文献综述-中英文文献翻译-机械设计理论

m m m em m e,e,m (1)3)4)5)s, m a)b)c)e,m m m m m a)b)(c)d)e)m m 设 计理 论机 械设 计是 一门 通过 设计 新产 品或 者改 进老 产品 来满 足人 类需 求的 应用 技术 科学 。它涉 及工 程技 术的 各个 领域 ， 主 要研 究产 品的 尺寸 、 形 状和 详细 结构 的基 本构 思 ， 还 要研 究产品 在制 造、 销售 和使 用等 方面 的问 题。进 行各 种机 械设 计工 作的 人员 通常 被称 为设 计人 员或 者机 械设 计工 程师 。机 械设 计是一 项创 造性 的工 作。 设计 工程 师不 仅在 工作 上要 有创 造性 ，还 必须 在机 械制 图、 运动 学 、 工程 材料 、材 料力 学和 机械 制造 工艺 学等 方面 具有 深厚 的基 础知 识。 如 前所 诉， 机械 设计 的目 的是 生产 能够 满足 人类 需求 的产 品。 发明 、发 现和 科技 知识本 身并 不一 定能 给人 类带 来好 处 ， 只 有当 它们 被应 用在 产品 上才 能产 生效 益 。 因 而 ， 应 该认识 到在 一个 特定 的产 品进 行设 计之 前， 必须 先确 定人 们是 否需 要这 种产 品。 应 当把 机械 设计 看成 是机 械设 计人 员运 用创 造性 的才 能进 行产 品设 计、 系统 分析 和制定 产品 的制 造工 艺学 的一 个良 机。 掌握 工程 基础 知识 要比 熟记 一些 数据 和公 式更 为重 要 。 仅仅 使用 数据 和公 式是 不足 以在 一个 好的 设计 中做 出所 需的 全部 决定 的 。 另 一方 面 ， 应 该认 真精 确的 进行 所有 运算 。 例 如 ， 即 使将 一个 小数 点的 位置 放错 ， 也 会使 正确 的设 计变 成错 误的 。一 个好 的设 计人 员应 该勇 于提 出新 的想 法， 而且 愿意 承担 一定 的风 险， 当新 的方 法不适 用时 ，就 使用 原来 的方 法。 因此 ，设 计人 员必 须要 有耐 心， 因为 所 花费 的时 间和 努力 并不 能保 证带 来成 功 。 一 个全 新的 设计 ， 要 求屏 弃许 多陈 旧的 ， 为 人们 所熟 知的 方法 。 由 于许多 人墨 守成 规 ， 这 样做 并不 是一 件容 易的 事 。 一 位机 械设 计师 应该 不断 地探 索改 进现 有的 产品 的方 法 ， 在 此过 程中 应该 认真 选择 原有 的 、 经 过验 证的 设计 原理 ， 将 其与 未经 过验 证的 新观 念结 合起 来。新 设计 本身 会有 许多 缺陷 和未 能预 料的 问题 发生 ， 只 有当 这些 缺陷 和问 题被 解决 之后 ，才 能体 现出 新产 品的 优越 性 。 因 此 ， 一 个性 能优 越的 产品 诞生 的同 时 ， 也 伴随 着较 高的 风险 。应 该强 调的 是 ， 如 果设 计本 身不 要求 采用 全新 的方 法 ， 就 没有 必要 仅仅 为了 变革 的目 的而 采用 新方 法。在 设计 的初 始阶 段 ， 应 该允 许设 计人 员充 分发 挥创 造性 ， 不 受各 种约 束 。 即 使产 生了 许多 不切 实际 的想 法 ， 也 会在 设计 的早 期 ， 即 绘制 图纸 之前 被改 正掉 。 只 有这 样 ， 才 不致 于堵 塞创新 的思 路。 通常 ，要 提出 几套 设计 方案 ，然 后加 以比 较。 很有 可能 在最 后选 定的 方案 中 ， 采用 了某 些未 被接 受的 方案 中的 一些 想法 。心 理学 家经 常谈 论如 何使 人们 适应 他们 所操 作的 机器 。设 计人 员的 基本 职责 是努 力使机 器来 适应 人们 。 