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剛剛從網(wǎng)上查到的。還沒仔細(xì)看,。發(fā)給大家,。7 `+ j5 z! Z8 E
工業(yè)設(shè)計中,常需要選擇長度,、間距,、直徑、容積等參數(shù),,做選擇時不但要綜合考慮功能,、適用、兼容,、安全,、成本等的需要,還要考慮可允許的誤差,,優(yōu)先數(shù)常常就是這時的第一選擇,。/ k' v# B& R, I: {2 N6 q
9 E- R/ I3 T0 ?一、優(yōu)先數(shù)
. d5 O U+ k0 X5 I1.1 優(yōu)先數(shù)的由來:* h& D9 p+ C# E+ m7 u
十九世紀(jì)末,,法國工程師Charles Renard(雷諾)在研究氣球使用的繩索時提出了一種使尺寸規(guī)格簡化的數(shù)值系列,,這些數(shù)值是等比數(shù)列,且每進(jìn)5項(xiàng)值增大10倍,,所以公比q為5√10(10的5次方根),,得到各個系數(shù)為a、a*q,、a*q*q,、a*q*q*q、a*q*q*q*q,、10a,,這樣把425種繩索尺寸規(guī)格簡化為17種。為了紀(jì)念Renard的貢獻(xiàn),,后人把這個數(shù)系稱為R數(shù)系,。
2 }% V1 W- N% {6 X2 Q4 p) n后來R數(shù)系被推廣,并被一些國家采用為標(biāo)準(zhǔn),,又再被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定為國際標(biāo)準(zhǔn)建議(ISO 497-1973),,稱為優(yōu)先數(shù)系,其中的每個數(shù)都被稱為優(yōu)先數(shù)(Preferred numbers),。標(biāo)準(zhǔn)要求,,在確定產(chǎn)品的參數(shù)或參數(shù)系列時必須按該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定最大限度地采用,這就是“優(yōu)先”的含義,。
" Q& l7 _/ n9 R' c3 c0 A$ b7 `我國首先把優(yōu)先數(shù)系作為機(jī)械行業(yè)的部頒標(biāo)準(zhǔn),,在1964年成為國家標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在的國家標(biāo)準(zhǔn)號為GB/T-321-2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》,對應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)為ISO 3:1973,,下述許多內(nèi)容就來至這個標(biāo)準(zhǔn),。
$ G2 j1 e D% Y& P/ A; j+ s6 e; P& A8 P8 x& N; h
1.2 優(yōu)先數(shù)系的形成方法:7 P' i. Q) N6 }3 f4 B2 y
優(yōu)先數(shù)系包括5個系列,其中4個系列R5,、R10,、R20、R40為基本系列,,還有一個補(bǔ)充系列R80,。
5 u5 ]0 e; y9 ]* b5 j @優(yōu)先數(shù)系都為等比系列(幾何級數(shù)),公比分別為5√10(10的5次方根,,約為1.60),、10√10(10的10次方根,約為1.25),、20√10(10的20次方根,,約為1.12)、40√10(10的40次方根,,約為1.06),、80√10(10的80次方根,約為1.03),,得到如下優(yōu)先數(shù)值:
: j- J$ K; c7 L; x% A. eR5: 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30+ a- a; E: d- s
R10: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00
, v6 J$ |$ M0 v3 ZR20: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.001 N% H4 \5 m8 [0 v( O
1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.006 E0 C4 h: P+ s+ C
R40: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00+ q6 R% A& v/ x
1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50
, h( \8 ^1 }% D 1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00
4 L2 ~$ B' C% V& h% \ 1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50
8 x; |$ D1 [+ W; ^8 lR80: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00) z( N3 {0 T$ j& M
1.03 1.28 1.65 2.06 2.58 3.25 4.12 5.15 6.50 8.25
5 K0 @! h$ t! @8 A0 a 1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50
) B8 F7 k+ r- _2 ]2 i5 \ 1.09 1.36 1.75 2.18 2.72 3.45 4.37 5.45 6.90 8.75
. s! p9 X( |3 m6 ^8 D- l 1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00# t) X$ t. \7 a
1.15 1.45 1.85 2.30 2.90 3.65 4.62 5.80 7.30 9.25
