现代机械设计范文

现代机械设计篇1

关键词：机械设计、现代设计、方法

中图分类号：S611文献标识码： A

现如今，随着全球化趋势的发展，信息传播在计算机技术的帮助下，以更高速的传输方式，更大的传输量，更广泛的受众面，深刻地影响着人类生活。现代设计概念中丰富的信息，在全球化浪潮的作用下影响着人们的物质生活和精神生活，这种趋势正在迅速地向各个行业蔓延，其中就包括机械设计行业。当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争，目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。

一、现代机械设计理念形成经历

17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”，我们也称它们为传统设计阶段。传统的机械设计，主要依据于公式、经验、图表、手册等方法来进行静态分析、近似计算、经验设计等半经验半理论的设计。传统设计在设计过程中只考虑产品本身，而对包括产品整个生命周期的质量、成本、服务等方面考虑不足，往往供选的方案少，设计不合理，计算误差大造成浪费。这种设计方法的缺点是：设计水平低、成功率低、花费大、信息周期长。其以经验为基础，运用设计手册、数学和力学公式进行设计，由于其先天存在缺陷导致其无法满足产品结构和功能的多样化要求，继而慢慢退出机械设计的历史舞台。

当今的现代设计阶段，随着科学技术迅速发展，设计工作所需的理论基础和手段有了很大的进步，特别是电子计算机技术的发展及应用，其计算速度不断加快、存储能力不断加强、工程软件水平不断提高。数据库的完备和网络技术的出现，对设计工作产生了革命性的影响，为设计工作提供了实现设计自动化和精密计算的条件。

随着城市和社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们对机械产品提出了越来越高的要求，这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。科学技术的不断进步，也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新，从而形成良性循环。所以，不同阶段的设计方法各有特点:传统设计采用的是静态的、经验的、手工式的方法，而现代设计采用的是动态的、科学的计算化的方法。

二、现代机械设计理念概述

现代机械设计是面向市场、面向用户的设计。熟悉市场，了解客户需求是设计成败的首要环节。用户满意的标准常常受到多重因素的左右，归根到底还是性价比的问题。在争取用户满意的竞争中现代机械设计要求对产品进行全寿命周期设计，这就是说在设计时要考虑设计、制造、安装、运行、维护、报废每一个阶段中用户的要求。因此，现代机械设计理念的最主要特点即以满足客户需求为原则，掌握机械设计理论的程度将直接反应机械设计的水平，现代机械设计理论与方法是相对于传统设计理论方法而言的。

在产品设计中应用CAD/CAE，优化设计，动态设计等技术方法广泛应用试验和计算机技术进行产品设计。应用现代设计方法使新产品的开发周期大大缩短，产品生产过程的自动化程度得到了提高，降低了产品的生产成本，增强了产品的竞争力。据目前国内外设计学者所使用的方法，在进行机械产品设计中，大致可以概括为四类:

1、设计方法的系统化

系统化设计的主要特征方法是:将设计的几个设计元素组成的一个系统，每一个设计拥有独立的设计元素，各元素之间存在有机的联系，并具有层次性。这样的话，所有的设计要素进行组合后，可以达到设计系统所需的任务。

2、结构模块化设计方法

通过结构模块的组合，实现产品的方案设计的方法被称为结构模块化设计方法，其具体的应用适用于特定种类的机械产品。由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易。

3、智能化设计方法

借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，根据设计方法学理论，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计，表达产品的构思、描述产品的结构是智能化设计方法的主要特点。

4、设计方法中的产品特征知识

基于产品特征知识设计方法的主要特点，是用计算机能够识别的语言描述产品的特征，设计领域专家的知识和经验也可以用其特点表述，相应的知识库及推理机制建立。利用已存储的领域知识和建立的推理机制进行相关应用，可以使计算机辅助产品的方案设计得以实现。

三、现代机械设计理念对机械行业的贡献

现代机械设计理念为当今机械行业的各个分支行业提供了一个提出问题、分析问题并且解决问题的途径。经过系统化的新理念将机械设计这一原本单一的设计思路拓展为一种立体的、综合的、新颖的设计思想，从而帮助我们更好、更快、更全方位的设计出符合社会需要的机械产品。这样一种新的思想能够带领我们这些机械产品设计者，在机械设计的舞台上迈上更高的一个层次，从而带动整个机械行业走向更光辉的明天。

四、机械设计理论与方法的发展趋势

随着经济全球化以及知识经济时代的到来，使得未来的机械设计呈现不同于以往的发展趋势，主要表现在以下几个方面:

