剛剛從網(wǎng)上查到的,。還沒仔細看,。發(fā)給大家,。
; k& B2 @; C: I" L3 W工業(yè)設計中,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,。
+ p- ^, B( U' s& {6 j! ~' h- w1 s4 X" }0 X2 t8 t# u
一、優(yōu)先數(shù)* O% P, n% l2 q- ^7 E
1.1 優(yōu)先數(shù)的由來:4 }/ p6 ?7 N/ o5 ^4 v( z. E5 t
十九世紀末,,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5項值增大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。為了紀念Renard的貢獻,,后人把這個數(shù)系稱為R數(shù)系,。
0 d0 t4 X; V( `! e: C% d! [后來R數(shù)系被推廣,并被一些國家采用為標準,,又再被國際標準化組織制定為國際標準建議(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),。標準要求,,在確定產(chǎn)品的參數(shù)或參數(shù)系列時必須按該標準的規(guī)定最大限度地采用,,這就是“優(yōu)先”的含義。
' `/ {2 G' @; j( O5 I) N/ u5 \我國首先把優(yōu)先數(shù)系作為機械行業(yè)的部頒標準,,在1964年成為國家標準,,現(xiàn)在的國家標準號為GB/T-321-2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》,對應國際標準為ISO 3:1973,,下述許多內(nèi)容就來至這個標準,。3 w) i+ i; \" s, k7 [9 f
' z3 w* E1 X6 K1 \- t1.2 優(yōu)先數(shù)系的形成方法:" ]% r5 N' {& f2 A% R, l
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,,還有一個補充系列R80,。; Z, Y; Q* V1 }6 o5 B
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:: ?) ?0 n# Z% U y% K
R5: 1.00 1.60 2.50 4.00 6.300 s" r% C+ t8 X/ [, I
R10: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.004 e/ V( W) j) O
R20: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00
# }1 z8 a5 i( }; s! K1 `7 m 1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00% r1 |! d$ _, G2 R+ C2 n
R40: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00: t' |# C. ?1 l0 y3 I, i
1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50 4 b( }2 T- z" ?0 h" D0 F
1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00* E- R* G/ P2 K% ?: \9 a7 R5 i" \
1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50. T( `& G7 J7 o2 s1 E
R80: 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.002 I8 M, N8 h8 h! d
1.03 1.28 1.65 2.06 2.58 3.25 4.12 5.15 6.50 8.25
8 d' M. H2 |2 e' {( j1 {% C 1.06 1.32 1.70 2.12 2.65 3.35 4.25 5.30 6.70 8.50
# J9 w7 Q8 Q. J 1.09 1.36 1.75 2.18 2.72 3.45 4.37 5.45 6.90 8.75
2 Y' y( A% w$ D. F* ~* I) G1 M+ ] 1.12 1.40 1.80 2.24 2.80 3.55 4.50 5.60 7.10 9.00: d9 ?% c0 x% W4 a9 I
1.15 1.45 1.85 2.30 2.90 3.65 4.62 5.80 7.30 9.252 L. [( E3 `* r; `5 x, O! ]- g. F
1.18 1.50 1.90 2.36 3.00 3.75 4.75 6.00 7.50 9.50
( d( ~$ {- [) K! Y4 T7 K 1.22 1.55 1.95 2.43 3.07 3.87 4.87 6.15 7.75 9.75: Z# @1 l5 b/ `, x( S" T
優(yōu)先數(shù)的理論計算公式為:
7 x, m7 W# B- t7 x% H+ q2 H' r
7 o* _. v" w) Y! y- f9 P# ?# {
% g7 q2 @! B" ?/ @: t 其中:b為系列值,,分別為5、10,、20,、40、801 x- D( q2 I5 h4 P! l1 o9 G% Y
i為系列中的每一數(shù)值的序號,,從0開始到(b-1)
" c* E; i0 ?! N% x3 g' s
4 g2 F* Q4 E* X' X2 d- \6 m1.3 優(yōu)先數(shù)系的特征:優(yōu)先數(shù)系有很多明顯的特征,,所以獲得廣泛應用
5 ?: j; X& g6 R1) 前一數(shù)系的項值均包含在后一數(shù)系之中。4 G3 C& q c& k' S) F
2) 項值可按10進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,。
Y0 @1 a) W7 c# x3) 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。
' \0 J. @; E8 O* B5 S4) 同一系列中各優(yōu)先數(shù)理論值的對數(shù)值構成一個等差數(shù)列,,優(yōu)先數(shù)的運算可仿照一般對數(shù)計算方法轉換為序號運算,,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,。% k9 y2 z$ [% P5 J( j
