外文翻譯--機械運動和動力學

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附錄 of ne of is to of on as a of as a of in be a of is is to be In to of to us to of in be to of of it OF is to of to in at of A to a in is of In be be in a or a of in we to of no to of on A on on A on a of on on at , a of of of ,, in up of A is at or at or is ti as a by a is to or is as be ,in as at of of is to ie is of a as s we a of in to of we te s to to do so we to of do as in to a at we to to an as we A of be by of by s to a of be s we of we we a of It it as or of an It is a in a be by to to to do so in a a to in in to =to a to to of in or is be to To do in it is to do we be to to in at on as he to be as in if is a it be of to is a be he is if of or if is in in be in of of is it is by of (1)of or in an is (2)is in so a of is (3)is is at or be so is (4) to be is to is to do to It is we be of is to to be in of No To of is to to of of or It is to of a to of is by in at at is to is to be of a is 0mm id a of of is of of at be as in of a it to is an in is it is a of of a it to be as a is to be to or is of is in a is to a or in to be is an to is be on is be or in as in A to be be so to a on of in a 0 in as to be to of in of a in ft of In be to a of an be a of is .4 or in to of is in is a of as on by of of in be in to to If at a it is to of so be As a of be at 0 by or is on of be in of a if by or id it be to as to it as it of an be of an of is of to is by as A is a of In to a is in it is to be of it be in an or of on if an is in a or a on a it is in A of of by to of to a of in by of a on of In to as an a of is a is in a as to of of to in to of to 翻譯 機械運動和動力學 運動學的基本目的是去設計一個機械零件的理想運動 ,然后再用數(shù)學的方法去描繪該零件的位置 ,速度和加速度 ,再運用這些參數(shù)來設計零件 對于大部分固著在地球上的機械系統(tǒng)來說 ,與之聯(lián)系最密切的是時間 ,將加速度和動態(tài)力定義成時間作用的結(jié)果 應力是作用在物體上的外力和慣性力的作用結(jié)果 目的是要在一定的工況要求下 ,對材料進行選擇 ,使材料的應力在許用極限應力之內(nèi) 