【正文】 eet the performance and reliability requirements and is adaptable without additional development costs to the particular machine being designed. However, its selection should be carefully made with a full knowledge of its properties, since the reputation and liability of the pany suffer if there is a failure in any one of the machine’s parts. In other cases the strength, reliability, and cost requirements are better met if the designer of the machine also designs the ponent, with the particular advantage of pactness if it is designs integral with other ponents, . , gears to be forged in clusters or integral with a shaft. 6. Provide for accurate location and noninterference of parts in assembly. A good design provides for the correct location of parts and for easy assembly and repair. Shoulders and pilot surfaces give accurate location without measurement during assembly. Shapes can be designed so that parts cannot be assembled backwards or in the wrong place. Interferences, as between screws in tapped holes, and between linkages must be foreseen and prevended. Inaccurate alignment and positioning between such assemblies must be avoided, or provision must to minimize any resulting detrimental displacements and stresses. 附錄2：中文資料機械設(shè)計概論機械設(shè)計是一門通過設(shè)計新產(chǎn)品或者改進老產(chǎn)品，滿足人類需求的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。它涉及工程技術(shù)的各個領(lǐng)域，主要研究產(chǎn)品的尺寸，形狀和詳細結(jié)構(gòu)的基 本構(gòu)思，還要研究產(chǎn)品正在制造，銷售和使用等方面的問題。進行各種機械設(shè)計工作的人員通常被稱為設(shè)計人員或者設(shè)計工程師。機械設(shè)計是一項創(chuàng)造性的工作。設(shè)計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)新性，還必須在機械制圖，運動學(xué)，動力學(xué)，工程材料，材料力學(xué)和機械制造工藝等方面具有深厚的基礎(chǔ)知識。如前面所述，機械設(shè)計的目的是生產(chǎn)滿足人類需求的產(chǎn)品。發(fā)明，發(fā)現(xiàn)和科學(xué)知識本身并不一定能給人來帶來益處，只有當它們被用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益。因而，應(yīng)該認識到在一個特定產(chǎn)品進行設(shè)計之前，必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。應(yīng)當把機械設(shè)計看成設(shè)計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產(chǎn)品設(shè)計，系統(tǒng)分析和制定產(chǎn)品的制造工藝的一個良機。掌握工程基礎(chǔ)知識要比記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個好的設(shè)計中作出所需的全部決定的。另一方面，應(yīng)該認真精確的進行所有運算。例如，即使將一個小數(shù)點的位置放錯，也會使正確的設(shè)計變成錯誤的。一個好的設(shè)計人員應(yīng)該勇于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風(fēng)險；當新的方法不適用時，就恢復(fù)采用原來的方法。因此，設(shè)計人員必須要有耐心，因為所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個新的設(shè)計，要求摒棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事情。一位設(shè)計工程師應(yīng)該不斷地探索改進現(xiàn)有產(chǎn)品的辦法，在此過程中應(yīng)該認真選擇原有的，經(jīng)過驗證的設(shè)計原理，將其與未經(jīng)過驗證的新概念結(jié)合起來。