$ w* k, J0 Q5 D, h 1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50
* l" e! i% ~: t# y/ z 1.22 1.55 1.95 2.43 3.07 3.87 4.87 6.15 7.75 9.75
0 x' q5 } C3 K l! ~' k優(yōu)先數(shù)的理論計算公式為:
' n$ j7 ?- \2 s+ p0 G! v e. P% D" w' M3 b+ w: a. T- ]! W
: l2 I8 T2 q5 n: d
其中:b為系列值,,分別為5、10,、20,、40、80
5 o( u8 X! E& l) k2 z i為系列中的每一數(shù)值的序號,,從0開始到(b-1), p6 B& X1 E5 c' R+ D9 S; S6 S' [
5 L+ W/ A* ^# W: X- ]
1.3 優(yōu)先數(shù)系的特征:優(yōu)先數(shù)系有很多明顯的特征,,所以獲得廣泛應(yīng)用
4 Y0 }- u* _6 {) z5 Z4 N1) 前一數(shù)系的項(xiàng)值均包含在后一數(shù)系之中。. F' M! g5 e) D5 s% o3 D
2) 項(xiàng)值可按10進(jìn)制法向兩端無限延伸,,列表只列出1到10之間的值,,而大于10和小于1的數(shù)可用10的整數(shù)冪與列表中的值相乘得到。; m. h( I& B( F4 C, ]! ], F
3) 同一系列中任意相鄰兩優(yōu)先數(shù)的相對差近似不變(R5系列約為60%,,R10系列約為25%,,R20系列約為12%,R40系列約為6%,,R80系列約為3%),,基本是等誤差,。6 {* j$ A5 }1 Z9 V* Z& U4 p" _
4) 同一系列中各優(yōu)先數(shù)理論值的對數(shù)值構(gòu)成一個等差數(shù)列,,優(yōu)先數(shù)的運(yùn)算可仿照一般對數(shù)計算方法轉(zhuǎn)換為序號運(yùn)算,即兩個優(yōu)先數(shù)之積的序號等于這兩個優(yōu)先數(shù)序號的和,兩個優(yōu)先數(shù)之商的序號等于這兩個優(yōu)先數(shù)序號之差,。
+ |5 y% \4 E! S5 ]+ J" v% Z! \. V% A3 I
1.4 在一些應(yīng)用時,,不需要這么高的精度,或者只需要整數(shù)值(如齒輪的齒數(shù)),,有一些修正的序列,,這在ISO 3中有規(guī)定:
; [5 r4 L: N0 PR5": 1 1.5 2.5 4 6
6 g4 E! a' J( |5 u, v0 N0 jR10': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
: ?" ^/ m% N: F1 F' W2 oR10": 1 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8
7 r( g9 L/ b$ l% U) }* _R20': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
# l# ]0 k$ Y+ e7 @) k" j( b/ a 1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9
' e. n' L& B5 `0 VR20": 1 1.2 1.6 2 2.5 3 4 5 6 8 : h) J( _# n+ Y1 u$ S5 W: z7 B
1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.5 4.5 5.5 7 9
( |! J! K! i0 a# [R40': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
$ J4 h" U; M Y h/ q" A. R 1.05 1.3 1.7 2.1 2.6 3.4 4.2 5.3 6.7 8.5
0 G$ U( A8 d. W( L 1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9
' N8 \3 [! V: @3 L! y 1.2 1.5 1.9 2.4 3 3.8 4.8 6 7.5 9.5
: g+ R! H! X; F* ~" s0 c: G0 x: H+ m( R
' V& R9 D) @ W( I1.5 優(yōu)先數(shù)的優(yōu)點(diǎn):優(yōu)先數(shù)是各種量值應(yīng)優(yōu)先采用的數(shù),在確定產(chǎn)品的參數(shù)或參數(shù)系列(如產(chǎn)品的尺寸,、規(guī)格)時,,如果沒有特殊原因而必須選用其他數(shù)值,那么就應(yīng)當(dāng)選用優(yōu)先數(shù),,并且按照R5,、R10、R20,、R40的順序優(yōu)先選用比較大的基本序列,;當(dāng)一個產(chǎn)品的所有特性參數(shù)不可能都采用優(yōu)先數(shù),也應(yīng)使一個或幾個主要參數(shù)采用優(yōu)先數(shù),。這樣做的目的是把實(shí)際應(yīng)用的數(shù)限制在的最小范圍內(nèi),,以達(dá)到簡化、統(tǒng)一,,且在產(chǎn)品發(fā)展時能成為有規(guī)律的系列,,也便于和其他相關(guān)產(chǎn)品協(xié)調(diào)配套。+ a8 C# l0 Y; [* ^* ~; A& z
1) 產(chǎn)品的參數(shù)從最小到最大有很寬的數(shù)值范圍,,數(shù)值按等比數(shù)列分級時能在較寬的范圍只用較少的規(guī)格,,因?yàn)榈缺葦?shù)列是一種相對差不變的序列。優(yōu)先數(shù)系正是按等比數(shù)列制定的,,它提供了一種經(jīng)濟(jì)合理的方式來滿足需要,。,