在機械設計中 ,零件受到的最大力是取決于材料本身的動態(tài)性能 加速度又要回到運動學中去計算 ,這是機械設計的基礎 它對與任何一個零件的成功設計夠起著至關重要的作用 根據(jù)機構所具有的自由度 ,任何機械系統(tǒng)都可以被分類 在通常情況下 ,剛體在相關的平面內(nèi)能實現(xiàn)復雜的自由運動 ,這個運動同時包括轉(zhuǎn)動和平移 在可以饒任何軸轉(zhuǎn)動的同時可以沿著三個坐標平移 復雜運動變成了饒一個 (垂直與這個平面的 )軸線的轉(zhuǎn)動和同時發(fā)生的可以被分解為沿在這個平面內(nèi)的兩個坐標軸的平移分量 我們將當前的討論限制在二維的運動系統(tǒng)中 純轉(zhuǎn)動 物體圍繞著在相對于一個靜止的坐標系靜止的一點 (回轉(zhuǎn)中心 )轉(zhuǎn)動 . 其他所有物體上的點都可以用相對中心的弧來描述 只有在角度方向上有變化 .. 純平動 所有在物體上的點在平行的路徑上平移 而在角度方向上沒有發(fā)生變化 . 復 雜運動 同時包含轉(zhuǎn)動和平動的運動 物體上的點不會在沿著平行的路徑移動 ,他們在饒中心轉(zhuǎn)動的同時也不停著改變著位置 . 鉸鏈是聯(lián)接所有機構的基本的構件 (齒輪 ,帶 ,鏈 )實際上都是不同類型的鉸鏈 ,鉸鏈組成了聯(lián)接和運動部件 . 聯(lián)接是一個剛體和另外的連接件至少有兩個結(jié)點 . 運動部件 (也稱接頭 )是在兩個連接件的結(jié)合部分 ,這個結(jié)合允許相對的運動 ,允許連接件之間潛在的運動 . 術語低副是用來描繪接頭間的面接觸 .,如針和孔的結(jié)合面 點和線接觸 當它們之間用于有相對運動時 )當針和孔只有一面接觸時 ,在針間的面聯(lián)接實際上已經(jīng)變成了線接觸 微觀上看 ,在平面滑動的桿件實際上只存在一些相關點的接觸 ,那是表面凹凸不平的突點 ,低副相對于高副的優(yōu)點是有利于接觸表面之間的潤滑 ,這一點對于旋轉(zhuǎn)接頭來說是確實存在的 結(jié)果鉸接接頭能夠減少摩擦 ,延長壽命 . 當我們設計機械時 ,為了取得運動部件的加速度信息必須首先對我們的設計進行全面的運動分析 但是這樣做 ,我 們需要知道所有運動部件的質(zhì)量 ,和加速度 ,這些零件還沒有存在 ,正如碰到的所有設計問題 ,我們在設計決定零件最佳尺寸和形狀時缺少足夠的信息 當我們得到更多的信息時 ,再得到更好的解決方案 . 在估計你設計的零件質(zhì)量的初期通過合理的假設零件的形狀和尺寸及其合理選擇材料來獲得 再去乘以所選材料的質(zhì)量密度 ,去取得零件最初的合理質(zhì)量 我們?nèi)绾蝸砼袛辔覀兯x擇的尺寸和形狀是否合理呢 ?很不巧 ,我們要到分析完所受應力 和失效分析后才能知道 ,特別是細長零件 ,如軸 ,細長的連桿 ,甚至在很小的應力條件下 ,零件在動載的的失效形式將限制我們的設計 我們可能將會發(fā)現(xiàn)零件在動載荷的情況下會失效 尺寸和材料 ,重新來選擇設計 應力和失效分析 . 設計不可避免地成為一個迭代過程 . 值得注意的是 ,在靜力作用下 ,可以通過增加零件的質(zhì)量來提高其強度 ,將不合格的設計變?yōu)楹细?,而在動態(tài)力作用的情況下 ,這樣做可能產(chǎn)生有害的后果 更大的質(zhì)量將會產(chǎn)生更大的力 ,隨 即也會有更大的應力 設計者要從零件上去除一些質(zhì)量 與此同時 ,抵御動態(tài)力的強度和剛度最大 . 在設計任何機器或者機構時 ,所考慮的主要事件之一是其強度應該比它所承受的應力要大的多 ,以確保安全可靠性 ,要保證機械零件在使用過程中不發(fā)生失效 ,就必須知道它們在某些時候會發(fā)生失效的原因 ,然后 ,才能將應力和強度聯(lián)系起來 ,以確保其安全 . 設計任何機械零件的理想情況為 ,工程師可以利用大量的他所選的這種材料的強度 試驗數(shù)據(jù) 表面粗糙度和尺寸大小的試件進行 ,而且試驗應該在與零件使用過程中承受的載荷完全相同的情況下進行 如果零件將要承受彎曲載荷 ,那么就應該進行彎曲載荷的試驗 那么就應該進行彎曲和扭轉(zhuǎn)復合載荷的試驗 ,這些種類的試驗可以提供非常有效和精準的數(shù)據(jù) 在設計過程中 ,只要能夠獲得這種數(shù)據(jù) ,工程師就可以盡可能好地進行工程設計工作 如果零件的失效可能危害人的生命安全 ,或者零件有足夠大的產(chǎn)量 ,則在設計前收集這樣廣泛的數(shù)據(jù)所花費的費用是很值得的 ,例如 ,汽車和冰箱的零件的產(chǎn)量非常的大 ,可以在生產(chǎn)之前對它們進行大量的試驗 ,使其具有較高的可靠性 則攤到所生產(chǎn)每個零件的費用是非常低的 . 