机械设计专业的毕业设计(英文版)dhyk.docx

《机械设计专业的毕业设计(英文版)dhyk.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计专业的毕业设计(英文版)dhyk.docx（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Mechhaniicall EnnginneerringgIntrroducctioon tto MMechhaniicall Ennginneerringg Mechhaniicall ennginneerringg iss thhe bbrannch of enggineeeriing thaat ddealls wwithh maachiiness annd tthe prooducctioon oof ppoweer. It is parrticculaarlyy coonceerneed wwithh foorcees aand mottionn.Histtoryy off Meec

2、haaniccal EnggineeeriingThe invventtionn off thhe ssteaam eengiine in thee laatteer ppartt off thhe 118thh ceentuury, prroviidinng aa keey ssourrce of powwer forr thhe IInduustrriall Reevollutiion, gaave an enoormoous imppetuus tto tthe devveloopmeent of macchinneryy off alll ttypees. As a rresuult

3、a nnew majjor claassiificcatiion of enggineeeriing, seeparratee frrom civvil engiineeerinng aand deaalinng wwithh tooolss annd mmachhinees, devveloopedd, rreceeiviing forrmall reecoggnittionn inn 18847 in thee foounddingg off thhe IInsttituutioon oof MMechhaniicall Ennginneerrs iin BBirmmingghamm, E

4、Engllandd.Mechhaniicall ennginneerringg haas eevollvedd frrom thee prractticee byy thhe mmechhaniic oof aan aart bassed larrgelly oon ttriaal aand errror to thee apppliicattionn byy thhe pproffesssionnal enggineeer of thee sccienntiffic metthodd inn reeseaarchh, ddesiign, annd pprodducttionn.The dem

5、mandd foor iincrreassed effficiienccy, in thee wiidesst ssensse, is conntinnuallly raiisinng tthe quaalitty oof wworkk exxpeccteddfroom aa meechaaniccal enggineeer andd reequiirinng oof hhim a hhighher deggreee off edducaatioon aand traainiing. Noot oonlyy muust macchinnes runn moore ecoonommicaally

6、y buut ccapiitall Coostss allso musst bbe mminiimizzed.Fiellds of Mecchannicaal EEngiineeerinngDeveeloppmennt oof mmachhinees ffor thee prroduuctiion of gooodss thhe hhighh maaterriall sttanddardd off liivinng iin tthe devveloopedd coounttriees oowess muuch to thee maachiinerry mmadee poossiiblee by

7、y meechaaniccal enggineeeriing. Thhe mmechhaniicall ennginneerr coontiinuaallyy innvennts macchinnes to prooducce ggoodds aand devveloops macchinne ttoolls oof iincrreassingg acccurracy andd coompllexiity to buiild thee maachiiness.The priinciipall liiness off deevellopmmentt off maachiinerry hhavee

8、 beeen an inccreaase in thee sppeedd off opperaatioon tto oobtaain higgh rratees oof pprodducttionn, iimprroveemennt iin aaccuuraccy tto oobtaain quaalitty aand ecoonommy iin tthe prooducct, andd minnimiizatiion of opeerattingg coostss. TThesse tthreee rrequuireemennts havve lled to thee evvoluutioo

9、n oof ccompplexx coontrrol sysstemms.The mosst ssucccesssfull prroduuctiion macchinneryy iss thhat in whiich thee meechaaniccal dessignn off thhe mmachhinee iss clloseely inttegrrateed wwithh thhe cconttroll syysteem, wheetheer tthe lattterr iss meechaaniccal or eleectrricaal iin nnatuure. A moddern

10、n trranssferr liine (coonveeyorr) foor tthe mannufaactuure of auttomoobille eengiiness iss a goood eexammplee off thhe mmechhaniizattionn off a commpleex sseriies of mannufaactuurinng pproccessses. Deevellopmmentts aare in hannd tto aautoomatte pprodducttionn maachiinerry ffurttherr, uusinng ccomppu

11、teers to stoore andd prroceess thee vaast amoountt off daata reqquirred forr maanuffactturiing a vvariietyy off coompoonennts witth aa smmalll nuumbeer oof vverssatiile macchinne ttoolls. Onee aiim iis aa coomplleteely auttomaatedd maachiine shoop ffor battch prooducctioon, opeeratiing on a tthreee

12、sshifft bbasiis bbut atttendded by a sstafff ffor onlly oone shiift perr daay.Deveeloppmennt oof mmachhinees ffor thee prroduuctiion of powwer PProdducttionn maachiinerry ppressuppposee ann ammplee suupplly oof ppoweer. Thee stteamm ennginne pprovvideed tthe firrst praactiicall meeanss off geenerrat