9 d$ Y g I1 F5 `2) 一種產(chǎn)品或零件往往在不同的場合由不同的人員分別設(shè)計和制造,,產(chǎn)品的參數(shù)又常常影響到與其配套的一系列產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù),。優(yōu)先數(shù)系是國際上統(tǒng)一的數(shù)值制度,可用于各種量值的分級,,就為技術(shù)經(jīng)濟(jì)上統(tǒng)一,、簡化產(chǎn)品參數(shù)和相互協(xié)調(diào)提供了基礎(chǔ)。
7 ]7 Q& U$ s X+ D3 H3) 優(yōu)先數(shù)中包括有各種不同的公比的系列,,可以滿足較疏和較密的不同的分級要求,,而較疏的系列又包含在較密的系列中,這樣在必要時可插入中間值,,以使疏的系列變成密的系列,,而原來的值保持不變,,與其他產(chǎn)品間的配套協(xié)調(diào)關(guān)系也不受影響,利于產(chǎn)品發(fā)展,。
# e" ]* k2 p* H, R4) 優(yōu)先數(shù)的積和商仍為優(yōu)先數(shù),,更進(jìn)一步擴(kuò)大了優(yōu)先數(shù)的應(yīng)用范圍,例如直徑為優(yōu)先數(shù),,于是圓柱體的面積體積,、球的面積體積也是優(yōu)先數(shù)。1 k: [) }9 ]$ L( f5 \, A$ |/ o/ J. p
5) 凡在取值上有一定自由度的參數(shù)系列,,都應(yīng)最大限度選用優(yōu)先數(shù),,如長度、直徑,、面積,、體積、載荷,、應(yīng)力,、速度、時間,、功率,、電流、電壓,、流量,、濃度、傳動比,、公差,、測量范圍、比例系數(shù)等,,特別是在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)當(dāng)有意識地使主要尺寸,、參數(shù)符合優(yōu)先數(shù)。
/ [4 E% B9 Y, M+ c. \; j$ o0 ?6) 簡單,、易記,、計算方便。
! D, }+ f1 v7 y( h7 \: |, t" m2 U0 g
二,、電阻,、電容的優(yōu)先數(shù)系:
3 J) [$ |4 i; I* e$ I" h, u* M國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 63:1963定義了通用于電子器件的優(yōu)先數(shù)系,對應(yīng)國標(biāo)為GB/T 2471-1995,。
2 B ?5 Z% I! ^電子器件的優(yōu)先數(shù)的構(gòu)成原則與R數(shù)系一致,,也是等比系列,但為了配合相應(yīng)的誤差系列,,選用的公比不同,,稱為E系列,,雖然也是10的N次方根。7 _0 H" f: D' \+ t& x$ d- v( U) y
2.1 普通電阻電容的優(yōu)先數(shù)系:
3 A% m8 h* c* ?. L2 t. M普通電阻電容的優(yōu)先數(shù)系包括4個系列,,分別為E3、E6,、E12,、E24,公比分別為3√10(10的3次方根),、6√10(10的6次方根),、12√10(10的12次方根)、24√10(10的24次方根),,經(jīng)修正得到如下優(yōu)先數(shù)值:
' n U0 t2 b6 l2 T' Y6 vE3 ( 40%): 1.0 2.2 4.7
, ]/ ^3 u: c4 e2 p# }' ~E6 ( 20%): 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
" O9 ^: o; F) l( a( F/ Z( L" }E12 ( 10%): 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2$ t) g% S, m' h8 Z' y+ \
E24 ( 5%): 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
$ v, b, W9 T n* ~
" p5 V2 |9 J$ q/ `4 D' e. w& h2.2 精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系:當(dāng)要求元件的誤差小于5%時,,E24已不能滿足需要,,這是才需要使用精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系,。2 n) u3 j" }# o1 U
精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系包括3個系列,分別為E48,、E96,、E192,公比分別為48√10(10的48次方根),、96√10(10的96次方根),、192√10(10的192次方根),經(jīng)修正得到如下優(yōu)先數(shù)值(忽略小數(shù)點(diǎn)):5 s! J8 K: p5 s+ L( E& v M3 d0 R
E48 ( 2%): 100 105 110 115 121 127 133 140 147 154 162 169 178 187 196 205 215 226 237 249 261 274 287 301
+ S' n# f% V1 f: y: A6 ^4 \9 K5 \ 316 332 348 365 383 402 422 442 464 487 511 536 562 590 619 649 681 715 750 787 825 866 909 953
/ W. h( M$ u2 l9 HE96 ( 1%): 100 102 105 107 110 113 115 118 121 124 127 130 133 137 140 143 147 150 154 158 162 165 169 174
3 U9 a! [: r& A* D) D8 E 178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232 237 243 249 255 261 267 274 280 287 294 301 309
/ P! V8 e7 l B! V; M 316 324 332 340 348 357 365 374 383 392 402 412 422 432 442 453 464 475 487 499 511 523 536 549
