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機(jī)械設(shè)計(jì)方面畢業(yè)論文例文參考

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  隨著社會(huì)的進(jìn)步,工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)得到了巨大的發(fā)展。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)方面畢業(yè)論文例文參考的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!

  機(jī)械設(shè)計(jì)方面畢業(yè)論文例文參考篇1

  淺析大型機(jī)械駕駛室減振設(shè)計(jì)

  摘要:本文概述了工程機(jī)械減振技術(shù)的發(fā)展概況,并以大型機(jī)械的駕駛室減振設(shè)計(jì)為背景,探討了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)的基本原則,并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)減振的布置的力學(xué)特性進(jìn)行分析,最后提出了以駕駛室模態(tài)試驗(yàn)為基礎(chǔ)來檢驗(yàn)現(xiàn)有類型的駕駛室的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)檢驗(yàn)和構(gòu)件加強(qiáng)的方法。

  關(guān)鍵詞:機(jī)械 駕駛室 減振設(shè)計(jì)

  1、概述

  工程機(jī)械在水利工程、道路施工、礦山等場(chǎng)合得到大量的使用,其性能的可靠性直接影響到工程建設(shè)的正常開展。這類機(jī)械的設(shè)計(jì)時(shí)通常采用靜態(tài)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)理念上更多的是考慮機(jī)械的強(qiáng)度、耐久性等和機(jī)械的工作性質(zhì)直接相關(guān)因素。但從實(shí)際使用情況來看,國(guó)產(chǎn)的大型工程機(jī)械普遍存在著施工過程中振動(dòng)過大的問題,這將間接影響設(shè)備的抗疲勞特性和操作人員的舒適性和操作的穩(wěn)定性。

  由于工程機(jī)械的工作環(huán)境惡劣,車體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問題更加明顯,直接影響到駕駛員的舒適性和駕駛的安全性。因此對(duì)于大型工程機(jī)械而言,控制車體振動(dòng)尤其是駕駛室的振動(dòng),尋求有效的減震設(shè)計(jì)方法,對(duì)于提高駕駛員的舒適度和車體駕駛室構(gòu)件的疲勞壽命都是有重要意義的。大型工程機(jī)械的振動(dòng)控制問題是個(gè)非常復(fù)雜的問題,本文將這一問題縮小到駕駛室的減振設(shè)計(jì)上,主要通過發(fā)動(dòng)機(jī)懸置位置的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及基于模態(tài)分析和被動(dòng)隔振理論來降低駕駛室的振動(dòng)效應(yīng)。

  早期的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)減振方法是利用硫化橡膠,但硫化橡膠在耐油和耐高溫方面表現(xiàn)不夠理想。20世紀(jì)40年代設(shè)計(jì)出了液壓懸置裝置來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振幅,并取得了較好的使用效果。但液壓懸置減振裝置在高頻激勵(lì)下會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)硬化的問題,已經(jīng)逐漸不適應(yīng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)減振的要求。

  上述幾類減振方式都屬于被動(dòng)減振技術(shù),在此基礎(chǔ)上,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)減振技術(shù)的進(jìn)步,半主動(dòng)減振技術(shù)開始應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)減振中,這類減振技術(shù)的代表作是半主動(dòng)控制式液壓懸置裝置,這類減振技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。盡管后來又出現(xiàn)了由被動(dòng)減振器、激振器等所構(gòu)成的主動(dòng)減振技術(shù),這一技術(shù)能夠較好的實(shí)現(xiàn)降噪性能,但結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,在惡劣工作環(huán)境下的工程車輛較少使用。

  在工程車輛駕駛室的舒適度設(shè)計(jì)方面,主要所依據(jù)的是動(dòng)態(tài)舒適性理論,用以評(píng)價(jià)駕駛?cè)藛T在駕駛室振動(dòng)的條件下對(duì)主觀舒適程度。從駕駛員所承受的振動(dòng)來源來看,主要是受發(fā)動(dòng)機(jī)的周期性振動(dòng)和來自于路面的隨機(jī)激勵(lì)。其傳遞機(jī)理較為復(fù)雜,跟發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、座椅等的減振都有關(guān)系。因此為便于分析,本文中只針對(duì)駕駛室的減振問題展開研究。