13、iing powwer froom hheatt too auugmeent thee olld ssourrcess off poowerr frrom mussclee, wwindd, aand watter Onee off thhe ffirsst cchalllenngess too thhe nnew proofesssioon oof mmechhaniicall ennginneerringg waas tto iincrreasse ttherrmall effficciennciees aand powwer; thhis wass doone priinciipalll

14、y by thee deevellopmmentt offthee stteamm tuurbiine andd asssocciatted larrge steeam boiilerrs. Thee 200th cennturry hhas wittnesssedd a conntinnuedd raapidd grrowtth iin tthe powwer outtputt off tuurbiiness foor ddrivvingg ellecttricc geenerratoors, toogettherr wiith a ssteaady inccreaase in theerm

15、aal eeffiicieencyy annd rreduuctiion in cappitaal ccost perr kiilowwattt off laargee poowerr sttatiionss. FFinaallyy, mmechhaniicall ennginneerrs aacquuireed tthe ressourrce of nuccleaar eenerrgy, whhosee apppliicattionn haas ddemaandeed aan eexceeptiionaal sstanndarrd oof rreliiabiilitty aand saffe

16、tyy innvollvinng tthe sollutiion of enttireely neww prrobllemss- TThe conntrool ssysteems of larrge powwer plaank andd coomplletee nuucleear powwer staatioons havve bbecoome higghlyy soophiistiicatted nettworrks of eleectrroniic, fluuidiic. Eleectrric, hyydraauliic, andd meechaaniccal commponnentts,

17、 aill off thhesee innvollvinng mme pprovvincce oof tthe mecchannicaal eengiineeer.The mecchannicaal eengiineeer iis aalsoo reespoonsiiblee foor tthe mucch ssmalllerr innterrnall coombuustiioneengiiness, bbothh reecipproccatiing (gaasollinee annd ddiessel) annd rrotaary (gaas-tturbbinee annd WWankkel

18、) ennginnes, wiith theeir widdesppreaad ttrannspoort apppliccatiionss- IIn tthe traanspporttatiion fieeld genneraallyy, iin aairaand spaace as welll aas oon llandd annd ssea. thhe mmechhaniicall ennginneerr haas ccreaatedd thhe eequiipmeent andd thhe ppoweer pplannt,ccolllaboorattingg inncreeasiingl

19、ly wwithh thhe eelecctriicall ennginneerr, eespeeciaallyy inn thhe ddeveeloppmennt oof ssuittablle cconttroll syysteems.Deveeloppmennt oof mmiliitarry wweapponssThee skkillls aapplliedd too waar bby tthe mecchannicaal eengiineeer aare simmilaar tto tthosse rrequuireed iin cciviiliaan aappllicaatioon

20、s, thhouggh tthe purrposse iis tto eenhaancee deestrructtivee poowerr raatheer tthann too raaisee crreattivee effficcienncy. Thhe ddemaandss off waar hhavee chhannneleed hhugee reesouurcees iinto tecchniicall fiieldds, howweveer, andd leed tto ddeveeloppmennts thaat hhavee prrofooundd beeneffitss in

21、n peeacee. JJet airrcraaft andd nuucleear reaactoors aree nootabble exaamplles.Biaeengiineeerinng Biioennginneerringg iss a rellatiivelly nnew andd diistiinctt fiieldd off meechaaniccal enggineeeriing thaat iinclludes thee prroviisioon oof mmachhinees tto rrepllacee orr auugmeent thee fuuncttionns o

22、of tthe humman boddy aand of equuipmmentt foor uuse in meddicaal ttreaatmeent. Arrtifficiial limmbs havve bbeenn deevellopeed iincoorpoorattingg suuch liffeliike funnctiionss ass poowerred mottionn annd ttoucch ffeeddbacck. Devveloopmeent is rrapiid iin tthe dirrecttionn off arrtifficiial spaare-par

23、rt ssurggeryy. SSophhistticaatedd heeartt-luung macchinnes andd siimillar equuipmmentt peermiit ooperratiionss off inncreeasiing commpleexitty aand perrmitt thhe vvitaal ffuncctioons in serriouuslyy innjurred or disseassed pattiennts to be maiintaaineed.Enviironnmenntallconntrool Soome of thee eaarl

24、iiestt effforrts of mecchannicaal eengiineeers werre aaimeed aat cconttrolllinng mmans eenviironnmennt bby ppumppingg waaterr too drrainn orr irrriggatee laand andd byy veentiilattingg miiness. TThe ubiiquiitouus rrefrrigeerattingg annd aair-conndittionningg pllantts oof tthe moddem agee arre bbasee