6 h- O0 i3 n" r4 M9 [ 562 576 590 604 619 634 649 665 681 698 715 732 750 768 787 806 825 845 866 887 909 931 953 976% A( _6 O& I3 Y4 E9 ^
E192 (0.5%) 100 101 102 104 105 106 107 109 110 111 113 114 115 117 118 120 121 123 124 126 127 129 130 132
" H- C% j3 I5 u1 k2 e: S 133 135 137 138 140 142 143 145 147 149 150 152 154 156 158 160 162 164 165 167 169 172 174 176 9 l [! L1 r" |
178 180 182 184 187 189 191 193 196 198 200 203 205 208 210 213 215 218 221 223 226 229 232 234
& s5 k Y' x% Q2 w8 j2 U6 C 237 240 243 246 249 252 255 258 261 264 267 271 274 277 280 284 287 291 294 298 301 305 309 312 3 o5 F- t s- a+ b9 b8 c+ ^4 s! S
316 320 324 328 332 336 340 344 348 352 357 361 365 370 374 379 383 388 392 397 402 407 412 417 ( `( X+ A: g" d$ J% {' }
422 427 432 437 442 448 453 459 464 470 475 481 487 493 499 505 511 517 523 530 536 542 549 556
" `5 r: h! g; f. u 562 569 576 583 590 597 604 612 619 626 634 642 649 657 665 673 681 690 698 706 715 723 732 741
2 g. n; h/ m. s: i+ P' F4 V* `# X 750 759 768 777 787 796 806 816 825 835 845 856 866 876 887 898 909 920 931 942 953 965 976 9885 Y; i' [& v9 S7 R* _) Y
2.3 E系列的適用范圍:E系列的優(yōu)先數(shù)系一般用于電阻,、電容的值,,也常用于電感值,但電容的耐壓值,、保險絲的電流值等仍使用R系列優(yōu)先數(shù)系,,而導(dǎo)線則有專門的優(yōu)先數(shù)系。
3 W7 t$ n) }3 d7 s5 o. rIEC 60228規(guī)定的導(dǎo)線的優(yōu)先數(shù)系(橫截面積):' b* }% b9 q7 @& }$ T+ A
0.5 mm2 0.75 mm2 1 mm2 1.5 mm2 2.5 mm2 4 mm2 6 mm2 10 mm216 mm2 25 mm2 35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2
- ]# \4 t+ D1 j120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2 300 mm2 400 mm2 500 mm2 630 mm2 800 mm2 1000 mm2
* W0 z+ W! i2 O" u
5 A y$ ?1 g& |+ b' V三,、其他一些優(yōu)先數(shù)系:1 R2 p) {- e: U0 |$ ^& f
3.1 建筑行業(yè):為方便計算,,不使用等比數(shù)列的優(yōu)先數(shù)系,,而把100mm作為基本單位M,,用M的倍率作為數(shù)列,對于小于M的數(shù),,則使用50mm或25mm的倍率做為基準(zhǔn),。(ISO 2848, BS 6750)
( y/ l! T7 ?" s/ {1 V3.2 紙張,、信封,、繪圖筆等使用2的N次方根作為數(shù)列,,得到數(shù)列:0.13 0.18 0.25 0.35 0.50 0.70 1.00 1.40 2.00(ISO 216). 6 t6 }) h; R0 M7 ?" ~$ i
3.3 飲料類的零售包裝,,以容量(升)組成優(yōu)先數(shù)列:0.1 0.25(2/8) 0.375(3/8) 0.5(4/8) 0.75(6/8) 1 1.5 2 3 5(75/106/EEC) 1 v4 G2 ?2 g0 ^% G$ N. J5 |
3.4 音樂:雖然有的樂器可發(fā)出任意頻率的聲音,,但鋼琴之類只能發(fā)出有限的音階,一般使用12音階:
5 h0 W( ]) z6 Z2 @3 m 頻率的計算公式為
+ }& D8 q: h. T; b5 e$ v$ R+ `" }8 J6 j2 A0 J
$ `9 A( r& o) y/ a0 a* w8 R
3.5 計算機(jī):一般使用2的倍乘:1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048...
0 v' L0 }$ L6 y) W- k( ~$ O" a; z 有時也使用3,、5,、7與上述系列的乘積組成的序列:3 W/ R1 `0 S+ e) W, X
3 6 12 24 48 96 192 384 768 1536 ...4 C5 ^; h% |5 E& r
5 10 20 40 80 160 320 640 1280 2560 ...% S. x# w- n% k: D' o- d: w
7 14 28 56 112 224 448 896 1792 3584 ...0 R# J% K4 D8 M' Y$ }
總體上,雖然多數(shù)情況下使用R系列組成的優(yōu)先數(shù)系,,但一些特殊行業(yè)根據(jù)自己的需要也會有自己特色的優(yōu)先數(shù)系,,優(yōu)先數(shù)系是普遍使用的。 |
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