机械设计、现代技术和创新技术外文翻译资料

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机械设计、现代技术和创新技术

引用本文:Hussein Younus Razzaq等人2021年J. Phys : 1897 012072

机械设计、现代技术和创新技术

侯赛因·尤努斯·拉扎克，侯赛因·穆罕默德·哈桑，卡迪姆·拉希姆·阿巴斯卡尔巴拉技术学院，阿尔弗拉特·阿萨特技术大学。

5600,伊拉克卡尔巴拉

摘要

在21世纪，制造业正面临挑战，如何应用创新的生产技术和系统，继续发展业务。这将有助于制造工艺的新方法向前发展，在这里，机械设计将采用一种发明技术，编写最新的产品线，使我们的原始设备制造商、终端用户、集成商和整个供应社区始终牢记现代化技术。本研究将探讨机电一体化的仿真衍生模型如何通过理解具有精确的机械设计动作、动态行为以及与机械各部件有效交互的概念，以系统的方法管理最复杂的机械轮廓方案。主要是，机电工程师将把机械学和电子学的原理结合起来，计算出更经济、更简单、更可靠的系统。

关键词:机械设计，创新加工技术，机电工程师，智能机器

1、介绍

对更复杂系统的需求越来越大，新产品线的开发也越来越多。制造机器的生产力创造了技术重要性的稳步增长，需要在生产和开发过程中适当应用新思想。在机器设计过程的初步阶段，该系统为优化和评估整个自动化装置的动态运动、动作和性能提供了更好的可能性。通过充分的自适应控制，智能机器可以对制造过程进行实时决策。所有的机械设计仿真都基于机电一体化模型，该模型处理和实现了具有动态行为、更好理解和有效交互的复杂结构和系统(Wangamp;Li,2010)。机电一体化是一个多学科的工程分支，专注于机械和电气工程系统，包括电信、计算机系统、机器人、电子控制安排和产品工程的组合(Abed,Abdullah，amp;Dikhil,2019)。它们的有效相互作用影响不同的机械部件，实现精密机械动力学，以生产出更好的质量部件。机电一体化系统有其独特的特点，可以通过所有系统的密集集成来展示(Yunamp;Li,2011)。它对整个制造过程和生产线进行优化，通过一个有效的机械部件来交互和影响整个控制系统，而机械部件的设计过程则继续以各部件的框架结构和进给传动的协调进行(Huangamp;Tang,2012)。

1. 研究机械设计中的现代技术问题
   在机械设计优化方面的颠覆性创新是受到现代新兴趋势的推动。计算机科学的进步和数学的进步已经帮助更详细的优化方案，包括更多的物理特征。以前，机械设计与磁性能相对应，而现代技术涉及机电工程的同步研究，包括电力电子、转子动力学和控制特性(顾爱玉等，2019)。当考虑到不可避免的公差时，工程和材料科学在优化过程中给制造带来了新的影响。因此，在许多有效的领域分析多层面设置中的改进。学术和实践工程师被迫包括最近的创新发展，同时考虑到未来的趋势(Abed,Fadhilamp;Al-Yaseen,2020)。它包括整个优化场景，整个几何规格说明，目标设置来说明(Bramerdorfer,etal.2018)。

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对更复杂系统的需求越来越大，新产品线的开发也越来越多。制造机器的生产力创造了技术重要性的稳步增长，需要在生产和开发过程中适当应用新思想。在机器设计过程的初步阶段，该系统为优化和评估整个自动化装置的动态运动、动作和性能提供了更好的可能性。通过充分的自适应控制，智能机器可以对制造过程进行实时决策。所有的机械设计仿真都基于机电一体化模型，该模型处理和实现了具有动态行为、更好理解和有效交互的复杂结构和系统(李amp;L王,2010)。机电一体化是一个多学科的工程分支，专注于机械和电气工程系统，包括电信、计算机系统、机器人、电子控制安排和产品工程的组合(Abed,Abdullah，amp;Dikhil,2019)。它们的有效相互作用影响不同的机械部件，实现精密机械动力学，以生产出更好的质量部件。机电一体化系统有其独特的特点，可以通过所有系统的密集集成来展示(云amp;李,2011)。它对整个制造过程和生产线进行优化，通过一个有效的机械部件来交互和影响整个控制系统，而机械部件的设计过程则继续以各部件的框架结构和进给传动的协调进行(黄amp;唐,2012)。

