1. 1 기계 설계 및 고대 기계 설계의 기원
중국 현대 고고학 발견은 일부 전설과 기록을 실증했다. 저장여요하임도와 하남 정페이 이강에서는 7,800 년 전에 만든 돌삽 등 상당히 정교한 농기구가 발견됐다. 중국 고대 전적에는 기계 사용과 제조에 관한 많은 기록이 있다. "황제, 야오, 순의 공로, 장작은 배, 장작은 벼락, 장작의 힘은 도울 수 없다", "견우가 말을 타고 군원을 인도한다", "나무를 꺾으면 공이로, 땅을 파는 것은 숟가락으로" 차, 배, 농기구, 많은 가전제품을 볼 수 있다 주역' 제 47 괘' 졸림' 에는' 졸금차' 가 있는데, 구리로 장식된 호화마차를 가리킨다. 청대 학자들은 장승' 육경 모두 역사' 라고 말하는데, 우리는 중국 고대 문헌에서 기계 제품 곳곳이 사람들의 생활과 밀접한 관련이 있다는 것을 알 수 있다. 춘추전국시대의' 도덕경' 이라는 책에는' 삼삼방사선 * * 한 허브가 일월과 같다' 는 말이 있고, 진묘에서 출토된 2 번 동차마에는 삼삼방사가 있다. 당시 자동차는 바퀴당 30 개의 스포크를 사용했지만 스포크의 수에는 일정한 규정이 있는 것으로 집계됐다. 이 밖에도 중국 고대에는 무기 방직기계 농기구 선박 등에서 많은 발명이 있었다. 진한시대 (기원전 22 1 기원 220 년) 까지 중국의 기계 설계와 제조는 이미 상당히 높은 기술 수준에 이르렀고, 당시 세계에서 선두를 달렸으며, 세계 기계공학사에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.
중국 고대에는 기계 발명, 디자이너, 제조업자가 통일되었다. 많은 유명 인사들이 있었는데, 그들의 업적은 당시 중국 기계의 설계 수준을 대표한다. 당나라 시대에 중국은 많은 나라와 경제, 문화, 과학 기술 교류를 전개하여 동남아시아, 남아시아, 아랍, 아프리카 동해안과의 무역이 빈번하여 중국과 세계의 다른 나라들에 중대한 영향을 미쳤다. 무역의 발전으로 상품의 증가를 요구하여 생산 설비를 개선하고 기계 설계를 크게 발전시켰다. 제지, 방직, 농업, 채굴, 도자기, 날염, 무기 등. 모두 새로운 발전을 이루었고, 기계 설계 수준도 크게 향상되었다. 송대 심괄의' 맹시필담' 은 당시 많은 과학적 업적을 기록하며 당시의 과학 수준을 반영했다.
세계의 다른 나라들도 기계적인 성과가 많다. 그러나 이러한 설계는 대부분 디자이너의 경험을 바탕으로 하며 필요하고 정확한 이론적 계산이 부족합니다.
1.2 현대 기계 설계
17 세기에 유럽 항해, 방직, 시계 등 업계의 출현은 많은 기술적 난제를 제기했다. 1644 년 영국은' 철학연구소' 를 설립하고 독일은 실험연구학회와 베를린학회, 1666 년, 프랑스와 이탈리아도 연구기관을 설립했다. 이들 기관에서 일하는 이탈리아인 갈릴레오 (1564~ 1642) 는 자유낙하법칙, 관성법칙, 투척물체의 운동, 빔에 구부리기 실험을 발표했다. 영국인 뉴턴은 가운동 3 법칙 1688 을 제시했고, 그는 유체점착 저항을 계산하는 공식을 제시하여 고전 역학의 기초를 다졌다. 영국인 후크는 탄성체의 응력 응변이 일정 범위 내에서 정비례해야 하는 후크의 법칙을 세웠다. 1705 년, 보 노력은 빔의 구부리기 미분 방정식을 제시하여 고전 역학을 바탕으로 현대 기계 설계 이론 (일명 일반 기계 설계 이론) 을 수립하고 발전시켜 18 세기 산업 혁명 중 기계 공업의 신속한 발전을 위한 강력한 기술 이론 지원을 제공하였다. 1764 년 영국인와트는 증기기관을 발명하여 방직 광업 제련 조선 식품 철도 등의 산업에 강력한 동력을 제공하여 많은 업계의 기계 수요를 촉진하여 기계 공업을 신속하게 발전시켰다. 기계화는 생산력을 신속하게 제고하여 공업 혁명 시대로 접어들게 하였다. 이 시기에는 기계 설계에 대한 많은 요구가 제기됐고, 각종 기계의 하중, 속도, 치수가 크게 높아졌기 때문에 기계 설계 이론도 고전 역학을 바탕으로 빠르게 발전했다. 재료 역학, 탄성 역학, 유체 역학, 기계 역학. 피로 역학, 피로 강도 이론, 실험 응력 해석 방법 등이 대량의 성과를 거두어 자신의 학과 체계를 세웠다.