25、d oon aa reeverrsedd heeat engginee, wwherre tthe suppplyy off poowerr ppumpps heaat ffromm thhe ccoldd reegioon tto tthe warrmerr exxterriorr.Manyy off thhe pprodductts oof mmechhaniicall ennginneerringg, ttogeetheer wwithh teechnnoloogiccal devveloopmeentss inn ottherr fiieldds, havve ssidee efffe

26、ccts on thee ennviroonmeent andd giive risse tto nnoisse, thee poolluutioon oof wwateer aand airr, aand thee deerellicttionn off laand andd scceneery. Thhe rratee off prroduuctiion, booth of gooods andd poowerr, iis rrisiing so rappidlly tthatt reegenneraatioon bby nnatuurall foorcees ccan no lonnge

27、rr keeep pacce. A rrapiidlyy grrowiing fielld ffor mecchannicaal eengiineeers andd ottherrs iis eenviironnmenntall coontrrol, coomprrisiing thee deevellopmmentt off maachiiness annd pproccessses thaat wwilll prroduuce fewwer pollluttantts aand of neww eqquippmennt aand tecchniiquees tthatt caan rred

28、uuce or remmovee thhe ppolllutiion alrreaddy ggeneeratted.Funcctionns oof MMechhaniicall EnnginneerringgFourr fuuncttionns oof tthe mecchannicaal eengiineeerinng, commmonn too alll tthe fieeldss meentiioneed, aree ciitedd. TThe firrst is thee unnderrstaandiing of andd deealiing witth tthe basses of

29、mecchannicaal sscieencee. TThesse iinclludee dyynammicss, cconccernningg thhe rrelaatioonbeetweeen forrcess annd mmotiion, suuch as in vibbrattionn; aautoomattic conntrool; theermoodynnamiics, deealiing witth tthe rellatiionss ammongg thhe vvariiouss foormss off heeat, ennerggy, andd poowerr; ffluii

30、d ffloww; hheatt trranssferr; llubrricaatioon; andd prropeertiies of matteriialss.Secoond is thee seequeencee of rreseearcch, dessignn, aand devveloopmeent. Thhis funnctiion atttemppts to briing aboout thee chhangges neccesssaryy too meeet preesennt aand futturee neeedss. SSuchh woork reqquirres not

31、t onnly a ddearr unnderrstaandiing of mecchannicaal sscieencee annd aan aabillityy too annalyyze a ccompplexx syysteem iintoo itts bbasicc faactoors, buut aalsoo thhe oorigginaalitty tto ssyntthessizee annd iinveent.Thirrd iis pprodducttionn off prroduuctss annd ppoweer, whiich embbracces plaanniing

32、, opperaatioon, andd maainttenaancee. TThe goaal iis tto pprodducee thhe mmaxiimumm vaaluee wiith thee miinimmum invvesttmennt aand cosst wwhille mmainntaiininngorr ennhanncinng llongger terrm vviabbiliity andd reeputtatiion of thee ennterrpriise or thee innstiituttionn.Fourrth is thee cooorddinaati

33、nng ffuncctiooninng oof tthe mecchannicaal eengiineeerinng, inccluddingg maanaggemeent, coonsuultiing, annd, in somme ccasees, marrkettingg.In aall of theese funnctiionss thheree is aa loong conntinnuinng ttrennd ttowaard thee usse oof sscieentiificc innsteead of traadittionnal or inttuittivee meeth

34、oods, ann asspecct oof tthe eveer-ggrowwingg prrofeessiionaalissm oof mmechhaniicall ennginneerringg. OOperratiionss reeseaarchh, vvaluue eengiineeerinng, andd PAABLAA (pprobblemm annalyysiss byy loogiccal appproacch) aree tyypiccal tittless off suuch neww raatioonallizeed aapprroacchess. CCreaativv

35、ityy, hhoweeverr, ccannnot be rattionnaliizedd. TThe abiilitty tto ttakee thhe iimpoortaant andd unnexppectted steep tthatt oppenss upp neew ssoluutioons remmainns iin mmechhaniicall ennginneerringg, aas eelseewheere, laargeely a pperssonaal annd ssponntanneouus ccharractteriistiic.The Futturee off

36、Meechaaniccal EnggineeeriingThe nummberr off meechaaniccal enggineeerss coontiinuees tto ggroww ass raapiddly as eveer, whiile thee duurattionn annd qquallity off thheirr trrainningg inncreeasees. Thheree iss a groowinng: awaarennesss, hhoweeverr, aamonng eengiineerss annd iin tthe commmunnityy att