1、敏捷化

随着市场需求的日益多元化，机械设计必须要尽可能的符合市场的需求，而市场需求总是处于相对的动态变化中，所以这就要求机械设计能实现敏捷化这样才能够保证设计出来的产品能够符合市场的需求。

2、虚拟化

虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术被称为21世纪科学技术巾的三大核心技术，是信息技术最重要的组成部分，熟练地掌握这三大技术就有可能率先进入信息社会。虚拟技术作为21世纪的三大核心技术之首，已不仅是一种技术，而是一个有着影响人类社会发展和改变人类生活的领域。虚拟技术包括虚拟加工、虚拟测试、虚拟控制，利用声、光、电、机、计算机等综合交叉技术的有机结合，还可实现各种类型、各种场合的虚拟式环境模拟。虚拟技术的出现几乎可以肯定地说它将大大改变人类现有的思维模式、工作模式和生活模式。

3、绿色化

当今人类社会面临的三大主要问题是环境、资源、人口问题。环境恶化的程度与日剧增，对人类社会的生存与发展造成了严重威胁。而资源问题不仅涉及人类世界有限的资源如何利用，更是产生环境问题的主要根源。于是，近年来一个新的概念已经提出：如何最有效地利用资源和最低限度地利用废弃物。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，包括很多的方面，贯穿于一个机械产品从设计到最终的报废整个生命周期中，保证整个生命周期对于环境的影响降低到最低。

总之，现代机械设计理念是前辈们在机械设计的研究中不断的努力、不断试验、不断总结而探索出来的。它对于我们国家机械行业的发展具有非常重要的作用，特别是针对我国这种机械大国，其是我们走向机械强国的一条必经之路。同时，也是我们逆转机械行业贸易逆差的好途径。只要把这条路走好了，我国的机械设计水平就能赶超世界上的机械设计强国。

参考文献：

[1]邱宣怀.机械设计.[M].北京:高等教育出版社.2011.

现代机械设计篇2

关键词：机械设计；现代；矿山；应用

中图分类号：TH122 文献标识码：A

现如今，整个社会对于能源的需求量是非常大的，矿产资源的开发已经成为现今一个非常重要的行业，与此同时，各种各样的矿难也随之增多。造成矿难的原因多种多样，但是其中因为矿山机械的设计导致的悲剧却占了一大部分的原因。所以，加强矿山机械的设计，保证矿山机械的质量，发挥更大的实用性，是我们目前应该重要考虑和研究的问题。我国目前在这方面的研究已经取得了初步的成效。

1 现代矿山机械设计的内容以及重要意义

1.1 设计的内容

伴随着现代科技的发展，传统的设计方法因为无法满足现代工业的发展需求，逐渐被社会淘汰。而现代设计将重心放在了智能、系统、稳定、先进和包容等方面，根据市场的实际需求情况，经由设计人员认真的推演、规划，最终制定出来的。现代设计的方法对于推动企业的技术发展作用非常明显。

1.2 设计的重要意义

正如大家所了解的，煤矿的开采过程是非常复杂的，而且设计的环节非常的多。而在整个的过程中，机械设计由于和开采的安全息相关，所以更加的显示出现代机械设计的重要性。矿山机械设备贯穿于整个矿山的开采过程，这就要求相关部门必须重视机械设计的研究。现代机械设计的方法能够为煤矿的开采节约成本，大大的提高市场的竞争力。

如今，我国经济发展迅猛，科技水平不断创新高，如何更好的将日新月异的技术应用到矿山机械设计中来，是今后一段时间我们要面临的重要课题。

2 现代矿山机械设计的要点分析

2.1 设计理念体现以人为本

无论哪一种机械设计，都应该贯彻以人为本的原则，强调人的特殊作用。在这个理念中，还应该包括很多的内容，比如矿山机械的噪音都比较大，当然这也是由于其自身的体型和功能决定的，但是噪音会给人带来非常大的伤害，如何尽量的削减噪音，是现代应该重视的一项研究。有关调查显示，人如果长期处于特别嘈杂的环境中，对整个身体机能来说影响是非常大的，一旦受到伤害，首先表现出来的就是呕吐和眩晕。有关数据表明，外界环境的音量如果超过了85dB，就会造成人体大脑皮层的兴奋和难以自制的情况。一旦出现这种情况，就极易影响矿山操作者的工作状态，造成事故的发生。所以，在矿山的设计中必须把人的因素加进来，尽可能的降低机器系统噪音的产生量，使用科学的手段降噪除噪。