: x! _: t, Y" Q p- P
1.4 在一些應用時,,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:
( |8 q4 W" s5 J. J: iR5": 1 1.5 2.5 4 6
6 [: u5 f* \! WR10': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
1 M- O. F) o1 V8 Y0 g; hR10": 1 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8! V- n2 m; R& s( x) ^; N: x! U
R20': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
. f% [" H% T& q+ [ 1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9
$ v; w' ^% E- R' K! r0 D$ J& yR20": 1 1.2 1.6 2 2.5 3 4 5 6 8 ! Y' x0 e/ @0 y8 T! h$ T
1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.5 4.5 5.5 7 9
$ ]7 f U. ?* e6 v, b6 f2 }! Y! AR40': 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8
4 |$ n F h1 R2 R4 H: T 1.05 1.3 1.7 2.1 2.6 3.4 4.2 5.3 6.7 8.5 8 h& ^/ K- s1 P1 d
1.1 1.4 1.8 2.2 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9
) ?- n$ G- h2 Z& Q5 N7 m* C, h! \5 m 1.2 1.5 1.9 2.4 3 3.8 4.8 6 7.5 9.5
. q, o( C2 q$ L% D l8 h1 s) q7 }6 h" S/ d, n4 s. f
1.5 優(yōu)先數(shù)的優(yōu)點:優(yōu)先數(shù)是各種量值應優(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,那么就應當選用優(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際應用的數(shù)限制在的最小范圍內(nèi),,以達到簡化、統(tǒng)一,,且在產(chǎn)品發(fā)展時能成為有規(guī)律的系列,,也便于和其他相關產(chǎn)品協(xié)調(diào)配套。
$ k, h! V* ~1 V: Q; Y: Y1) 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,,因為等比數(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)濟合理的方式來滿足需要,。,2 \ M! q( C; S) k H: N
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,,就為技術經(jīng)濟上統(tǒng)一,、簡化產(chǎn)品參數(shù)和相互協(xié)調(diào)提供了基礎。
- K1 ^+ t# e; H6 m4 L8 t3) 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)關系也不受影響,利于產(chǎn)品發(fā)展,。
9 n, a. M0 k: n Y9 ?, q- A7 Q4) 優(yōu)先數(shù)的積和商仍為優(yōu)先數(shù),,更進一步擴大了優(yōu)先數(shù)的應用范圍,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)。
0 A, n, s* _5 J) ~5) 凡在取值上有一定自由度的參數(shù)系列,,都應最大限度選用優(yōu)先數(shù),,如長度、直徑,、面積,、體積、載荷,、應力,、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)品設計中應當有意識地使主要尺寸,、參數(shù)符合優(yōu)先數(shù)。: a3 K/ p# O v. p
6) 簡單,、易記,、計算方便。
1 T. a: {5 z) E4 F; y3 v- d3 P( H. v
二,、電阻,、電容的優(yōu)先數(shù)系:1 g$ X4 U5 h+ H% G; V, N' \
國際標準IEC 63:1963定義了通用于電子器件的優(yōu)先數(shù)系,對應國標為GB/T 2471-1995。
* t8 h! W6 Z: ]6 d/ ?+ s! h# s @9 \" P4 }電子器件的優(yōu)先數(shù)的構成原則與R數(shù)系一致,,也是等比系列,但為了配合相應的誤差系列,,選用的公比不同,,稱為E系列,雖然也是10的N次方根,。
& V! r; @: e+ Q5 ]- C) H2.1 普通電阻電容的優(yōu)先數(shù)系: o- Y* K: C: D3 [5 s
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:
4 }; [3 X" H5 ~# D; NE3 ( 40%): 1.0 2.2 4.7
" M% ?1 a7 T& lE6 ( 20%): 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
; N7 k/ h u9 g* O: ^' nE12 ( 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- m* o( s2 r2 W- M( v* }( W# w
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; {: d8 ?. q( k. Z
% h3 a- _! n- X+ Q% v, `. ]# q
2.2 精密電阻電容的優(yōu)先數(shù)系:當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,。
