ l: [/ u0 r* e d0 `2.0
( Z6 u3 z* A/ p; F @0 G2.5
% t5 o% R. [) I8 l: a0 Y8 r3.158 T0 ~% p! e0 c2 I& K- ^4 y1 V0 v
4.0
6 D: Y. R/ B. E5 d* X. y5.0
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8.05- t: ?8 w2 \) c& H" Y
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8 }' m L" g, {3 k2 q/ X3 N& l$ t
6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?5 s+ R! ?1 ]- H! m: M3 p. B, y
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。- o* B8 f# b7 k7 z
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。% u; s# U0 C' N4 Z
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。. w( F" e6 {6 A% c+ e: a% r. L
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 v9 f; a1 `* Z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)。9 P, s4 t! N. _. @' s; x
1.0 N0
/ N7 K9 O7 f2 |5 Q7 j6 E1.12 N2
+ ~+ Y8 `$ X" C& ?# W4 g1.25 N43 M2 C3 l8 m& n
1.4 N69 g8 c4 \, d# I0 r" C8 d
1.6 N8
" s+ ]) M1 o9 C* |/ Y: E6 j1.8 N10! [- K- C" Q$ O: k4 U# I- B
2.0 N12
* ]7 D% E k) [5 L2.24 N143 r: K4 W2 a; I
2.5 N16
0 c3 k2 R5 i6 q& r0 X% f2.8 N18! n2 J! l$ x0 |% _2 _( z4 Z9 I
3.15 N20
9 f1 L- y6 H5 m3.55 N227 X% Z3 ]) r0 m* E' I8 K
4.0 N24) X+ T3 d6 a0 c: \
4.5 N26
, V; q% D6 ?( G. O; ]6 A) n( \5.0 N28
# B7 f5 n7 ]/ ?1 C/ v4 j5.6 N30
3 h5 D7 L$ }* ~7 U9 W6.3 N323 O8 M7 |$ D6 w. i
7.1 N34
5 `$ `9 X7 T w' p: @* c( {8.0 N36
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& A; y/ I2 B8 j1 P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(xiě)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。 l( e: _8 I& O! [' _5 U$ I; E1 H
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啊?+ S J. d( r2 a2 e+ b* \2 i, p+ N B
黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。. V8 M3 g1 r$ N( X: ?3 m
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)3 c: W. W9 P ? U! r2 |! v+ s
π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, d# M" T" |6 I. Q1 i
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?
6 ]3 {5 D7 U6 j7 i2 S為什么大螺絲從M36直接跳到M40?1 \! u! j0 ~6 e+ u
為什么齒輪的傳動(dòng)比有個(gè)6.3或者7.1?1 L @6 M% V+ B, h1 o! e- ?
為什么槽鋼有個(gè)市場(chǎng)上很少見(jiàn)的12.6號(hào)?
# b) }2 w, ]- F, N, v9 c3 k+ ?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。3 V* W9 u/ Q# u+ m) e% j
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。
+ {3 W0 Q- v1 p* R) g9 M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?- x# u9 Y% Y2 |3 h/ l: H `
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)??梢哉f(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。+ O0 \6 u/ m* A% @( A# U+ j
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。
6 j9 P# X/ X% T9 s! Z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)。
& e7 ^( \2 o- [. G% Y背誦優(yōu)先數(shù)系吧,這可是一勞永逸的事。
) S. n$ e7 y5 J3 W% s+ a }(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)) |