新設(shè)計本身會有許多缺陷和未能預(yù)料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)處新產(chǎn)品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產(chǎn)品誕生的同時，也伴隨著較高的風(fēng)險。應(yīng)該強調(diào)的是，如果設(shè)計本身不要求采用全新的方法，就沒有必要僅僅為了變革的目的而采用新辦法。在設(shè)計的初始階段，應(yīng)該允許設(shè)計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不受各種約束。即使產(chǎn)生了許多不切合實際的想法，也會在設(shè)計的早期，即繪制生產(chǎn)圖紙之前被改正。只有這樣，才不至于堵塞創(chuàng)新的思路。通常要提出幾套設(shè)計方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理學(xué)家經(jīng)常談?wù)撊绾问谷藗冞m應(yīng)他們所操作的機器。設(shè)計人員的基本職責是努力使機器來適應(yīng)人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個應(yīng)該被認識到的重要問題是，設(shè)計工程師必須能夠同其他人員進行交流和溝通。與其他人就設(shè)計方案進行交流和溝通是設(shè)計過程的最后和關(guān)鍵階段。毫無疑問，有許多偉大的設(shè)計，發(fā)明或創(chuàng)造之所以沒有為人類所利用，就是因為創(chuàng)造者不善于或者不愿意向其他人介紹自己的成果。提出方案是一種說服別人的工作。當一個工程師向經(jīng)營，管理部門或者其主管人員提出自己的新方案時，就是希望向他們說明或者證明自己的方案是比較好的。只有成功地完成這項工作，為得出這個方案所花費的大量時間和精力才不會被浪費掉。人們基本上只有三種表達自己思想的方式，即文字材料，口頭表述和繪圖。因此，一個優(yōu)秀的工程師除了掌握技術(shù)之外，還應(yīng)該精通這三種表達方式。如果一個技術(shù)能力很強的人在上述三種表達方式中的某一種的能力較差，他就會遇到很大的困難。如果上述三種能力都較差，那就永遠沒有人知道他是一個多么能干的人！一個有能力的工程師不應(yīng)該害怕在提出自己的方案是遭到失敗的可能性。事實上，偶然的失敗肯定會發(fā)生的，因為每個真正有創(chuàng)造性的設(shè)想似乎總是有失敗或批評伴隨著它。從一次失敗中可以學(xué)到很多東西，只有不怕遭受失敗的人才能取得最大的收獲?？傊?，決定不把方案提交出來，才是真正的失敗。為了進行有效的交流，需要解決下列問題：（1） 所要設(shè)計的這個產(chǎn)品是否真正為人們所需要？（2） 此產(chǎn)品與其它公司的現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比有無競爭力？（3） 生產(chǎn)這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟？（4） 產(chǎn)品的維修是否方便？（5） 產(chǎn)品有無銷路？是否可以盈利？只有時間才能對上述問題給出正確的答案。但是，產(chǎn)品的設(shè)計，制造和銷售只能在對上述問題的初步肯定答案的基礎(chǔ)上進行。設(shè)計工程師還應(yīng)該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設(shè)計方案進行溝通。 通常，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題?？赡芤髮δ硞€零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生產(chǎn)變得容易。但是，工程上的更改必須經(jīng)過設(shè)計人員批準，以保證不會損傷產(chǎn)品的功能。有時，在產(chǎn)品的裝配時或者裝箱外運前的實驗中才發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的某種缺陷。這些事例恰好說明了設(shè)計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O(shè)計工作，設(shè)計人員應(yīng)該不斷努力，尋找這些更好的方法。 機械設(shè)計準則設(shè)計是從實際或者假想的需要開始的。對于現(xiàn)有的設(shè)備可能需要在耐用性，效率，重量，速度或者成本等方面做進一些改進工作；也可能要新的設(shè)備完成以前由人來做的工作，例如計算或者裝配。當目標完全或部分被確定以后，下一個設(shè)計步驟是對能夠完成所需要功能的機構(gòu)及其布局進行總?cè)赵O(shè)計。對于此項工作，徒手畫的草圖是很有價值的，它不僅可以記錄下我們的想法，而且還有助于與別人進行討論，特別是和自己的大腦進行交流，從而促進創(chuàng)新想法的產(chǎn)生。 當一些零件的大致形狀和幾個尺寸被確定后，就可以開始認真的分析工作。分析工作的目的是要在重量最輕，成本最低的情況下，獲得令人滿意，即優(yōu)良的工作性能，并且還要安全耐用。對于每個關(guān)鍵承載界面，應(yīng)該尋求最佳的比例和尺寸，同時要對這幾個零件的受力進行平衡。要對材料和處理方式進行選擇。只有根據(jù)力學(xué)原理進行分析才能達到這些重要目的。這些分析包括根據(jù)靜力學(xué)原理分析反作用力和充分利用摩擦力，根據(jù)動力學(xué)原理分析慣性，加速度和能量；根據(jù)彈性力學(xué)和材料力學(xué)分析應(yīng)力和變形；根據(jù)流體力學(xué)來分析潤滑和流體傳動。 最后，完成基于功能要求和可靠性所進行的設(shè)計，且要制作一臺樣機。