  2、大型工程機(jī)械駕駛室的減振設(shè)計(jì)

  如前文所述,駕駛室的振源激勵(lì)主要來自于路面和發(fā)動(dòng)機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。來自于路面的振源激勵(lì)具有很大的隨機(jī)性,要進(jìn)行理論分析非常困難。加之在需要使用大型工程機(jī)械的場(chǎng)合機(jī)械的運(yùn)動(dòng)速度一般都較慢,隨之產(chǎn)生的路面激振頻率較低。因此相比之下,大型機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)一直都處在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),由此產(chǎn)生的激振頻率很高,也更容易導(dǎo)致構(gòu)件的疲勞損壞,實(shí)踐證明發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的疲勞損壞主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)周期激振力產(chǎn)生的交變應(yīng)力引起的。從物理背景來看,工程機(jī)械的駕駛室所受到的振動(dòng)激勵(lì)主要來從車架傳遞到臺(tái)架,駕駛室的振動(dòng)行為屬于被動(dòng)響應(yīng)。為了便于分析,將駕駛室的隔振系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化,以單自由度彈簧阻尼系統(tǒng)來對(duì)駕駛室受到振動(dòng)激勵(lì)過程進(jìn)行分析。

  2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置設(shè)計(jì)

  發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中的振動(dòng)原因主要是不平衡力和力矩,這類振動(dòng)不僅會(huì)引起車架的的振動(dòng),也會(huì)形成較強(qiáng)烈的噪聲,不僅會(huì)影響到構(gòu)件的使用壽命也會(huì)影響駕駛員的舒適度。要緩解發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)所造成的負(fù)面影響,采用懸置的設(shè)計(jì)方式是比較有效的途徑,其實(shí)現(xiàn)方式是在動(dòng)力總成和車架之間加入彈性支承元件。懸置設(shè)計(jì)方式的理論基礎(chǔ)是發(fā)動(dòng)機(jī)解耦理論,通過解除發(fā)動(dòng)機(jī)六個(gè)自由度解耦,改變發(fā)動(dòng)機(jī)的支撐位置,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自由度間振動(dòng)耦合的解除。

  此外,需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的剛度與相應(yīng)的阻尼系數(shù),但應(yīng)注意在解耦之后振動(dòng)最強(qiáng)的自由度方向的共振控制,可應(yīng)用主動(dòng)隔振理論來確定減震器的剛度和阻尼系數(shù)。采用合適的剛度和阻尼系數(shù)的目的在于控制發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的減振區(qū)域。

  具體到懸置設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)方面,主要是確定發(fā)動(dòng)機(jī)支撐的數(shù)目和相應(yīng)的布置位置。在考慮發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的支撐數(shù)目時(shí),考慮的因素包括承重量和激振力兩大類。在設(shè)計(jì)時(shí)通常都會(huì)依據(jù)車輛類型的不同選擇三點(diǎn)或者四點(diǎn)支撐方式。對(duì)于大型機(jī)械而言,在實(shí)踐中一般都會(huì)采用四點(diǎn)支撐的方式,本文中作為算例的發(fā)動(dòng)機(jī)屬于某型重型挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)。因此采用經(jīng)典的四點(diǎn)支撐。其支撐位置選擇在飛輪端和風(fēng)扇端,上述兩個(gè)位置分別設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的支撐點(diǎn),采用支撐對(duì)稱的目的在于后期解耦方便。從布置的方式上看,主要有平置、匯聚和斜置三種典型布置方式,具體采用哪種方式取決于發(fā)動(dòng)機(jī)周圍附屬配件的布局方式以及車架所能提供的空間有關(guān)。本文中不重點(diǎn)討論減振支撐的布置方式,因此仍然采用平置式的減振布置方式。

  2.2懸置系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析

  為減少研究成本,在支撐的材料上選用橡膠減振器。由前節(jié)所述,由于采用的是四個(gè)平置式的橡膠減震器,因此可以在進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)將其簡(jiǎn)化為三個(gè)互相垂直的彈簧阻尼系統(tǒng),從而可以構(gòu)建一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)隔振的力學(xué)模型。

  2.3駕駛室模態(tài)試驗(yàn)

