Page 55 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第二章 机械工程

体定律、惯性定律、抛射体轨迹，还进行过梁的弯曲实验；英国人牛顿提出了运
动三定律，提出了计算流体粘度阻力的公式，奠定了古典力学的基础；英国人胡
克建立了在一定范围内弹性体的应力—应变成正比的胡克定律；1705 年，伯努
利提出了梁弯曲计算的微分方程式，在古典力学的基础上建立和发展了近代机械

设计的理论（也称为常规机械设计理论），为 18 世纪产业革命中机械工业的迅
速发展提供了有力的理论支持；1764 年，英国人瓦特发明了蒸汽机，为纺织、
采矿、冶炼、船舶、食品、铁路等工业提供了强大的动力，推动了多种行业对机
械的需求，使工业的机械化水平迅速提高，从而进入了产业革命时代。这一时期，

对机械设计提出了很多要求，各种机械的载荷、速度、尺寸都有很大的提高，机
械设计理论也在古典力学的基础上迅速发展。
在 1854 年德国学者劳莱克斯发表的著作《机械制造中的设计学》中，把过
去包含在力学中的“机械设计学”独立出来，建立了以力学和机械制造为基础的

新学科体系，由此产生了“机构学”“机械零件设计”，成为机械设计的基本内
容。在这一基础上，机械设计学得到了很快的发展。在疲劳强度、接触应力、断
裂力学、高温蠕变、流体动力润滑、齿轮接触疲劳强度计算、弯曲疲劳强度计算、
滚动轴承强度理论等方面都取得了大量的成果；新工艺、新材料、新结构的不断

涌现，使机械设计的水平也取得了很大的发展。机器的尺寸减小，速度增加，性
能提高，机械设计的计算方法和数据积累也相应有了很大的发展，反映了时代的
特色。
（三）第二次世界大战结束到现在机械设计

第二次世界大战以后，作为机械设计理论基础的机械学继续以更加迅猛的速
度发展，摩擦学、可靠性分析、机械优化设计、有限元计算及计算机在机械设计
中迅速推广，使机械设计的速度和质量都有大幅度的提高。在机械中计算机和自
动化程度的提高，使现代机械具有明显的特色。因此，机械设计在理论、内容和

方法方面与过去相比，有了划时代的发展。
而国际市场的激烈竞争，使世界各国逐渐认识到产品市场竞争对各国经济发
展的重要作用。面对印有“Made in U.A”的美国产品充斥德国市场，德国提出了“关
键在于设计”的口号，计划努力恢复德国产品的声誉，使“Made in Germany”

风靡世界。日本虽然在某些尖端科学研究方面走在一些国家的后面，但是在产品
设计方面发展很快，迅速摆脱了第二次世界大战以前“东洋货”质量不好的印象，

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