1. 机械设计的重要性及其现代技术需求的识别

图1：机器设计阶段，将概念和想法形势化为具体信息的过程

设计过程开始于确定需求，确定问题及其综合，优化分析，评估，决定对机器采取措施。经过几次迭代之后，这个过程以提出满足需求的设计方案而结束。根据设计任务的性质和情况，在最终完成设计之前，可以重复许多阶段。整个设计过程可以用图1来表达，图1展了设计阶段、过程和迭代(Sharmaamp;Aggarwal,2014)。

1. 机械设计现代技术的研究思路转变
   研究是引导人类走向进步的最强大和最重要的工具。没有系统的研究工作来进行机器设计，就不可能完成适当的工作，工作的进展也不可能完成，这是任何机器生产的先决条件(潘迪amp;
   Pandey,2015)。
   5、目的和目标
   了解机械工程中机械设计的要领，通过有效的学习过程获得学术勤奋;
   研究机电一体化系统如何在机械设计中发挥作用，以促进和保持行业和学术界更高的质量标准；

采用负责任和合乎道德的工程实践，并遵循终身学习的程序;
鼓励和发展可持续的机械设计技术，为全球社会提供优势和帮助;
探索如何制定最先进的机械设计和技术，以促进高质量的机械开发和教育。
6. 机械设计的概念和目的
在机械工程中，机械设计是工程设计的一个非常重要的分支。例如，汽车或车辆的齿轮箱帮助传递运动，向后，中立或向前的运动和动力到车辆车轮。变速箱(图3)通常是用螺栓固定在发动机的后部，它们之间有离合器(Tangamp;Li，2011)。

图3:动力传动用精密齿轮箱(Alex Muir, 2020)

齿轮箱由多个受运动影响的齿轮组成，它们具有车辆的承载能力。齿轮帮助车辆以理想的速度移动，同时承担理想的负载。因此，它们被相应地设计。在设计时进行了大量的计算，考虑负载，速度和特定尺寸的齿轮的材料，然后以最低的成本制造，以提供最佳的性能。同样，车辆的所有零部件，包括发动机，都以尽这种设计技术在机械学中称为机械设计或机械设计工程(Schreiber，2020)。
机械设计是一种绘制尺寸图的过程，在此过程中，能源被转换成所需的机构，以按照规定的需要从机器中获得所需的格式的产量。机器设计导致创造全新的机器导致创新，改进，现有机器的升级。例如，如果现在的变速箱非常重或无法承受所需的负载，整个变速箱可以重新设计。然而，如果相同的齿轮箱承载更高负载的能力，则可以对其设计进行必要的调整(Tangamp;Li2011)。
7. 机床设计目的
机器设计帮助理解一些机器中最基本和最常用的部件、元素、部件和单元的设计基础。可能低的成本，采用创新技术，以满足最佳的功能要求。通过装配小的机器部件，它们构成了大的机器。因此，机器是精心设计的单个部件的组装(Schreiber，2020)。
机械设计知识对机械设计人员的帮助如下:
1.选择最基本和合适的部件和最适合形状的材料;
2.根据所使用材料的强度，根据机器负载和承载能力进行计算，以获得适当的尺寸;
3.机器设计指定了整个机器中设计的机器部件的制造过程(Tangamp;Li,2011)。
8、 机械设计的问题陈述基础
当机器设计和设计它的部件时，必须考虑几件事。
然而，主要概念必须规定以下基本原则

目的或目标:设计工程师必须对机器的每一个部件、它们的应用和过程具有强烈和完整的知识;
机构:设计工程师必须选择一套机构，它可以帮助机器提供所需的功能和适用的运动;
负载检查和分析:当设计概念最终确定时，需要应用所有适当的负载进行分析;
材料选择:选择正确的材料一直很棘手，需要特别注意;
每一构件的设计:对每一构件进行动、静荷载分析，评估作用于每一构件的力;
修改:每一个元素的设计过程完成后，可进行元素修改，优化设计;
图纸:从基本概念到制造阶段的设计，必须绘制并展示每个部件的详细图纸;
制造阶段:一旦设计阶段成功完成，纸上的想法和概念必须得到批准，以便进一步制造。设计师应可靠地评估用于表征设计和各自预期性能的标准(本杰明·张，2019)。