1854 년 독일 학자 Laurex 는' 기계제조중의 설계' 라는 책을 출간해 과거에 역학에 녹인 기계설계를 분리하고 역학과 제조에 기반한 새로운 과학체계를 세워' 기계학' 과' 기계부품 설계' 를 석방했다 이를 바탕으로 기계 설계가 급속히 발전하였다. 피로 강도, 접촉 응력, 파괴 역학, 고온 크리프, 유체 역학 윤활, 기어 접촉 피로 강도 계산, 굽힘 피로 강도 계산, 롤링 베어링 강도 이론 등에서 많은 성과를 거두었습니다. 신기술, 신소재, 새로운 구조의 출현도 장족의 발전을 이루었다. 기계 부피가 줄어들고, 속도가 빨라지고, 성능이 향상되고, 기계 설계의 계산 방법과 데이터 축적도 크게 발전하여 시대적 특징을 반영하였다.
1.3 현대 기계 설계
제 2 차 세계대전 이후 역학은 기계 설계의 이론적 기초로서 더 빠른 속도로 계속 발전하였다. 마찰 공학, 신뢰성 분석, 기계 최적화 설계 및 유한 요소 계산, 특히 기계 설계에서 컴퓨터의 급속한 보급은 기계 설계의 속도와 품질을 크게 향상시킵니다. 기계에서의 컴퓨터의 광범위한 응용과 자동화 수준이 향상되어 현대 기계가 뚜렷한 특징을 갖추게 되었다. 따라서 기계 설계는 과거에 비해 이론, 내용, 방법 모두에서 획기적인 발전을 이루었다. 국제시장의 치열한 경쟁은 현대 기계 설계의 방법이자 발전의 촉매제이다. 세계 각국은 점차 제품 시장 경쟁이 국민 경제 발전에서 중요한 역할을 한다는 것을 인식하고 있다. 제품 경쟁에서 독일은 독일 시장에' 미국제조' 가 찍힌 미국 제품의 범람을 앞두고 독일 제품의 명성을 회복하고' 독일제조' 를 전 세계에 널리 알릴 계획이며' der eng passist die deconstruction' 이라는 구호를 제시했다. 일본은 일부 첨단 과학연구에서 일부 국가에 뒤처졌지만, 제품 디자인면에서 급속히 발전하여 제 2 차 세계대전 전' 일품이 좋지 않다' 는 인상에서 빠르게 벗어나 각국 시장에 필요한 제품을 대량 생산하여 막대한 경제적 효과를 거두었다. 미국과 영국은 이미 제품 디자인의 중요성을 점차 인식하고 있다. 미국은' 경쟁 우위를 위해 설계' 라는 구호를 제시했다. 어떤 사람들은 "2 1 세기는 디자인의 세기가 될 것" 이라고 말한다. 따라서 기계 제품의 설계는 이 시기에 전례 없는 발전을 이루었다. 현재 기계 설계는 아직 역학의 한 가지로 적합하지 않다. 역학과 병행하는 기술학과로 고려해야 한다.
현대 기계 설계 방법의 특징은 자신의 학과 체계와 특수한 내용이 있다는 것이다. 핵심 기술에는 세 가지 측면이 있습니다.
(1) 제품의' 기능' 을 기계계의 핵심 목표로 삼다. 마일스는 "고객이 산 것은 제품 자체가 아니라 제품의 기능" 을 제시하고 "기능" 이 제품의 본질과 영혼이라는 것을 분명히 설명했다. 이 원칙은 디자이너의 사상을 크게 해방시켰다. 어떤 기능을 실현하기 위해 다양한 원리와 구조를 채택할 수 있다. 최근 몇 년 동안 타이밍 장치, 파일 복제 장치 및 통신 방법의 급속한 발전에서 볼 수 있듯이 디자이너의 지능은 전례 없는 발전을 이루었고, 사회의 수요는 여러 방면에서 만족을 얻었다.
(2) "인체 공학" 의 형성과 발전. 기계 작업은 종종 자동차, 비행기와 같은 사람과 불가분의 관계에 있으며, 일부 제어 신호는 사람의 입력에 달려 있다. 운영자의 반응 속도와 능력 제한, 운영자와 승객의 전동 편안함도 고려해야 한다. 무기 디자이너가 사용자를 고려한 적이 있다면 레이는 오른손잡이가 편리하지만 왼손잡이 (왼손잡이 또는 왼손잡이) 에 익숙한 비율도 어느 정도 차지한다. 많은 제품이 자동화로 발전했지만, 많은 민간 제품은 사용자에 대한 추출 요구 사항이 낮다 (일반적으로' 바보' 라고 불림). 하지만 기계 제품의 경쟁은 결국 인류를 위해 고안된 것이다. 인체 공학을 고려하는 것은 제품 경쟁력을 높이는 중요한 방면이다. 사실' 깜박임' 은 현재 인간-기계 문제를 처리하는 중요한 방법이다.
(3) 체계적인 "산업 디자인" 징계 체계를 수립한다. 산업 디자인은 디자이너의 외관, 색상, 쉐이프, 크기 비율 등에 대한 합리적인 디자인으로, 제품과 사람, 환경이 더욱 조화를 이루도록 하여 더 나은 사용 효과와 경쟁력을 얻을 수 있습니다.