你可以對下列四種類型的設計作出評價 . (1)零件的失效可能危害人的生命安全 ,或者零件的產(chǎn)量非常大 ,因此在設計時安排一個完善的試驗程序會被認為是合理的 . (2)零件的產(chǎn)量足夠大 ,可以進行適當?shù)南盗性囼?. (3)零件的 產(chǎn)量非常小 ,以至于進行試驗根本不合算 ;或者要求很快地完成設計 ,以至于沒有足夠的時間進行試驗 . (4)零件已經(jīng)完成設計 ,制造和試驗 ,但其結(jié)果不能令人滿意 我們將主要對后三種類型進行討論 設計人員通常只能利用那些公開發(fā)表的屈服強度 ,極限強度和延伸率等數(shù)據(jù)資料 對靜載荷和動載荷 ,二維應力狀態(tài)與三維應力狀態(tài) ,高溫與低溫以及大零件和小零件進行設計 ! 而設計中所能利用的數(shù)據(jù)通常是從簡單的拉伸試 驗中得到 ,其載荷是漸漸加上去的 ,有充分的時間產(chǎn)生應變 還必須利用這些數(shù)據(jù)來設計每分鐘承受幾千次復雜的動載的作用的零件 ,因此機械零件有時會失效是不足為奇的 . 概括地說 ,設計人員所遇到的基本問題是 ,不論對于哪一種應力狀態(tài)或者載荷情況 ,都能利用通過簡單拉伸試驗所獲得的數(shù)據(jù)并將其與零件的強度聯(lián)系起來. 可能會有兩種具有完全相同的強度和硬度值的金屬 ,其中一種由于其本身的延搌性而具有很好的承受超載荷的能力 , 延搌性是利用材料斷裂時的延伸率來衡量的 %的延伸率定義為延展性的分界線 %的材料稱為脆性材料 ,大于 5%的稱為延性材料 . 材料的伸長量通常是在 50計量長度上測量的。因為這并不是對實際應變量的測量，所以有時也采用另一種測量延展性的方法，這個方法在試件斷裂后，測量其斷裂處的很截面的面積。因此，延展性可以表示為橫截面的收縮率。 延展性材料能夠承受較大的超載荷這個特性，是設計中的一個附加的安全因素。延展性材料的重要性在于它是材料泠變形能的衡量尺度。諸如彎曲和拉伸這類金屬加工過程需要采用延性材料。 在選用抗磨損，抗侵蝕或者抗塑性變形的材料時，硬度通常是最主要的性能。有幾種可選用的硬度試 驗方法，采用哪一種方法取決于最希望測量的材料特性。最常用的四種硬度是布氏硬度，洛氏硬度，維氏硬度，努氏硬度。 大多數(shù)硬度試驗系統(tǒng)是將一個標準的載荷加在與被試驗材料相接觸的小球或者棱錐上。 因此，硬度 可以表示為所產(chǎn)生的壓痕尺寸的函數(shù)。這表明由于硬度是非破壞性試驗 而且不需要專門的試件，因而，硬度是一個容易測量的性能。通常可以直接在實際的機械零件上進行硬度試驗。 實際上，幾乎所有的機器中都裝有軸。軸最常見的形狀是圓形，其截面可以是實心的 也可以是空心的（空心軸可以減輕重量）。有時也采用矩形軸，例如，螺絲起子的頭部 ，套筒扳手和控制旋轉(zhuǎn)的桿。 為了在傳遞扭矩時不發(fā)生過載，軸應該具有適當?shù)目古姸?。軸還應該具有足夠的抗扭剛度，以使在同一個軸上的兩個傳動零件之間的相對轉(zhuǎn)角不會過大。一般來說，在長度等于軸的直徑的 20 倍時，軸的扭轉(zhuǎn)角不應該超過 1 度。 軸安裝在軸承中，通過齒輪，皮帶輪，凸輪和離合器等零件傳遞動力。通過這些零件傳來的力可能會使 軸產(chǎn)生彎曲變形。因此，軸應該有足夠的剛度以防止支撐軸承受離過大 總而言之，在兩個軸承之間，軸在每英尺長度上的彎曲變形不應該超過 寸。 此外， 軸還必須能夠承受彎矩和扭矩的組合作用。因此 ，要考慮考慮扭矩與彎矩的當量載荷。因此扭矩和彎矩會產(chǎn)生交變應力，在許用應力中也應該有一個考慮疲勞現(xiàn)象的安全系數(shù)。 直徑小于 3 英寸的軸可以采用含碳量大約為 冷軋鋼，直徑在 3～ 5 英寸之間的軸可以采用冷軋鋼或鍛造鋼。當直徑大于 5 英寸時，則要采用鍛造毛坯，然后機械加工到所要求的尺寸。輕載時，廣泛采用塑料軸。