+ {; r1 M: e5 R# z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):% P6 T2 e+ @! q- Z* F
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, E, n5 i6 G3 ^9 ]! C
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% C& `1 Q* K4 u) w1 C0 Z
E96 ( 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
% J$ U- Y9 @% W 178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232 237 243 249 255 261 267 274 280 287 294 301 309
8 j, e7 D$ E5 r4 \- v4 {: n! b 316 324 332 340 348 357 365 374 383 392 402 412 422 432 442 453 464 475 487 499 511 523 536 549
* \2 B ]: T0 [) `' A( o' O 562 576 590 604 619 634 649 665 681 698 715 732 750 768 787 806 825 845 866 887 909 931 953 9763 ~" Q# ]2 u y6 Y; ^& f( Z
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 & r- H3 T$ V1 C, T! @: v' _
133 135 137 138 140 142 143 145 147 149 150 152 154 156 158 160 162 164 165 167 169 172 174 176 4 {' J% j; R S i9 H) u
178 180 182 184 187 189 191 193 196 198 200 203 205 208 210 213 215 218 221 223 226 229 232 234
6 |6 F) J d7 ~' ~* d5 K* X( A 237 240 243 246 249 252 255 258 261 264 267 271 274 277 280 284 287 291 294 298 301 305 309 312 ( S. J3 X; i x5 ?, u' K. E# H
316 320 324 328 332 336 340 344 348 352 357 361 365 370 374 379 383 388 392 397 402 407 412 417 7 a9 @* u, \$ i6 c2 R- `3 y
422 427 432 437 442 448 453 459 464 470 475 481 487 493 499 505 511 517 523 530 536 542 549 556
z& R! L, r7 {3 Y1 ~3 J9 g 562 569 576 583 590 597 604 612 619 626 634 642 649 657 665 673 681 690 698 706 715 723 732 741
, G( x2 G3 q7 {3 t5 C5 @# n 750 759 768 777 787 796 806 816 825 835 845 856 866 876 887 898 909 920 931 942 953 965 976 9886 n9 B$ C `3 X4 b7 _$ w8 G' O, N
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,,而導線則有專門的優(yōu)先數(shù)系,。8 u, f; W0 M8 W' o- w
IEC 60228規(guī)定的導線的優(yōu)先數(shù)系(橫截面積):
# [) e% ?) t, j% [, C$ m& O: x0.5 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
6 i5 J( _! G5 w2 C- N* i+ T# l4 X9 \120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2 300 mm2 400 mm2 500 mm2 630 mm2 800 mm2 1000 mm2 / f$ \; s8 z2 r. H
/ Q( @7 I3 n/ _3 ?5 z
三、其他一些優(yōu)先數(shù)系:' s# } v7 `: l+ q: I$ M1 `) t
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。(ISO 2848, BS 6750) . ?* r# C5 z0 R! {! a
3.2 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).
- n9 F a2 `% J4 Y) a& \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) 2 Q; F9 Q7 P- p! {, v4 R
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:
B$ W# p. ?( h5 ?; C0 }" g 頻率的計算公式為 / R. N' M( s, M9 G
6 Q$ N! [+ ]* G) ~$ Q/ \. ~
* e, q" G9 @6 O% Q
3.5 計算機:一般使用2的倍乘:1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048...
2 B( W# [3 |. t( w% _: ~! R 有時也使用3、5,、7與上述系列的乘積組成的序列:0 _9 i1 T0 k& ]5 Q
3 6 12 24 48 96 192 384 768 1536 ...; t: K- B+ F3 y# c6 }7 J! v
5 10 20 40 80 160 320 640 1280 2560 ...9 W2 w6 x; P0 @5 _% U& e Y" |/ ]
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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,。 |