第十八课翻译

18. 机械设计师的责任

一种新的机器的产生是因为现实或者预想的需要。它是从一些人对达到特定的目的的装置的认知开始逐步形成的。从认知到一个考虑零件的安排、位置和长度的关联（可能包括动力学上联动装置的研究）、齿轮、螺栓、弹簧、凸轮和其它机器零件的位置。随着所有想法的改变和提高，通常可能有几个解决方案，表面上应该选择最好的一个。

实际上的设计是应用科学的原理和经验的判断的结合。一个设计问题往往不止一个好的解决方案，这种情况通常干扰机械设计首创者。

设计问题通常不止一个解决方案。给定一个一般设计问题的陈述，比如设计一个在家自动洗衣服的机器，将会有许多不同的解决方案，在市场上洗衣机的数目可以证明这一点。

设计的实施通常需要妥协。竞争可能需要与最好的设计方案相背而做一个勉强的决定，生产困难可能强迫设计方案的改变等等。

一个好的设计师需要具备许多特质，例如：

1.具备良好的材料强度背景知识，以进行可靠的应力分析。机械零件应该有足够的强度和刚度，以及其它必要的特征。

2.对用在机器上的材料性能有一个好的了解。

3.对主要特征和各种制造工艺精通，因为组成机器的这部分一定要以经得起竞争的价格被制造出来。一个经济的设计可能只能在特定的一个制造车间而不能在其它的车间制造。例如，一个车间有发达的焊接车间而没有铸造车间，可能会发现在这特殊的环境下焊接是最经济的制造方法；在另外的车间面对同样的问题可能决定用铸造因为他们有一个铸造车间(可能有或没有焊接部门)。

4.对于各种各样的情况需要专业的知识，比如材料在易腐蚀、低温或者相对高温环境中的性能。

5.明智决定的预备条件：a.使用制造的种类，购买材料和相关可以利用的项目，以及需要的定制设计。b.经验的设计是合乎情理的。c.设计应该在制造开始前进行服役测试。d.应该采取特别的措施控制振动和噪音。

6.产品需要一些美感，因为如果它要卖出去的话就一定要吸引顾客。

7.具备经济学和比较成本的知识，因为工程师存在最大的原因就是为老板省钱。任何增加的花费应该都有正当理由，例如，性能的提升，增加吸引人的特征或者延长使用年限。

8.具备创新性和创造性，最重要的是最大的效率。创造力可能因为不满足某些要求而产生的积极想法而出现的，事实上这个想法可能实现。

自然地，还有考虑许多其它重要的事和细节。这个机器操作安全吗？能保护操作者免于自己的错误和粗心而带来的后果吗？振动可能导致出问题吗？机器会产生过大的噪音吗？看上去零件相对简单吗？机器容易使用和维修吗？

当然，没有一个工程师能拥有足够的专业知识在每个问题上关注对以上特性而做出最佳决定。大公司有专家来实现确定的功能，小公司可以雇佣顾问。然而，任何一个工程师知道有关于设计的所有阶段会更好。设计是一个苛刻的职业，当有一个广阔的背景知识可以实现时却是非常引人入胜的。