特别是现阶段，我国矿山的机械设计的自动化程度还比较低，为了体现人性化的设计，应该把设计要点也放在方便舒适的操作上，尽量使整个操作台的设计更加的体现人性化。比如操作台的位置问题，应该尽量针对人体眼睛的最佳角度来进行角度的设计，人眼的最佳视角是上下三十度左右，左右六十度左右，如果能够满足这个原则，就能更好的缓解操作者的视觉疲劳，提高操作的安全性。

2.2 做好综合设计。

现代机械设计具有高效性、安全性和智能性的特点，在设计的过程中，对这些特点必须综合进行考虑，结合人体的基本参数和生理指标进行综合设计，综合这些数据和指标进行实际的设计。这样，机械设计的方案才会更加的完善，体现人性化的需求，满足现代生产的需要。

3 现代机械设计方法在矿山中的具体应用。

3.1 仿生学设计技术的应用。

3.1.1 关于形态的仿生学

形态仿生学设计主要来源于大自然。仿生设计的素材基本都来自于形形的大自然。现代优秀的设计师，必须能够通过大自然来获得灵感，结合生物的不同形态来进行机械系统的设计，通过生物的自然形态的研究来获得更好的生产力源泉。这一点是不可否认的，适者生存的自然法则决定了自然界中所有的生物都有他们自己生存的独特能力。现如今，形态的仿生设计的理念已经更加的被重视，通过系统化的分析，进行有关数据的提取，这为更多的设计者更好的完成生态外形的改造提供了很大的帮助，使它们更好的额被应用到矿山的机械设计制造当中。

3.1.2 关于功能的仿生设计。

该理念主要是通过整个大自然中的生物本身特有的构造和能力进行分析，获取数据，再结合矿山机械的设计需求进行功能的融合。功能仿生设计的源泉是自然界的生物本身，它们特有的功能给了设计者们一定的借鉴和模仿的空间，被最大限度的应用到了当今的矿山机械设计的需求之中。如果这些自然功能和实际功能可以完美的结合，对现代机械设计的功能新时期的到来时功不可没的。这对于整个矿山机械的设计来说，其优势是不可估量的，这也是矿山机械设计今后主要的发展方向。

3.2 绿色设计理念的应用

3.2.1 有关设计方法的探析

矿山机械在运行的过程中，产生的有害物质是比较多的，这对自然环境构成了很大的威胁，比如矿山机械的动力系统一般都是靠柴油机带动的，柴油机在工作的过程中噪声比较大，排放的颗粒物也比较多，特别是那种大缸径的柴油机，对环境的影响特别的严重。因此，为了环保技术的设计，在矿山机械设计中必须加强绿色设计。

从整体的角度出发，绿色设计是整个设计系统的核心，在矿山设计中就是突出结构的设计，比如可拆卸的设计，材料的选择，环境的设计，包装的设计创新等等。这其中最重要的方面就是对环境的综合评价，这个方面将会贯穿于整个的过程之中，主要用在企业矿山机械设备的开发和设计、制作的过程中。

评价指标体系建立的情况，可以考虑生态平衡和废弃的处理等等。其中对于美观度的要求、舒适度的要求、废弃物的回收都是要考虑的，必须贯穿于整个世纪、制造和使用的过程之中，也要体现在回收的环节中。原因就是在矿山机械的设计中，每个阶段的工作都是交叉在一起进行着的，这就要求建立一个完善的环境以有利于内部的交叉使用。一方面，有利于信息的筛选、传送，另一方面有利于反复的使用。

3.2.2 有关绿色设计的技术分析

在绿色设计中，首要的就是数据管理的技术，然后是针对建模和仿真技术，第三就是评价的技术。数据的管理，是在矿山机械的绿色设计中一个至关重要的技术，在矿山机械设计的生命周期中，每个环节都有对它的需要，并且需求量是很大的，涵盖了绿色资源和工程的规范技术等进行管理的技术，可以按照事先的眼球将相关的数据信息传递给指定位置的工作人员。

3.3 优化设计的应用

目前，优化设计在矿山机械设计中运用已经相当广泛了。优化设计主要是指将设计中遇到的问题向数学模型进行转化，充分利用现代计算机技术，经过准确的计算，得到最佳的可行性方案。优化设计不仅仅推动了计算机辅助功能的进程，也大大提高了产品性能。

3.4 可靠性设计的应用

对设计产品质量评定的一个重要方面就是机械在一定的时间和条件下，能够完成的工作强度的能力。为了使设备的性能达到最佳，必须按照机械的性能、材料等进行大量的试验，进行细致的分析，获得具体有效的数据，结合机械的强度、尺寸、材料进行设计，延长设备的使用寿命，提高机械的可靠性。