  在上述基本力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用駕駛室模態(tài)試驗(yàn)的方法來檢驗(yàn)整個(gè)駕駛室的減振效果,其目的在于掌握駕駛室的動(dòng)態(tài)特性和找出駕駛室結(jié)構(gòu)上的薄弱部位,同時(shí)以試驗(yàn)為基礎(chǔ)還可以調(diào)整駕駛室減震器的系數(shù)匹配,減小駕駛室的整體振動(dòng)響應(yīng)。在試驗(yàn)時(shí)以快速傅里葉變換為以及,測(cè)量激振力和振動(dòng)響應(yīng)之間的關(guān)系,從而得到二者之間的傳遞函數(shù),而模態(tài)分析的目的是通過實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)傳遞函數(shù)的曲線擬合和確定結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。本試驗(yàn)中采用LMS模態(tài)測(cè)試分析軟件,駕駛室所受的激振用力錘激振器來模擬。

  在試驗(yàn)時(shí)用力錘敲擊駕駛室從而制造出1-200HZ脈沖信號(hào)。通過記錄下在不同激振頻率下駕駛室結(jié)構(gòu)的反應(yīng)來確定駕駛室各個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度,以及應(yīng)該避免的激振頻率。在得到這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后可為后續(xù)的駕駛室減振設(shè)計(jì)的選擇懸置系統(tǒng)的減振區(qū)域的臨界值,使得駕駛室所有構(gòu)件的固有頻率都能夠位于減振器的減振區(qū)域內(nèi),從而起到抑制駕駛室結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)。

  參考文獻(xiàn)

  [1]司愛國(guó).輪式裝載機(jī)行駛穩(wěn)定系統(tǒng)開發(fā)與研究[D].北京:北京科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.

  [2]王敏.輕卡動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的隔振性能[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.

  機(jī)械設(shè)計(jì)方面畢業(yè)論文例文參考篇2

  淺談機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)

  【摘要】本文主要敘述機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的一些基本內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的分析了機(jī)械可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及重點(diǎn)的分析了機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的穩(wěn)健設(shè)計(jì),希望能夠?qū)ξ覈?guó)的機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展有所幫助。

  【關(guān)鍵詞】機(jī)械可靠性設(shè)計(jì);發(fā)展沿革;優(yōu)化設(shè)計(jì);穩(wěn)健設(shè)計(jì)

  引言:20世紀(jì)40年代的時(shí)候出現(xiàn)了可靠性設(shè)計(jì)思想,這種思想主要是將安全度作為主題所研究的可靠性理論,這項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)后在理論學(xué)術(shù)界以及實(shí)際工程界都有了很大的關(guān)注度,相關(guān)的理論以及方式也是不斷的出現(xiàn)。比如:M onte C arlo 模擬法 、矩方法和以矩方法為基礎(chǔ)的可靠性理論、響應(yīng)面法、支持向量機(jī)法 、最大熵方法、隨機(jī)有限元法和非概率分析方法等這些理論設(shè)計(jì)到了靜強(qiáng)設(shè)計(jì)、疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、有限壽命設(shè)計(jì)的各個(gè)方面,對(duì)于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、震動(dòng)系統(tǒng)等有這可靠性的研究。

  1.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的概述

  在產(chǎn)品質(zhì)量中可靠性是其最為主要的指標(biāo)以及最重要的技術(shù)指標(biāo),工程界對(duì)于這一點(diǎn)也是越來越重視。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、裝配、調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)中可靠性都有著一定的關(guān)聯(lián)性,所以說在概率統(tǒng)計(jì)理論的基礎(chǔ)上要加大其的推廣認(rèn)識(shí),這樣對(duì)于原本傳統(tǒng)的相關(guān)問題能夠很好的解決點(diǎn),同時(shí)將產(chǎn)品質(zhì)量提升上去而且使得產(chǎn)品成本有所降低。經(jīng)過多年的發(fā)展,可靠性技術(shù)的不斷發(fā)展,使得機(jī)械可靠性以及設(shè)計(jì)方式出現(xiàn)了很好的種類,但是就具體的實(shí)質(zhì)來說,大致的分為數(shù)學(xué)模型法以及物流原因方式兩種。

