研析机械设计发展史.pdf

Academic
学术
研析机械设计发展史
陕西服装工程学院信息工程学晥年涛
摘要
人类文明的进步与社会的发展离不开机械设计的发展,本文从机械
设计的发展史入手,介绍了机械设计发展的四阶段,着重介绍了发展期
关鍵词>机械设计发展历史生产方式近现代机械化
与成熟期。
前言
和疲劳设计。
要求也越高。与此同时,随着入们生活水平质
于人类的起源之中,工具的出现使得人类
第三阶段之发展期:静态解析下的理论的飞跃,机械的运转更加安全环保成为了一个
社会的发展不断加快,尤其是近现代。人类的设计
重要课题。此时的日本在政策上采取了贸易立
出现伴随着工具的不断演化与发展,直到十八
此阶段为1960年到1980年这段时间,是国的方式,并清醒地认识到了凭借廉价劳动力
世纪工业革命以来オ出了技术特征明显的专门机械设计从实验设计转至理论设计之发展阶段。在国际市场竞争中是无法持续的,必须在全球
为工业生产而运用的成体系的机械设计。于上世纪六十年代以后,机械生产不但在数量上范围内采取措施以适应高技术竟争,并为了国
工业革命初期,英国人 Smeaton J对英国人有了很大提升,而且出现的电子技术和液压技内生产技术的革新以进行大量的投资,在高度
Newcornen T发明的各种功率蒸汽机以系统分术等系列设计使得机械性能获得了很大提升并只是密集化产业上发力,并掌握了一定的高附
析,整理出了相关的计算公式。 watt就是基进一步改善了产品质量。在机械设计中,理论加值加工技术,从而在生产率上有了较大提升。
于其工作研发出来了新一代的蒸汽机。随后的推导的方法替代了实验验证对机械性能进行确机械动态设计有了现代的设计方法,通过动力
机械设计虽然多有曲折,但是还是逐渐奠定了认。以前经典的设计方法无法解析的一些静态学建模状得相应的动态特性数学模型,有了很
定的技术经验与科学基础,体系不断完整。与动态问题,通过电子计算机技术获得了很好多成熟方法,如机械机能解析建模法、机械结
现在大规模机械化与自动化生产已经将个体手的解决。此阶段的日本还是以那些先进国家为构动力分析有限元建模法、传递矩阵建模法、
工劳动之生产方式所替代,尤其是电子计算机机械设计上的榜样,依然进行着“类似设计”;试验模态分析建模法、试验模态分析建模法和
的高速发展使得生产的产品更加高质且成本低。七十年代伴随着全球性的石油危机,日本为了机械结构动力学泥合建模法。
从主要工业国家的发展历程来看,其主要分为解决支付石油进口带来的外汇消耗问题,开始
我国建国初期机械设计非常落后,俱是在
四阶段
进行多领域的技术开发从而维护自己于国际市1956年到1978年这段时间机械工业开始体系
1.第一阶段之摇篮期:设计公式下的经典场中的出ロ竞争力。经过不断的努力,其在设化,有了产品自行设计与系列设计的起步,然
设计
计技术上进入到了先进国家之流,在“独立设而同发达国家相比落后距离尚远。当然,我们
此阶段是从工业革命至第二次世界大战之计之路”上迈出了很大的一步,当然其也敏锐也有达到世界先进水平的机械设计,如长征火
间的时间,机械工业生产主要发生在欧美,其地在动态分析研究中有了长足的进展。新技术箭系列和八十年代的北京正负电子对撞机等,
设计是依靠经典设计公式所进行的组合来进行。革命以高技术为核心,正是借助这一契机日本但是依然没有摆脱“模仿设计”的阴影。从金
这期间力学的各个分支得到了发展,同时机械成为了能够与西欧和美国并驾齐驱的机械设计国范围内来看,特别是对一些大中型企业,多
设计过程中积累了丰富经验,寞定了机械设计先进国家。此阶段电子计算机得到了广泛应用,处于第二阶段的“成长期”,当然还有很多小
的试验、实验与理论研究奠定了坚实基础,并让现代机械设计之方法理论得以发展,体系日型企业是属于“摇盦期”的。需要注意的是
确立了最基本的观念与形成了基本体系。例如益完善。人们不再满足于经典的近似粗略应力在我国高等学校的机械专业中,很多知识和课
1893年美国人 Lewis W发表了“齿形系数”之分析,対于精准分析有了更深的需求,如有限程严重滞后,无法摆脱传统的设计观念,严重
数据图表,虽然此后齿轮的制造方法与材料变元法、边界元法和差分法等,而数值分析在分掣肘了我国机械设计的发展。国家在机械设计
化很大,但是该图标到现在依然可以使用,在析结构强度和刚度以及润滑、传热和振动上有上投入了越来越多的财力和无力,并大力引进
现在的机械设计教学中占有重要地位
了很广发的应用。“合格设计”已经不再满足相关人オ,为我困机械设计的高速发展提供了
2.第二阶段之成长期:经验下的实验设计于人们,最优化设计成为了设计主流。经典刚契机。
此阶段涵盖第二次世界大战以及1960年以度设计观点与设计计量的常量观点不再受到追
前这段时间,主要地点为美国,属于机械工业捧,概率设计和可靠性设计应运而生。设计方
参考文献
在数量上扩大生产的阶段。此阶段下的机械设法学的出现,将机械设计工作者从繁琐而粗略
1]王昆等主编.机械设计机械设计基础
计,以模型试验和实机试验来获得相关数据进的经典设计方法中解放出来。经典断裂理论已课程设计].高等教育出版社,1995
行设计。这个阶段的日本尤为惹人注目,因为经无法满足于人们的需求,机械零件设计之断
2]娄琳,机械产品的商品化设计及博弈
其在五十年代屡屡从美国引入技术,在某种程裂力学方法兴起
[A].2011年河南省先进制造技术学术年会论文
度上可以说日本是欧美机械化的另一个翻本
4.第四阶段之成熟期:动态解析下的理论集[C].2011
也就是日本人所称的“模仿设计”阶段。第二设计
3]成大先,王德夫.新中国成立后
次世界大战之后,世界经济开始复苏,经典设
十年代以后,扩大生产不再那么盲目,第一部大型《机械设计手册》[A]. History
计之方法与理论不断完备使得机械工业的发展产品质量有了很大的提升,成为了高质低成本 of Mechanical fechnology(3)- Proceedings
有了极大的提开。在机械设计之中,其主要的生产时代。机械生产向着高速、高效、轻量化、 of the Third China- Japan International
括两大方面,即机能设计与强度设计。其中强自动化和精密的方向快速发展,而产品结构更 Conference on History of Mechanical
度设计兼顾三个方面,即弹性设计、极限设计加复杂,因此这让机械设计有了更大的困难, Technology[C].2002
中国矶减 Machine Chira41