3.5 稳健性设计的应用

结合系统的非线性因素，将多方面的可控因素进行优化，同时优化产品的性能，进而提高机械的稳定性。矿山机械的工作环境相对恶劣，这就要求通过稳健的设计技术，保证机器能够在恶劣的环境中保持稳定、长久的工作状态。

3.6 智能设计的应用

经过长期的科学技术的发展，智能机器的出现已经是一种形势了。所以，在矿山机械的设计中尽量采用智能系统设计，是势在必行的。通过集成传感器、控制器和执行器，可以保证机械适应环境能力的提高，还能有效的降低能耗，提高性能。

结语

现代矿山机械设计的方法还是比较多的，矿山机械设计在矿山的开采过程中作用还是非常明显的，设计者如果能够保持与时俱进，更好的进行现有科学资源的运用，那么使矿山机械真正的体现智能化、人性化、精密化的特质，就指日可待了。设计人员要不断的创立新观念、学习新理论，不断的提高自身的社会责任感，为设计出更具有国际竞争力和影响力、更加有效的矿山机械产品而努力。

参考文献

[1]宋昊妍.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].机电技术，2015.

[2]刘毅.现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].科技风，2013.

现代机械设计篇3

关键词：机械设计；现代设计；特点；方法；发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

一、现代机械设计的特点

（1）创新性

现代化机械设计，主要是通过先进的设计理论与设计工具为依托，能充分发挥设计者的创造性思维能力，运用各种创造性的方法和手段，开发出具有创新性的产品。现代机械在机械性能的稳定性以及测验等方面，能够利用计算机完成工作的模拟和再现。这种操作可以大幅度节省时间，能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。此外，它能够节约预备和其他相关细节工作的时间，使得工作的合理性和速度都得到提升。

（2）系统性

现代机械设计，比较注重用系统的观点来看待设计问题,把机器看做是具有特定功能和相互间具有的有机联系的各组成部分，来构成一个整体，考虑对象与外界的联系。机械间的协调性与整体也得到了突出发挥，依照已经编好的程序，来进行运作，如果想要更改内部运行的顺序和规律等，可以不依照元件的硬件来说，只需要改变内部软件工作的性能即可。这使得工作的范围得以扩展，有利于灵活性和能动性的发挥。

（3）计算机化

计算机的诞生，也是人类社会发展的一个里程碑，极大地促进了我国生产力的发展。计算机已经渗透到机械设计的每个环节，许多现代设计方法，如系统仿真和优化设计等都主要依靠计算机来进行操作。

二、现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势

（一）现代机械设计方法的发展过程

顺应机械设计发展的需求，面对科学技术的迅速发展，机械设计要跟上步伐，加强现代化设计工作要求，并且在保质保量的同时，产生了探讨和研究现代设计方法的思想。机械设计中蕴含了现代设计方法，通常采用的方法包括，预测技术的方法，分析信号，设计系统，模糊设计，有限元和边界元分析设计法，设计可靠性，优化设计和计算机辅助设计法等。很久以前就产生了设计和设计方法，然而将机械设计转变成为传统的设计方法和理论的时间仅有一百多年。由于传统设计方法中存在很多局限性限制着机械设计的发展，因此传统方法已经逐渐消失在人们的视野里。社会主义经济发展浪潮牵动着科技的发展水平和人们对生活水平的要求，通过普及和应用计算机科学，转变了现代机械设计的方式方法，使其迈向全面利用优化设计、仿真模拟、计算机辅助设计，这样可以保证计算更精确，并且看到清晰的图片内容，彻底颠覆了传统设计方法的理念。

（二）现代机械设计面临的形势

现代机械设计的发展趋势主要有以下几个方面。首先，设计领域涉及多种学科，多元化发展；其次，设计对象由单一内容转向系统内容；第三，设计人员的变化，从单人设计变成多人设计；第四，新产品更新速度快，产品设计有序可循；第五，由于科技在不断进步，同时对现代设计也提出新要求。

三、现代机械设计方法的特征

（一） 与传统机械设计方法的对比

传统设计方法受到一定的局限，一般来讲，其设计过程主要是针对产品需求展开调查；找出相关问题并归纳总结；问题综述；针对问题进行分析并提出最优方案；点评并完善方案；最后确定图样并编辑文件。这里体现的局限性有很多方面，通过经验分析，发现传统设计方法设计水平不高；以测试凑到的参数和指标不精确、设计成功几率低，成本高；得不到及时有效的反馈信息。在传统设计方法的基础上，现代设计方法继承并发展了传统方法，结合系统科学理念，将设计水平提高到一个新的层次，并且保证了设计的合理性。现在机械设计涉及范围广泛，综合性强，涉及多门学科，通过系统工程学将机械设计、信息技术和控制机械重新整合，得以优化整个机械系统。谈到系统，时间维、方法维、逻辑这三位系统构成了现代机械设计。其中时间维指设计流程按照时间顺序排列，一般从产品规划到方案设计，设计加工再到加工设计；逻辑维指按照逻辑思维解决问题，一般是先分析-综合-评价-决策；方法维指在工作中和设计过程中使用的思维方法。现代化先进的设计理论、方法和工具得到有效利用，有利于使机械设计提高效率，同时保质保量。