这 并不 是一 项容 易的 工作 ， 因 为实 际上 并不 存在 着一 个对 所有 人来 说都 是最 优的 操作 范围 和操 作过 程。 另 一个 重要 问题 ， 设 计工 程师 必须 能够 同其 他有 关人 员进 行交 流和 磋商 。 在 开始 阶段 ，设 计人 员必 须就 初步 设计 同管 理人 员进 行交 流和 磋商 ， 并 得到 批准 。 这 一般 是通 过口 头讨 论 ，草 图和 文字 材料 进行 的。 为了 进行 有效 的交 流 ， 需要 解决 下列 问题 ：（ 1） 所 设计 的这 个产 品是 否真 正为 人们 所需 要？（ 2） 此 产品 与其 他公 司的 现有 同类 产品 相比 有无 竞争 能力 ？（ 3） 生 产这 种产 品是 否经 济？（ 4） 产 品的 维修 是否 方便 ？（ 5） 产 品有 无销 路？ 是否 可以 盈利 ？只 有时 间能 对上 述问 题给 出正 确答 案 。 但 是 ， 产 品的 设计 、 制 造和 销售 只能 在对 上述问 题的 初步 肯定 答案 的基 础上 进行 。 设 计工 程师 还应 该通 过零 件图 和装 配图 ， 与 制造 部门 一起 对最 终设 计方 案进 行磋 商。通 常 ， 在 制造 过程 中会 出现 某个 问题 。 可 能会 要求 对某 个零 件尺 寸或 公差 作一 些更 改 ，使 零件 的生 产变 得容 易 。 但 是 ， 工 程上 的更 改必 须要 经过 设计 人员 批准 ， 以 保证 不会 损伤 产品 的功 能 。 有 时 ， 在 产品 的装 配时 或者 装箱 外运 前的 试验 中才 发现 设计 中的 某种 缺陷 。 这 些事 例恰 好说 明了 设计 是一 个动 态过 程 。 总 是存 在着 更好 的方 法来 完成 设计 工作 ， 设 计人 员应该 不断 努力 ，寻 找这 些更 好的 方法 。近 些年 来， 工程 材料 的选 择已 经显 得重 要。 此外 ，选 择过 程应 该是 一个 对材 料的 连续不 断的 重新 评价 过程 。新 材料 不断 出现 ，而 一些 原有 的材 料的 能够 获得 的数 量可 能会 减少 。环 境污 染 、 材 料的 回收 利用 、 工 人的 健康 及安 全等 方面 经常 会对 材料 选择 附加 新的 限制 条件 。为 了减 轻重 量或 者节 约能 源 ， 可 能会 要求 使用 不同 的材 料 。 来 自国 内和 国际 竞争 、 对 产品 维修 保养 方便 性要 求的 提高 和顾 客的 反馈 等方 面的 压力 ，都 会促 使人 们对 材料 进行 重新 评价 。由 于材 料选 用不 当造 成的 产品 责任 诉讼 ， 已 经产 生了 深刻 的影 响 。 此 外 ， 材 料与 材料 加工 之间 的相 互依 赖关 系已 经被 人们 认识 得更 清楚 。 因 此 ， 为 了能 在合 理的 成本 和确 保质 量的 前提下 获得 满意 的结 果， 设计 工程 师的 制造 工程 师都 必须 认真 仔细 地选 择、 确定 和使 用材 料。 制 造任 何产 品的 第一 步工 作都 是设 计 。 设 计通 常可 以分 为几 个明 确的 阶段 ： （ a） 初 步设 计 ； （ b） 功 能设 计 ； （ c） 生 产设 计 。 在 初步 设计 阶段 ， 设 计者 着重 考虑 产品 应该 具有 的功 能 。 通 常要 设想 和考 虑几 个方 案 ， 然 后决 定这 种思 想是 否可 行 ； 如 果可 行 ， 则 应该 对其 中一 个或 几个 方案 作进 一步 的改 进 。 在 此阶 段 ， 关 于材 料选 择唯 一要 考虑 的问 题是 ： 是 否有 性能 符合 要求 的材 料可 供选 择 ； 如 果没 有的 话 ， 是 否有 较大 的把 握在 成本 和时 间都 允许 的限 度内 研制 出一 种新 材料 。