1. 文献综述
   9.1机械工程机械设计基础
   机械工程学包括发动机、发电厂和机器的设计、开发、建造和操作过程。他们处理大部分重新定位和移动的机制。机械工程分类的一个常见过程是通过机器设计或能源利用，这涉及到发动机、锅炉、制冷和空调中热量的产生、分配和应用。机械设计涉及硬件部件，包括使用热处理工艺的机械(Schreiber等人，2020年)。目前，新技术涉及的基本概念联系软件技能在欧特克软件操作，而使机器设计。没有设计就不能制造或制造产品。

图4:机械设计的基本原理(Craig, 2010) 图5:机械电子系统(Bradley etal.2015)

·精密机械设计是工业发展的最基本特征。

·精密机床及其精心设计是综合的加工方法，它们大多依靠各个部件的属性来定位其他部件的缺陷和弱点;

·虽然精密的机器设计强调机器部件的结构和机械方面，但它们与控制系统、执行器和传感器的适当集成将增加价值，以优化性能(Dorde,Slobodanamp; Vukosavieacute;，2020)。

·机器设计非常有用，因为它们是创造性可视化、思维、技术和分析的结合;

·在机械工程中，好的机械设计是基于优秀的概念和适当的、巧妙的、创造性的设计细节(Soemers,2010)。

9.2机械设计原理、机构及功能

·正确理解设计中的概念和形象;

·通过观察机器的结构，设计者可以观察到机器在动作或设计中所缺少的基本原理和基本原理

·通过观察机器的结构，设计者可以观察到机器在动作或在设计中所缺失的基本原理和基本原理;

·通过运用对基本原理的深入了解，设计师可以快速创建并运用策略，将其应用到自己的设计理念中，使其发挥最大的创造力和生存能力;
·通过了解机器设计的深度、根本原因和原理，设计师可以批判性地评估、测量和有效地评估每台机器及其组件的功能(Schreiber,McCarthyamp;IMcGeough,2020)

9.3设计要点
设计性能的组织方法可以被认可为几个基本因素。
设计师应该可靠地评估和维护用来描述设计特征及其预期性能的基本标准。机器设计应明确主要内容清单作为关键的决策组成部分(Lingaiah和lyengar通用代理，数据手册)。
机械设计格式是所有机械工程师的综合技术来源。机械设计图纸提供了所生产机械的所有技术要点，以及操作说明和用于制造的部件的先进设计。
所有的机械制造技术都是在设计阶段就考虑到的精度结果(Schreiber，2020)。

设计师在考虑设计过程时，通常会考虑以下几点:
1.选用对振动和热位移不敏感、随龄期劣化过程标称的结构材料。
例如，根据设备图像，利用花岗石进行表面板的精密测量。
2.使一个非常刚性的结构，最小的挠度由于振动和自重。
3.结构设计应允许在机械装配时轻松和精确地调整;比如花岗岩石材经过精抛光后，需要调整平行度、垂直度、表面平整度等，采用超精密加工工艺。

图6：紧凑驱动的双导轨(layosa,2018)

1. 选用合适的、便宜的、与设备设计相适应的材料和部件。

9.4 决策要素的主要组成部分

在开始机器设计之前，有必要识别和认识机器的两个基本类别。(1)完全自动化;或(2)半自动。
有些公司需要完全手动的机器，而其他许多公司可能需要完全自动化或半自动化的机器。对于工业和制造工厂来说，同时拥有这三种工具——全自动、半自动化和手动——也是很常见的(Zienkiewicz,etal.2013)。对于任何半自动化和完全自动化的机器，它们被设计为需要一定的人类参与和帮助，有三个主要元素:
a.具有系统处理和操作的权力;
b.对规定程序的说明，说明加工过程所需的具体说明;
c.执行指令的控制系统。
这些主要元素完全相互依赖，是制造机器所必需的。因素关系如下图所示

图7:自动化机器的基本

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