（二） 现代机械设计方法分类

现代机械设计方法可从多角度进行划分：首先，从工程领域角度将现代设计方法分为：现代模具设计方法、现代材料设计方法等。其次，按应用成熟度对现代设计方法进行分类：应用正普及类一优化设计、计算机辅助设计、机电一体化设计等；内容正发展类一创新设计、虚拟设计、并行设计、智能设计等。最后， 中义设计类：设计内容介于广义设计和狭义设计之间。目前应用较广的有：最优化方法、数值仿真和动态设计等。

（三） 机械设计中专业的现代设计方法

当前我国社会不断发展进步，科学技术也不甘落后，紧随步伐，计算机专业人员同机械设计人员共同开发设计计算机软件，应用此软件的机械产品可以随时掌握产品的损伤、失效和破坏运行原理，并且产品的各零部件和机械的动态行为可得到定量分析，使得设计程序保持稳定，这就是专业的现代设计方法。一些例子可以说明，如摩擦学的设计、强度设计和温度场的分析。

四、现代机械设计的发展趋势

（一） 智能化

由于广泛使用范例推理和约束满足的设计方法，智能 CAD 技术得以诞生。人们为了继续推进 CAD 系统的创造力，结合人工智能和 CAD 技术，得到很好的效果。当前社会把有智能的专家系统用在了方案综合和设计评价当中，同时这几年也产生了模糊设计和模糊评定方法，主要用于机械设计的多解性。现代机械设计普遍存在智能化和技能化优点，由于这些特性的存在，使得只有将人工智能和专家系统等技术通过CAD 技术有机结合，才可以让 CAD 技术本身也具有智能化的特点，通过这样的途径提高计算机系统之间的集成率。就目前机械设计的发展方向来看，计算机是设计师们首选的工具，计算机可以将机械产品的各种情况通过建立模型的方式直观的表现出来，接着进行智能化操作，最终可以实现提高产品设计方案的效率，因此，机械设计智能化是现在机械设计的必经之路。

（二） 绿色化

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，对生活质量也出现的更高的要求，好的生活质量首先是要有个健康的生活环境，因此，当越来越多的人们注意到发展程度和环境好坏有着千丝万缕的联系时，便产生了绿色设计的观念。所谓绿色设计是指在进行产品设计的同时将节约有限能源和资源并有效利用能源和资源的观念考虑进去，这样得到的设计就可以称为是绿色设计。例如，在设计产品的过程中，首先要将产品的环境属性考虑其中，必须让产品设计保证符合环境的要求，并且保留产品的基本功能、质量和经济效益。通常人们听到的绿色产品就是产品本身有一定的特定功能，同时在使用此产品时不会威胁到人们的身体健康，更不会对人们的生活环境造成污染的产品。绿色设计的产生符合社会发展的需求，能够让人们在健康的环境下享受美好生活，同时让社会走可持续发展之路。采用绿色设计既可以缩小企业投资过程中遇到的风险，同时能够提高工作效率，促进产品在市场上的良性竞争，这正是未来技术的发展方向。

结束语:

综上所述，近年来，随着我国社会经济的发展，科学技术也在突飞猛进，尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出，这也有助于机械水平的提高和发展。通过结合设计技术和理论知识，进一步发展了机械设计方法，同时从设计手法上看，也可以发现其设计更精确和智能化。

参考文献：

[1]陈涛. 关于对机械设计中现代设计的思考[J]. 山东工业技

术,2013,14:257.

[2]吴伟星. 略论机械设计中现代设计技术的应用策略[J]. 科

技创新与应用,2014,05:82.