如果試驗結(jié)果令人滿意，而且該裝置將要進行批量生產(chǎn)，就應(yīng)該對最初提出的設(shè)計方案做一些修改，使其能以較低的成本進行批量生產(chǎn)。在以后的制造和使用期內(nèi)，如果產(chǎn)生了新的想法或者根據(jù)試驗和經(jīng)驗所做的進一步分析結(jié)果表明，可以有更好的替代方案，則很可能對原設(shè)計方案進行修改。銷售吸引力，客戶的滿意程度和制造成本均與設(shè)計有關(guān)，而設(shè)計能力則與工程創(chuàng)新的實現(xiàn)是密切相關(guān)的。為激發(fā)創(chuàng)造型思維，建議設(shè)計人員遵循下列準則。1. 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能和控制不需要的物理性能?？梢岳米匀环▌t或物質(zhì)的性能（例如柔性，強度，重力，慣性，浮力，離心力；杠桿原理和斜面原理，摩擦，粘性，流體壓力和熱膨脹）和許多電學(xué)，光學(xué)和化學(xué)現(xiàn)象來滿足一臺機器的設(shè)計要求。一種性能在某種場合下可能是有用的，而在另外一種場合下則可能是有害的。閥門的彈簧應(yīng)該有柔性，而閥門的凸輪軸就不需要柔性。離合器結(jié)合面上需要有摩擦，而離合器軸承卻不需要摩擦。設(shè)計時，需要創(chuàng)造性的利用和控制所要的物理性能，將不需要的物理性能減至最小。2. 載重量最輕的情況下，提供合理的應(yīng)力分布和剛度。對于承受交變應(yīng)力的零件，應(yīng)該特別注意減輕應(yīng)力集中和抬高圓角，螺紋和配合處的強度。改變零件的形狀，可以降低它所承受的應(yīng)力，對零件施加預(yù)應(yīng)力，如表面滾壓和淺表面硬化，均可以使其得到強化?？招妮S和空心管道，箱型界面能獲得有利的應(yīng)力分布，同時具有強度高而重量最輕的特點。曲軸，凸輪軸以及含有軸承支座的外殼和構(gòu)架都應(yīng)有足夠的剛度以保證直線對中精度和接觸表面之間的壓力均勻分布。軸和其他零件需要有剛度。避免產(chǎn)生共振。3. 利用基本公式進行尺寸計算和尺寸優(yōu)化。力學(xué)和其他學(xué)科的基本公式是公認的計算依據(jù)。有時需要將這些公式進行移項而化成特殊形式，以簡化尺寸的計算或者對尺寸進行優(yōu)化。例如，用梁的表面應(yīng)力公式來計算齒輪的輪齒尺寸。在不能采用解析法計算的情況下，可以在基本公式內(nèi)引入系數(shù)。例如，對于薄壁鋼管，考慮到腐蝕性，可以將根據(jù)壓力求得的厚度增加一些。當必須應(yīng)用一個基本公式來確定形狀、材料和使用條件，而這些被確定的量僅僅與在公式推導(dǎo)中的假設(shè)比較相近時，要采取措施是結(jié)果“偏于安全”。當數(shù)據(jù)不完全時，可以應(yīng)用理論公式作為尺寸的指南，在擴展后的范圍內(nèi)獲得令人滿意的設(shè)計結(jié)果4. 根據(jù)性能組合選擇材料。選擇材料時需要考慮有關(guān)的性能組合，不僅考慮強度，硬度和重量，而且有時還要考慮抗沖擊性，抗腐蝕性或者低溫的能力。成本和制造性能都是應(yīng)該考慮的因素，這些因素包括可焊接性，機械加工性能，對熱處理溫度變化的敏感性和所需要的涂層等。5. 在現(xiàn)有零件和整體零件之間進行認真的選擇。若一個以前研制的零件能夠滿足性能要求和可靠性要求，并適合與所設(shè)計的那臺機器而無須附加的研制費用，那么設(shè)計人員及其公司通常會從零件制造廠的現(xiàn)貨中選取該零件。但是，只有充分了解其性能，才能進行認真的選擇工作，因為任何一個機器零件的失效都會影響公司的信譽，并使公司承擔相應(yīng)的責任。在其它情況下，若機器設(shè)計人員自己來設(shè)計零件，則零件的強度，可靠性和成本等方面的要求就可以更好的得到滿足?？梢詫⒛硞€零件和其它零件設(shè)計成一個整體的零件，例如將幾個齒輪設(shè)計為一個鍛件或者與軸設(shè)計成一體，這種方法的優(yōu)點是緊湊。6. 保證零件在裝配中準確定位和不發(fā)生干涉。一個良好的設(shè)計能夠保證零件定位準確，裝配和修理方便容易。軸肩和導(dǎo)向表面在裝配過程中不需要測量就能提供準確定位。零件的形狀應(yīng)該被設(shè)計得保證這個零件不會被裝反或者裝錯位置。必須能夠預(yù)見和防止諸如不同的螺紋孔的螺釘之間的干涉和不同的連桿機構(gòu)之間的干涉。必須避免部件之間的找正對中誤差和定位誤差，或者必須采用措施，減小任何由此引起的不利的位移和應(yīng)力。致謝經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在眾多師友的幫助下予以解決。首先要感謝劉介臣老師、胡文泉老師、楊全利老師對我的指導(dǎo)和督促，老師們給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設(shè)計過程中少走彎路，督促我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心里，保證按質(zhì)按量的完成；要感謝宿舍同學(xué)，是大家營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計的過程中互幫互助，使我的CAD操作水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能。大學(xué)生活至此劃上了圓滿的句號，在天津工程師范學(xué)院這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂的成長，我永遠不會忘記可親的同學(xué)，我永遠記得這片土地。 襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