機械設計制造及其自動化專業(yè)英語翻譯第五單元

5/5Unit5Designofmachineandmachineelements機器和機器零件的設計Machinedesign機器設計Machinedesignistheartofplanningordevisingneworimprovedmachinestoaccomplishspecificpurposes.Ingeneral,amachinewillconsistofacombinationofseveraldifferentmechanicalelementsproperlydesignedandarrangedtoworktogether,asawhole.Duringtheinitialplanningofamachine,fundamentaldecisionsmustbemadeconcerningloading,typeofkinematicelementstobeused,andcorrectutilizationofthepropertiesofengineeringmaterials.Economicconsiderationsareusuallyofprimeimportancewhenthedesignofnewmachineryisundertaken.Ingeneral,thelowestover-allcostsaredesigned.Considerationshouldbegivennotonlytothecostofdesign,manufacturethenecessarysafetyfeaturesandbeofpleasingexternalappearance.Theobjectiveistoproduceamachinewhichisnotonlysufficientlyruggedtofunctionproperlyforareasonablelife,butisatthesametimecheapenoughtobeeconomicallyfeasible.機器設計為了特定的目的而發(fā)明或改進機器的一種藝術(shù)。一般來講，機器時有多種不同的合理設計并有序裝配在一起的部件構(gòu)成的，在最初的機器設計階段，必須基本明確負載、元件的運動情況、工程材料的合理使用性能。負責新機器的設計最初的最重要的是經(jīng)濟性考慮。一般來說，選擇總成本最低的設計方案，不僅要考慮設計、制造、銷售、安裝的成本。還要考慮服務的費用，機械要保證必要的安全性能和美觀的外形。制造機器的目標不僅要追求保證只用功能的合理壽命，還要保證足夠便宜以同時保證其經(jīng)濟的可行性。Theengineerinchargeofthedesignofamachineshouldnotonlyhaveadequatetechnicaltraining,butmustbeamanofsoundjudgmentandwideexperience,qualitieswhichareusuallyacquiredonlyafterconsiderabletimehasbeenspentinactualprofessionalwork.負責設計機器的工程師，不僅要經(jīng)過專業(yè)的培訓，而且必須是一個準確判斷而又有豐富經(jīng)驗的人，具有一種有足夠時間從事專門的實際工作的素質(zhì)。Designofmachineelements機器零件的設計Theprinciplesofdesignare,ofcourse,universal.Thesametheoryorequationsmaybeappliedtoaverysmallpart,asinaninstrument,or,toalargerbutsimilarpartusedinapieceofheavyequipment.Innoease,however,shouldmathematicalcalculationsbelookeduponasabsoluteandfinal.Theyareallsubjecttotheaccuracyofthevariousassumptions,whichmustnecessarilybemadeinengineeringwork.Sometimesonlyaportionofthetotalnumberofpartsinamachinearedesignedonthebasisofanalyticcalculations.Theformandsizeoftheremainingpartsaredesignedonthebasisofanalyticcalculations.Ontheotherhand,ifthemachineisveryexpensive,orifweightisafactor,asinairplanes,designcomputationsmaythenbemadeforalmostalltheparts.相同的理論或方程可應用在一個一起的非常小的零件上，也可用在一個復雜的設備的大型相似件上，既然如此，毫無疑問，數(shù)學計算是絕對的和最終的。他們都符合不同的設想，這必須由工程量決定。有時，一臺機器的零件全部計算僅僅是設計的一部分。零件的結(jié)構(gòu)和尺寸通常根據(jù)實際考慮。另一方面，如果機器和昂貴，或者質(zhì)量很重要，例如飛機，那麼每一個零件都要設計計算。Thepurposeofthedesigncalculationsis,ofcourse,toattempttopredictthestressordeformationinthepartinorderthatitmaysagelycarrytheloads,whichwillbeimposedonit,andthatitmaylastfortheexpectedlifeofthemachine.Allcalculationsare,ofcourse,dependentonthephysicalpropertiesoftheconstructionmaterialsasdeterminedbylaboratorytests.Arationalmethodofdesignattemptstotaketheresultsofrelativelysimpleandfundamentaltestssuchastension,compression,torsion,andfatigueandapplythemtoallthecomplicatedandinvolvedsituationsencounteredinpresent-daymachinery.當然，設計計算的目的是試圖預測零件的應力和變形，以保證其安全的帶動負載，這是必要的，并且其也許影響到機器的最終壽命。當然，所有的計算依賴于這些結(jié)構(gòu)材料通過試驗測定的物理性能。國際上的設計方法試圖通過從一些相對簡單的而基本的實驗中得到一些結(jié)果，這些試驗，例如結(jié)構(gòu)復雜的及現(xiàn)代機械設計到的電壓、轉(zhuǎn)矩和疲勞強度。