优先数系的起源
为何粗糙度会有0.8、1.6、3.2、6.3、12.5这样的设定?
又或者,油缸的缸径为何是63、80、100、125,而油缸的压力则分别是6.3、16、25、31.5?
再者,螺纹规格的6、8、10、12、14、16,它们是如何确定的?
这些看似复杂的标准,背后究竟有何深意?
接下来,就让我们一起揭秘这些标准化背后的秘密。
这一切都源于一个杰出的 数学体系—— 优先数系。曾有一位法国工程师,在观察热气球上的钢丝绳规格繁多时,灵机一动。他采用10开5次方的方法,得到一个关键数字1.6,再经过一系列的乘法运算,最终推导出五个优先数。这些数字不仅为机械设计提供了基础,也为我们的生活带来了诸多便利。
由1.0、1.6、2.5、4.0、6.3组成的等比数列,其中每个数字都是前一个数字的1.6倍。这样的设计使得10以下的钢丝绳规格仅需五种,同样,10至100的钢丝绳也只需五种。
▣ 优先数系的特点与应用
然而,这种分类方法在细度上显得过于稀疏,无法满足更精细的需求。因此,雷先生进一步探索,通过计算10的10次方根,引入了R10优先数系,这一数系为钢丝绳的规格提供了更为细致的划分。1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4.0、5.0、6.3、8.0,这个数列的公比为1.25,因此在10以内的钢丝绳规格只需10种,而在10至100的范围内也只需10种。
优先数系是一种相对的数列划分方法,它可以根据实际需求进行灵活调整。相较于简单的自然数序列, 优先数系能够更好地满足各种复杂情况下的需求。因此,在机械设计等领域中,优先数系被广泛应用于产品的规格划分和功能参数的序列化。
通过使用优先数系,我们可以将产品的所有参数和零部件的功能参数及尺寸进行有序的排列和组合,从而实现对产品规格的精细化管理。
优先数系的应用实例
▣ 机械设计中的优先数系
在实际应用中,这个优先数系使得设计师能够迅速而准确地计算出产品的各种参数和规格。例如,在计算40径的45钢的抗扭能力时,只需利用简单的数学公式和心算技巧,就能得出准确的结果。这种高效的设计方法极大地提高了机械设计的效率和质量。
为什么在机械设计中,大螺丝的尺寸会从M36突然跳到M40?齿轮的传动比为何常常出现6.3或7.1这样的数值?槽钢的型号中,为何会有市场上较为罕见的12.6号?当外协厂表示无法提供140的方管,却有120和160的选项时,这背后究竟有何缘由?事实上,这些都与优先数系密切相关。在机械设计中,为了满足各种规格的需求,设计师们需要借助优先数系这一工具。
▣ 日常例子中的优先数系
优先数系不仅限于机械设计,也可以应用于类似工资划分等日常场景。或许有人会质疑,这个数列前后的数字差距似乎并不大,这样的划分真的合理吗?
为了更好地理解这一点,我们可以打个比方。比如,在发工资时,我们通常使用自然数序列,如1、2、3、4、5等来表示不同的薪资水平。然而,当遇到通货膨胀等特殊情况时,这种简单的序列就可能无法满足需求。这时,我们就可以考虑使用优先数系来进行更细致的划分。
优先数系是一种相对的数列划分方法,它可以根据实际需求进行灵活调整。相较于简单的自然数序列,优先数系能够更好地满足各种复杂情况下的需求。
因此,在机械设计等领域中,优先数系被广泛应用于产品的规格划分和功能参数的序列化。通过使用优先数系,我们可以将产品的所有参数和零部件的功能参数及尺寸进行有序的排列和组合,从而实现对产品规格的精细化管理。
这种 标准化的设计方法不仅提高了产品的设计效率和质量,也为产品的生产和使用带来了极大的便利。