  數(shù)學(xué)模型法就是通過某種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得概率統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),逐漸的劃分為兩點(diǎn),第一點(diǎn)為時(shí)間范疇中所涉及的量是可靠性質(zhì)的,也是就是說因?yàn)橐罁?jù)某種規(guī)律在時(shí)間變動(dòng)下,疲勞壽命以及耗損失都是在一定的范圍之內(nèi)的;第二種為,將某種偶然因素所發(fā)生結(jié)果所表現(xiàn)的可靠性,主要是因?yàn)椴欢ㄆ谒霈F(xiàn)的偶然因素所波動(dòng)的,都是通過概率可靠性對(duì)于隨機(jī)事件計(jì)算的,也會(huì)發(fā)展為兩個(gè)方面:第一種是對(duì)模型法或者相關(guān)擴(kuò)展方式,這樣的方式主要是對(duì)于產(chǎn)品實(shí)效原因產(chǎn)生與產(chǎn)品上應(yīng)力大于產(chǎn)品本身的強(qiáng)度,所以說應(yīng)力概率是低于可靠度強(qiáng)度的,第二種為隨即過程中或者是隨機(jī)場(chǎng)不超出規(guī)定水準(zhǔn)的概率。

  2.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

  2.1可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論

  無論是什么樣的機(jī)械產(chǎn)品,在最開始的方案構(gòu)建到后期的生產(chǎn)制造實(shí)施,都是需要經(jīng)過一個(gè)設(shè)計(jì)過程的,但是現(xiàn)在計(jì)算不斷發(fā)展,新的知識(shí)、新的材料、新的手工藝、新的會(huì)計(jì)不斷的出現(xiàn),使得機(jī)械產(chǎn)品日益在完善,這就是所謂的知識(shí)成就了技術(shù)、技術(shù)成就了產(chǎn)品時(shí)間。使得研究的時(shí)間越來越短,但是結(jié)構(gòu)確實(shí)越來越復(fù)雜,這樣的情況下顧客對(duì)于產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量、或者是相關(guān)服務(wù)都有著很大的要求。

  這樣的趨勢(shì)下,對(duì)于設(shè)計(jì)整個(gè)過程要加大進(jìn)度,設(shè)計(jì)周期要縮短。同時(shí)需要注意的是,對(duì)于設(shè)計(jì)是不是能夠完善來說,產(chǎn)品的力學(xué)性能或者是使用價(jià)值、制造成本都是有著一定行的影響的,但是對(duì)于產(chǎn)品企業(yè)的工作質(zhì)量或者是僅僅效果也是有著相對(duì)影響的,所以說,如何將設(shè)計(jì)質(zhì)量提升上去,設(shè)計(jì)理論怎么發(fā)展下去,設(shè)計(jì)技術(shù)怎么做到更好,設(shè)計(jì)過程怎么才能加快嫉妒,都是現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)中所研究的重要問題。

  60年代的時(shí)候是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展最為迅速的時(shí)候,將數(shù)學(xué)規(guī)劃以及計(jì)算機(jī)技術(shù)這兩種結(jié)合在一起。所謂的數(shù)學(xué)規(guī)劃理念在現(xiàn)在已經(jīng)是不斷的成熟起來,計(jì)算機(jī)技術(shù)也是高速的發(fā)展和廣泛的使用中,在工程設(shè)計(jì)中為最普遍使用優(yōu)化設(shè)計(jì)提供相關(guān)理論以及方式。

  國(guó)家能源以及相關(guān)資源的是否被合理使用都受到了產(chǎn)品最佳、最可靠性的問題影響,通過使用最佳或者是最可靠性設(shè)計(jì)能夠得到小體積、輕質(zhì)量、節(jié)能材料的產(chǎn)品,同時(shí)這樣產(chǎn)品有著一定的可靠性,機(jī)械產(chǎn)品所進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)就是根據(jù)一定的預(yù)期點(diǎn)或者是安全需要,通過一種最優(yōu)化的形式將產(chǎn)品展示處理,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)需要將各種載荷隨機(jī)性考慮到位,同時(shí)不能忽略的是結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)性,這兩點(diǎn)對(duì)于產(chǎn)品都有著一定性能的影響。