[3]张玲娣. 机械设计中现代设计技术应用研究[J]. 科技

现代机械设计篇4

一般而言，在对机械产品的结构进行设计时，其主要就是对产品的总体结构、各部分的配置以及产品的外形进行设计。一般由于客户对机械产品的功能会有不同的要求，因此对机械结构方案的设计也不尽相同。对机械产品结构进行设计时，其根本要求就是要能设计出不同结构形态的产品，从而设计出新型的机械产品结构形状[2]。社会经济的发展，使得人们对机械产品功能以及结构需求有了更高的要求，对机械产品结构设计的要求也随之提高，因此设计人员必须要满足客户的使用功能以及安装，要能充分利用有限的空间，尽量将机械产品的功能进行集中设计。如传统的办公室，其环境无法有效改善的原因就是不同类型的复印机、扫描设备以及打印机等，无法对文档设备进行一体化处理。为了满足人们的需求，办公厂家开始改进和设计办公机械设备，采用综合和离散的创新思维模式，在有效保证产品的基本形状和构造的前提下，设计并制造出多功能一体机，将复印、扫描以及打印等文档处理功能集中于一体，使办公环境得到有效改善。

2机械产品运动方案创新设计

对机械产品运动方案进行设计时，设计人员必须要以客户对产品功能的需求为依据，从机械产品结构的原理出发，构思和设计机械产品功能原理。运动方案的设计是一个系统运动方案的设计，主要包括原动机、执行部件以及传动机构等设计，从而来有效满足机械产品结构功能的运动性能，其能有效解决机械产品在实际过程中存在的问题[3]。一般来说，机械产品运动方案设计的好坏对产品的使用性能、工艺、成本以及结构等方面的能力有着直接的影响，运动方案的设计是对产品的社会效益、环境、经济性、性能以及整体质量的确定，机械产品设计过程使用过程以及后续产品制造的基础就是运动方案的设计。就机械产品结构来说，可以采用不同的运动方案来实现机械产品的具体功能，当然不同的功能需要不同的机构来实现，因此机械产品运动方案的设计是整个设计工作的关键，设计人员必须要从产品功能的实际需求进行具体分析，充分利用创新思维，从而来优化设计产品的活动架构，使产品运动方案更具可行性。如对汽车前驱和后驱的运动方案进行设计，一般传统的后驱运动方案由于存在动力效率较低、牵引力不足、车内空间小、安装复杂、驱动部件多以及较高的生产制造成本等问题，已经无法适应时展的需求。汽车生产厂商为了满足人们对汽车机动性以及舒适性的要求，不断对汽车的运动方案进行创新设计，采用逆反和移植的创新思维方式，前置发动机，促使汽车前轮的传动机构与发动机的输出轴直接相连，从而驱动汽车前轮的运动。这样的驱动方式虽在一定程度上增加了前轮的负载，使得轮胎的磨损量加大，但是能明显简化汽车的驱动机构，减少零部件数量，有效降低汽车的造价，且能有效下降汽车整车的重量，有效改善汽车的加速性能，缩短刹车的距离，降低油耗；另外将发动起前置，能使车内的空间得到大量释放，提高汽车的舒适性。

3机械产品动力能源创新设计

随着能源应用技术、材料加工技术以及制造技术的不断发展和进步，设计人员在选择机械产品动力能源的过程中，一般选择不同的能源，包括太阳能、电能、天然气以及石油等能源。在设计的过程中，设计人员可以将自身的创造性思维进行充分有效的发挥，改进或者重新设计机械产品的各个系统，在机械产品的动力能源中应用更多更好的清洁能源[4]。如以汽车为例，现今公共交通工具中应用较为广泛的就是电动汽车，电动汽车主要使用的就是电能，其相较于传统的燃油汽车，电动汽车不会排放有害气体造成大气污染，在单位电能生产过程中，电动汽车所排放的污染物与传统燃油汽车相比较，电动汽车造成的污染也能得到明显控制。电动汽车的有效使用，能降低大气污染的程度，且其能充分利用晚间用电低谷时出现的富余电力，有效提高发电设备使用效率，降低能耗，达到节能减排的目的，提高其经济效益。电动汽车的应用是创新思维在机械产品动力能源设计中的具体体现。

4结束语

文章论述了现代机械设计中创新思维的具体体现，在现代机械产品设计中创新思维的应用主要包括机械产品的结构设计、机械产品的动力能源设计以及机械产品的运动方案设计三方面。创新思维在现代机械产品设计中的具体应用，能为复杂的机械产品设计提供很好地理论依据，能有效降低机械产品的制造和设计成本，提高自身的创新意识和创新能力，提高机械产品的自动化程度以及操作性能，使机械更为节能环保，促进我国机械行业的健康稳定发展，推动我国国民经济的平稳发展。

现代机械设计篇5

关键词：现代机械设计；技术；方法；探讨

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.192

0 引言

机械设计是机械制造的基础环节，对提高机械生产质量及效率意义重大，尤其随着新设计技术的不断出现，给现代机械设计工作的发展指明了方向，有关现代机械设计及与方法的研究，也因此受到业内人士的高度重视。

