表面粗糙度數值為什么用0.8,1.6,3.2等表示,你知道嗎?
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信息摘要:
表面粗糙度(英文名surface roughness)與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關系,對機械產品···
表面粗糙度(英文名surface roughness)與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關系,對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標注采用ra。
相關的規范有“gb/t 1031-2009《表面結構 輪廓法 表面粗糙度參數及其數值》”和“gb/t 131-2006 (iso 1302:2002)《表面結構的表示法》”。
那表面粗糙度數值為什么用0.8,1.6,3.2等表示呢?
法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規格繁多,他就想了一個辦法,將10開5次方,得到一個數1.6,然后輾轉相乘,得出5個優先數如下:
這是一個等比數列,后數為前數的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。
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優先數系如下:
公比為1.25,于是10以內的鋼絲繩只有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,這個數列,前面的數字好像相差不大,如1.0和1.25,簡直沒差別嘛,平常我就四舍五入了,但6.3和8.0間隔就大了,這樣合理嗎?
合理不合理,我們打個比方。比如說自然數1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起來很順溜,我們用這個數列來發工資,給張三發1000,給李四發2000,兩人皆心服。突然通貨膨脹,給張三發8000,給李四發9000。以前李四工資是張三的2倍,現在變成1.12倍。你說李四能愿意嗎?他可是主管哪,給他發16000還差不多,張三是不會埋怨說主管比他多8000的。
這個自然界的事物,有兩種比較方法,就是“相對”與“絕對”!優先數系是相對的。
有人說他的產品規格有10噸,20噸,30噸,40噸的,現在看來就不合理了吧?如果你取兩倍的話,應該是10噸,20噸,40噸,80噸,或者保住頭尾,也應該是10噸,16噸,25噸,40噸,公比為1.6才合理。
這就是“標準化”,論壇上常常看到有人說“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,你要把你的產品的所有參數按優先數系形成序列化,再把所有的零部件的功能參數及尺寸,用優先數系來序列化才對。
自然數是無窮的,但在機械設計師眼里,世界上只有10個數,它就是r10優先數。并且,這10個數相乘,相除,乘方,開方,結果還在這10個數里,何其奇妙!當你設計的時候,不知道尺寸該選擇多大為好時,就在這10個數里選,你說何其方便!
兩個優先數,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,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,依此類推做機械設計,一輩子用這20個數就足矣。但有時需用到r40數系,有40個數,就更完善了,若不夠,還有r80系。我已將r40數系倒背如流,應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,其扭轉系數是0.5*π*r^3,扭應力選屈服點360的一半即180mpa,圓周率選3.15,左右手捏小數點,心算加減序號,一會就出來。有人說你不加安全系數嗎?說吧,是取1.25,還是1.5,還是2啊?呵呵。
黃金分割0.618,也即1.618,這里也有1.6。
平方根數列,就是根號1,根號2,根號3,很容易求出吧?(3的序號是n19)
π的平方等于多少?等于10。你算壓桿穩定的時候就方便了吧?
圓桿扭轉系數約為0.1*d^3,現在你可以口算扭轉系數了吧?
為什么外協廠打電話來說140的方管沒有,而有120和160的?因為r5數系比r20數系優先。
為什么標準件的參數有個第一序列,第二序列?一般來說第一序列就是r5序列。
為什么inventor的螺孔列表有個m11.2?現在你知道它不是胡謅出來的數吧?
還有鋼板厚度,型鋼型號,齒輪模數,一切標準件,一切工業品樣本上的功能參數,尺寸參數,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,我們已經理解了半部機械設計手冊,以及那些還沒做出來的工業品。
那么,我們在設計產品的時候,就可以同時設計出一系列了,而不是設計完之后再進行所謂的“標準化”;更進一步,如果產品注定要序列化,那么我們甚至可以在對實際工況不甚了解的情況下設計產品,因為優先數系已將所有型號包括其中了。
優先數系的應用,上面列出的,可謂滄海一粟,無盡的應用等著我們自己去開發。
你,漲知識了嗎?