  所謂的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是指質(zhì)量、成本、可靠度這三方面的,將產(chǎn)品的總體可靠度進(jìn)行一定的性能約束優(yōu)化,將所出現(xiàn)的問題合理安全性的相結(jié)合,這樣也是在結(jié)構(gòu)布局或者是產(chǎn)品質(zhì)量有保證情況,使得產(chǎn)品有了最大化的可靠度。

  2.2近年來可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展

  最近的30年內(nèi),機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,因?yàn)榭萍嫉娜谌胧沟矛F(xiàn)代化設(shè)計(jì)方式以及相關(guān)的科學(xué)方式不斷的出現(xiàn),在可靠性設(shè)計(jì)或者是優(yōu)化設(shè)計(jì)方面一定有著很高的水準(zhǔn),但是就單方面來說,無論是可靠性設(shè)計(jì)或者是優(yōu)化設(shè)計(jì),都不能很好的將其所具備的巨大潛力展示出來。一點(diǎn)是因?yàn)榭煽啃栽O(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)是不相同的,在機(jī)械產(chǎn)品經(jīng)過可靠性設(shè)計(jì)之后,不能將其工作性能或者是參數(shù)達(dá)到最為優(yōu)秀的一點(diǎn),還有一點(diǎn)是因?yàn)閮?yōu)化設(shè)計(jì)所包含的不是可靠性設(shè)計(jì),機(jī)械產(chǎn)品要是在不可靠性情況下所進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì),不能保證產(chǎn)品在一定的條件下或者是時(shí)間內(nèi),能夠?qū)⑺?guī)定的功能很好的完成,有的時(shí)候也許會(huì)出現(xiàn)一定的事故,這樣直接都有著經(jīng)濟(jì)損失。

  除此之外,因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品有著很多的設(shè)計(jì)參數(shù),要是對(duì)于多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行確定的時(shí)候,單純的可靠性設(shè)計(jì)就不是這樣有地位了,所以在進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的前提下,要將機(jī)械產(chǎn)品可靠性要求先保證,同時(shí)保證所運(yùn)行的環(huán)境是最佳的工作性能以及參數(shù),將可靠性或者是優(yōu)化性設(shè)計(jì)很好的結(jié)合在一起,然后在發(fā)展研究設(shè)計(jì),才能得出最為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方式。

  2.2關(guān)于可靠性的穩(wěn)健設(shè)計(jì)

  產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)贏得用戶的關(guān)鍵因素 。任何一種產(chǎn)品,它的總體質(zhì)量一般可分為用戶質(zhì)量if't-部質(zhì)量)和技術(shù)質(zhì)量(內(nèi)部質(zhì)量)。前者是指用戶所能感受到、見到、觸到或聽到的體現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)劣的一些質(zhì)量特性 ;后者是指產(chǎn)品在優(yōu)良的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量下達(dá)到理想功能 的穩(wěn)健性。穩(wěn)健設(shè)計(jì)作為一種低成本和高質(zhì)量的設(shè)計(jì)思想和方法,對(duì)產(chǎn) 品性能、質(zhì)量和成本綜合考慮,選擇出最佳設(shè)計(jì),不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,而且可以降低成本。在機(jī)械產(chǎn) 品設(shè)計(jì)中,正確地應(yīng)用穩(wěn)健設(shè)計(jì)的理論與方法可以使產(chǎn)品在制造和使用中,或是在規(guī)定的壽命期 問內(nèi)當(dāng)設(shè)計(jì)因素發(fā)生微小變化時(shí)都能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定 。

  結(jié)束語:總而言之,對(duì)于機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)而言,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際,做出最優(yōu)的設(shè)計(jì),只有這樣的設(shè)計(jì)才能將可靠性或者是優(yōu)化設(shè)計(jì)巨大潛力發(fā)揮出來,將兩點(diǎn)所具有的優(yōu)勢(shì)已近特長(zhǎng)全部發(fā)揮出來,才能達(dá)到產(chǎn)品最佳以及最可靠點(diǎn),這樣的設(shè)計(jì)有著最為先進(jìn)和最實(shí)用的設(shè)計(jì)特點(diǎn),才能最好的達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),和保證在設(shè)計(jì)中的機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。

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