1 现代机械设计技术

现代机械设计技术较多，如计算机辅助设计技术、节能环保设计技术、系统化机械设计技术等，一定程度上推动了机械制造行业的蓬勃发展，因此，加强这些技术的分析，能够为其实际应用提供指导。

1.1 计算机辅助设计技术

计算机辅助设计技术主要借助专业软件强大的运算及图形设计功能实现，现代机械设计主要应用CAD软件。实践表明，使用CAD软件进行现代机械的设计，不仅设计效率高，而且能从不同视图观察机械设计状况，修改方便，因此，是现代机械设计应用较高的软件。使用CAD软件进行现代机械设计时应遵循以下步骤：首先，确定数学模型。数学模型是现代机械设计的基础，一般情况下有现成的机械数学模型可供运用，但对于没有数学模型的机械零件设计，应在充分分析机械各项参数的基础上建立正确的数学模型；其次，设计合理的程序框图，计算各部件的性能、参数，为实际的设计工作的开展提供指导。再次，使用专门语言进行程序的编制。最后，加强对编制程序的细节检查，并输入相关参数进行模拟，以及时发现机械零件存在的瑕疵，通过认真调试，使其更好的符合设计要求。

1.2 节能环保设计技术

随着人们环保意识的提高，现代机械设计中越来越注重环保节能方面的考虑。当前，节能性能是衡量机械设备或零件性能的重要指标之一，因此，现代机械设计中一方面先应从材料选择、使用性、加工工艺、结构布局等方面注重节能方面的考虑，以提高能源利用率、实现节能目标。另一方面，在满足设计质量要求的前提下，注分析是否有可回收利用的资源，降低污染物的排放。

1.3 系统化机械设计技术

系统化机械设计技术指将设计工作逐层进行划分，确定每层所用的设计技术及方法，最后将各层有机的整合完成整个设计工作。采用系统化机械设计技术能明显提高设计质量及效率，是满足现代机械制造行业要求。系统化设计技术应用时应确保设计工作分解的合理性。首先，确定最佳的分解层次，为模型化及优化工作的开展提供便利。其次，分界面应简单，应选择在要素结合联系较为简单的位置。最后，正确处理功能分解与系统分解间的关系，尤其应将关系密切的要素结合在一起。

2 现代机械设计方法

现代机械设计工作开展中为提高工作效率，减少不良状况的发生，设计人员除熟练掌握专业的设计技术外，还应掌握一定的设计方法，以达到事半功倍的设计目的，结合实践经验得知，设计人员尤其应注重以下内容的认真落实：

（1）明确步骤及功能要求。为提高机械设计效率，现代机械设计时应做好以下两方面工作：一方面，明确设计步骤。机械设备或零件千差万别，设计时除存在细小的差别外，大部分步骤相似。首先，充分分析机械设计需求，明确机械设计的约束条件，制定详细的设计任务书。其次，在对机械功能认真分析的基础上，确定相关参数，并提出多套设计方案，进行对比分析。最后，确定最佳的设计方案，使用专门的设计工具，依据相关规范进行设计，尤其应准确把握设计细节，如机械尺寸、特性等。另一方面，明确功能要求是机械设计考虑的重点内容，是确保设计质量的P键。因此，现代机械设计时应加强机械耐磨性、稳定性、寿命、刚度、强度等方面的要求。同时，还应兼顾经济性、结构工艺性方面的考虑。

（2）注重相关参数的计算。现代机械设计中相关参数计算的准确与否往往给机械制造质量产生直接影响，因此，设计中应对机械运行情况进行模拟，掌握机械运行规律，在对其受力情况深入分析的基础上，计算相关参数，期间尤其应注重机械零件强度参数研究。机械零件强度由变应力强度与静应力强度之分，而变应力包括对称循环变应力、脉动循环变应力、非对称循环变应力，设计过程中设计人员应结合机械设计需求，加强各种类型变应力变化规律的分析，确保机械设计强度满足实际要求。另外，机械运行中不可避免的受到摩擦力影响，为延长其使用寿命，提高机械的抗摩擦能力，设计时应注重关键位置的设计。