37、laargee thhat thee exxponnenttiall inncreeasee inn poopullatiion andd liivinng sstanndarrds is raiisinng foormiidabble proobleems in poolluutioon of thee ennvirronmmentt annd tthe exhhausstioon oof nnatuurall reesouurcees; thiis ccleaarlyy heeighhtenns tthe neeed ffor alll off thhe ttechhniccal proo

38、fesssioons to connsidder thee loong-terrm ssociial efffectts oof ddisccoveeriees aand devveloopmeentss. -Theere willl bbe aan iincrreassingg deemannd ffor mecchannicaal eengiineeerinng sskillls to proovidde ffor manns neeeds whiile redduciing to a mminiimumm thhe cconssumpptioon oof sscarrce raww ma

39、aterrialls annd mmainntaiininng aa saatissfacctorry eenviironnmennt.Intrroduuctiion to DessignnThe Meaaninng oof DDesiignTo ddesiign is to forrmullatee a plaan ffor thee saatissfacctioon oof aa huumann neeed. Thhe ppartticuularr neeed to be sattisffiedd maay bbe qquitte wwelll deefinned froom tthe b

40、egginnningg. HHeree arre ttwoeexammplees iin wwhicch nneedds aare welll ddefiinedd:1. Howw caan wwe oobtaain larrge quaantiitiees oof ppoweer ccleaanlyy, ssafeely, annd eeconnomiicall/ wwithhoutt ussingg foossiil ffuells aand witthouut ddamaaginng tthe surrfacce oof tthe earrth?2. TThiss geear shaaf

41、t is givvingg trroubble; thheree haave beeen eeighht faailuuress inn thhe llastt siix wweekks. Do sommethhingg abboutt itt.On tthe othher hannd, thee sttateemennt oof aa paartiicullar neeed tto bbe ssatiisfiied mayy bee soo neebullouss annd iill deffineed tthatt a connsidderaablee ammounnt oof tthou

42、ughtt annd eeffoort is neccesssaryy inn ( ordder to staate it deaarlyy assa pprobblemm reequiirinng aa sooluttionn. HHeree arre ttwo exaamplles.-1. Lotts oof ppeopple aree kiilleed iin aairpplanne aacciidennts.2. IIn bbig cittiess thheree arre ttoo manny aautoomobbilees oon tthe strreetts aand higgh

43、waays.Thiss seeconnd ttypee off deesiggn ssituuatiion is chaaraccterrizeed bby tthe facct tthatt neeithher thee neeed norr thhe pprobblemm too bee soolveed hhas beeen iidenntiffiedd. NNotee, ttoo, thhat thee siituaatioon mmay conntaiin nnot onee prrobllem butt maany.We ccan claassiify dessignn, ttoo

44、. Foor iinsttancce, we speeak of:1. CClotthinng ddesiign 7. Briidgee deesiggn2. IInteerioor ddesiign 8. Coompuuterr-aiidedd deesiggn3. HHighhwayy deesiggn 99. HHeattingg syysteem ddesiign. 4. LLanddscaape dessignn 10. Maachiine dessignn5. BBuilldinng ddesiign 111. EEngiineeerinng ddesiign6. SShipp d

45、eesiggn 12. Prroceess dessignnIn ffactt, ttherre aare an enddlesss nnumbber, siincee wee caan cclasssiffy deesiggn aaccoordiing to thee paartiicullar artticlle oor pprodductt orr acccorrdinng tto tthe proofesssioonall fiieldd,In cconttrasst tto sscieentiificc orr maatheematticaal pprobblemms, dessig

46、nn prrobllemss haave no uniiquee annsweers; itt iss abbsurrd, forr exxampple, too reequeest thee ccorrrectt annsweer to a ddesiign pprobblemm, bbecaausee thheree iss noone. Inn faact, a goood annsweer ttodaay mmay welll tturnn ouut tto bbe aa ppoorr aanswwer tommorrrow, iff thheree iss a groowthh of

47、f knnowlledgge dduriing thee peeriood oor iif ttherre aare othher strructturaal oor ssociietaal cchanngess.Almoost eveeryoone is Invvolvved witth ddesiggn iin oone wayy orr annothher, evven in dallly livvingg, bbecaausee prrobllemss arre pposeed aand sittuattionns aarisse wwhicch mmustt bee soolveed. A ddesiign proobleem iis nnot a hhypootheeticcal proobleem aat aall. Deesiggn hhas an autthennticc puurpoosethee crreattionn off ann en