在 功能 设计 和工 程设 计阶 段 ， 要 做出 一个 切实 可行 的设 计 。 在 这个 阶段 要绘 制出 相当 完整 的图 纸， 选择 并确 定各 种零 件的 材料 。通 常要 制造 出样 机或 者实 物模 型， 并对 其进 行试 验 ， 评价 产品 的功 能 、 可 靠性 、 外 观和 维修 保养 性等 。 虽 然这 种试 验可 能会 表明 ， 在 产品 进入 到生产 阶段 之前 ，应 该更 换某 些材 料， 但是 ，绝 对不 能将 这一 点作 为不 认真 选择 材料 的借 口 。 应该 结合 产品 的功 能 ， 认 真仔 细地 考虑 产品 的外 观 、 成 本和 可靠 性 。 一 个很 有成 就的 公司 在制造 所有 的样 机时 ， 所 选用 的材 料应 该和 其生 产中 使用 的材 料相 同 ， 并 尽可 能使 用同 样的 制造技 术 。 这 样对 公司 是很 有好 处的 。 功 能完 备的 样机 如果 不能 根据 预期 的销 售量 经济 地制 造出来 ， 或 者是 样机 与正 式生 产的 装置 在质 量和 可靠 性方 面有 很大 不同 ， 则 这种 样机 就没 有多 大的 价值 。 设 计工 程师 最好 能在 这一 阶段 完全 完成 材料 的分 析 、 选 择和 确定 工作 ， 而 不是 将其留 到生 产设 计阶 段去 做 。 因 为 ， 在 生产 设计 阶段 材料 的更 换是 由其 他人 进行 的 ， 这 些人 对产品 的所 有功 能的 了解 不如 设计 工程 师。 在 生产 设计 阶段 中， 与材 料有 关的 主要 问题 是应 该把 材料 完全 确定 下来 ，使 它们 与现有 的设 备相 适应 ， 能 够利 用现 有设 备经 济地 进行 加工 ， 而 且材 料的 数量 能够 比较 容易 保证 供应 。在 制造 过程 中， 不可 避免 地会 出现 对使 用中 的材 料做 一些 更改 的情 况。 经验 表明 ，可采 用某 些便 宜材 料作 为替 代品 。 然 而 ， 在 大多 数情 况下 ， 在 进行 生产 以后 改换 材料 要比 在开始 生产 前改 换材 料所 花费 的代 价要 高 。 在 设计 阶段 做好 材料 选择 工作 ， 可 以避 免多 数这 样的情 况 。 在 生产 制造 开始 后出 现了 可供 使用 的新 材料 是更 换材 料的 最常 见的 原因 。 当 然 ， 这 些新 材料 可能 降低 成本 、 改 进产 品的 性能 。 但 是 ， 必 须对 新材 料进 行认 真的 评价 ， 以 确保 其所有 性能 都满 足要 求。 应当 记住 ，新 材料 的性 能和 可靠 性很 少像 现有 材料 那样 为人 们所 了解 。大 部分 的产 品失 效和 产品 责任 事故 案件 是由 于在 选用 新材 料作 为替 代材 料之 前 ， 没 有真 正了解 它们 的长 期使 用性 能而 引起 的。产 品的 责任 诉讼 迫使 设计 人员 和公 司在 选择 材料 时 ， 采 用最 好的 程序 。 在 材料 过程 中 ，五 个最 常见 的问 题为 ： （ a） 不 了解 或者 不会 使用 关于 材料 应用 方面 的最 新最 好的 信息 资料 ；(b)未 能预 见和 考虑 擦黑 年品 可能 的合 理用 途（ 如有 可能 ，设 计人 员还 应进 一步 预测 和考 虑由 于产 品使 用方 法不 当造 成的 后果 。 在 近年 来的 许多 产品 责任 诉讼 案件 中 ， 由 于错 误地 使用产 品而 受到 伤害 的原 告控 告生 产厂 家， 并且 赢得 判决 ）； (c)所 使用 的材 料的 数据 不全 或是有 些数 据不 确定 ，尤 其是 当其 长期 性能 数据 是如 此的 时候 ； (d)质 量控 制方 法不 适当 和未 经验 证； (e)由 一些 完全 不称 职的 人员 选择 材料 。通