Inaddition,ithasbeenamplyprovedthatsuchdetailsassurfacecondition,fillets,notches,manufacturingtolerances,andheattreatmenthaveamarketeffectonthestrengthandusefullifeofamachinepart.Thedesignanddraftingdepartmentsmustspecifycompletelyallsuchparticulars,mustspecifycompletelyallsuchparticulars,andthusexercisethenecessaryclosecontroloverthefinishedproduct.另外，可以充分證明，一些細節(jié)，如表面粗糙度、圓角、開槽、制造公差和熱處理都對機械零件的強度及使用壽命有影響。設計和構(gòu)建布局要完全詳細地說明每一個細節(jié)，并且對最終產(chǎn)品進行必要的測試。Asmentionedabove,machinedesignisavastfieldofengineeringtechnology.Assuch,itbeginswiththeconceptionofanideaandfollowsthroughthevariousphasesofdesignanalysis,manufacturing,marketingandconsumerism.Thefollowingisalistofthemajorareasofconsiderationinthegeneralfieldofmachinedesign:綜上所述，機械設計是一個非常寬的工程技術(shù)領(lǐng)域。例如，從設計理念到設計分析的每一個階段，制造，市場，銷售。以下是機械設計的一般領(lǐng)域應考慮的主要方面的清單：①Initialdesignconception;最初的設計理念②Strengthanalysis;受力分析③Materialsselection;材料的選擇④Appearance;外形⑤Manufacturing;制造⑥Safety;安全性⑦Environmenteffects;環(huán)境影響⑧Reliabilityandlife;可靠性及壽命Strengthisameasureoftheabilitytoresist,withoutfails,forceswhichcausestressesandstrains.Theforcesmaybe;在沒有破壞的情況下，強度是抵抗引起應力和應變的一種量度。這些力可能是：①Graduallyapplied;漸變力②Suddenlyapplied;瞬時力③Appliedunderimpact;沖擊力④Appliedwithcontinuousdirectionreversals;不斷變化的力⑤Appliedatloworelevatedtemperatures.溫差I(lǐng)facriticalpartofamachinefails,thewholemachinemustbeshutdownuntilarepairismade.Thus,whendesigninganewmachine,itisextremelyimportantthatcriticalpartsbemadestrongenoughtopreventfailure.Thedesignershoulddetermineaspreciselyaspossiblethenature,magnitude,directionandpointofapplicationofallforces.Machinedesignismot,however,anexactscienceanditis,therefore,rarelypossibletodetermineexactlyalltheappliedforces.Inaddition,differentsamplesofaspecifiedmaterialwillexhibitsomewhatdifferentabilitiestoresistloads,temperaturesandotherenvironmentconditions.Inspiteofthis,designcalculationsbasedonappropriateassumptionsareinvaluableintheproperdesignofmachine.如果一個機器的關(guān)鍵件損壞，整個機器必須關(guān)閉，直到修理好為止。設計一臺新機器時，關(guān)鍵件具有足夠的抵抗破壞的能力是非常重要的。設計者應盡可能準確地確定所有的性質(zhì)、大小、方向及作用點。機器設計不是這樣，但精確的科學是這樣，因此很難準確地確定所有力。另外，一種特殊材料的不同樣本會顯現(xiàn)出不同的性能，像抗負載、溫度和其他外部條件。盡管如此，在機械設計中給予合理綜合的設計計算是非常有用的。Moreover,itisabsolutelyessentialthatadesignengineerknowshowandwhypartsfailsothatreliablemachineswhichrequireminimummaintenancecanbedesigned.Sometimes,afailurecanbeserious,suchaswhenatireblowsoutonanautomobiletravelingathighspeeds.Ontheotherhand,afailuremaybenomorethananuisance.Anexampleisthelooseningoftheradiatorhoseintheautomobilecoolingsystem.Theconsequenceofthislatterfailureisusuallythelossofsomeradiatorcoolant,aconditionwhichisreadilydetectedandcorrected.此外，顯而易見的是一個知道零件是如何和為什麼破壞的設計師可以設計出需要很少維修的可靠機器。有時，一次失敗是嚴重的，例如高速行駛的汽車的輪胎爆裂。另一方面，失敗未必是麻煩。例如，汽車的冷卻系統(tǒng)的散熱器皮帶管松開。這種破壞的后果通常是損失一些散熱片，可以探測并改正過來。Thetypeofloadapartabsorbsisjustassignificantasthemagnitude.Generallyspeaking,dynamicloadswithdirectionreversalscausegreaterdifficultiesthanstaticloadsand,therefore,fatiguestrengthmustbeconsidered.Anotherconcerniswhetherthematerialisductileorbrittle.Forexample,brittlematerialsareconsideredtobeunacceptablewherefatiguei