（3）选择合适机械的材料。现代机械设计中使用的材料会影响机械质量及性能的充分发挥与否，因此，设计过程中应注重把握以下内容：一方面，选择合适的机械材料。现代机械材料类型比较多，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料，其中金融材料具有较好的力学性能，能很好的满足机械零件用途与性能要求；高分子材料具有良好的耐腐蚀性，在冷冻、化工设备中较为常用；陶瓷材料熔点高、耐腐蚀性强、硬度高，一般用于切削刀具制造中；复合材料具有较好的弹性模量及强度，主要应用与制造航天、航空设备。因此，现代机械设计中应机械的性能要求选择对应的材料。另一方面，还应综合考虑一些细节问题。如机械零件的应力、荷载性质及大小；机械零件所处的环境、温度等；材料的供应状况，尤其应考虑所用材料的价格等，保证在满足设计要求的基础上，最大限度的减少制造成本开支。

3 结论

现代机械设计是支撑机械制造行业蓬勃发展的基础，因此，加强相关设计技术及方法的研究意义重大。本文通过对现代机械设计技术及方法的研究得出以下结论：

（1）现代机械设计应用的技术较多，设计人员应在综合考虑机械设计要求的基础上，结合机械设备或零件工作实际，采取针对性设计技术，确保设计工作质量。

（2）为提高设计工作效率，设计人员应掌握现代机械设计的方法，并结合自身工作实际加以总结与反思，不断优化设计工作中的问题，提高现代机械设计工作水平，为设计出更多优质的机械产品做好铺垫。

参考文献：

[1]陈彤.现代机械设计方法研究及其创新[J].机械研究与应用，2015（02）：195-197.

[2]宋昊妍.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].机电技术，2015（04）：158-160.

现代机械设计篇6

【关键词】计算机技术 CAD绘图软件 现代机械设计 经济效益 应用前景

引言

自20世纪50年代开始，人们对于机械设计等就有了阶段性的进展，并且于那时CAD技术开始发展，经过20年的发展，CAD已经成为了机械设计中相对比较成熟的软件技术[1]。近年来，随着我国经济的飞速发展，现代制造业也有了飞速的发展，使得现代机械设计显得更为重要，为了提高机械零件精度、降低误差，CAD技术在二维工程制图、三维特征造型等领域均得到广泛的发展，并且在机械零件的制造、设计、试验等均得到发展，它不仅能够促进有效的缩短现代机械设计周期，同时还能够促进机械设计行业的发展。

1 CAD软件相关知识简介

1.1 CAD技术的相关理念

CAD绘图软件从大的角度来说属于是一个完整的体系，它主要包括两个部分，即计算机辅助软件设计、计算机辅助硬件系统。其中，计算机辅助软件设计属于CAD的核心部位。对于CAD绘图软件而言，它主要具备四大功能，即绘图功能、管理功能、图形管理功能以及分析及文字编辑、处理功能等。所以，CAD软件不仅能够对图形进行处理，同时能够进行有限元、文字等编辑。因此，在现代机械设计中引进CAD技术能够缩短产品研发周期，提高产品质量。

1.2 CAD技术在现代机械设计中应用优势

CAD在现代机械设计中使用较多，能有效的缩短产品开发周期。使用CAD进行现代机械设计时能够有效的缩短产品研发时间，能够将复杂的图形简单化，从而减轻了设计人员的工作量。而且，对于现有的机械零件只需要改变部分结构参数既能够满足要求，能够提高研发效率，缩短研发周期，此外，使用CAD研发现代机械设计时还存在以下优点，具体如下：（1）零件装配直观化。利用CAD技术能够快速查询零件相关参数，如零件存在错误的地方能够立即显示出来，避免了装配过程中发现新的问题，这样能够有效的避免不必要的损失。（2）零件设计便捷化。CAD软件能够对设计完成后的虚拟零件进行装配，并且能够根据装配结果进行二次设计或改进，能够保证现代机械零件的时效性、合理性，避免设计不合理产生的经济损失。（3）机械产品技术化。CAD软件能够引进新的设计理念和先进技术，采用CAD能够提高零件设计水平，能够对零件模型进行分析和优化，从而保证机械产品质量[2]。

1.3 CAD技术的发展远景

CAD绘图软件的使用具有较好的发展前景，并且这种软件在其他领域也有着广泛的使用前景。首先，CAD软件的使用更加趋于智能化，这是CAD使用的一个必然趋势。近年来，随着科技的飞速发展，现代化设计也更加趋于智能化，采用CAD中的数据库等能够向设计者提供相关知识的时效性。其次，CAD技术的虚拟化。CAD软件能够有效的对现代设计零件虚拟化，设计师能够机械零件等工作的环境等对其进行建模，并且能够根据结果及时发现现代设计软件的缺陷。最后，CAD软件交互化。使用CAD软件能够为设计师提供菜单图标化，保证设计师能够简单的进行设计现代软件。

2 CAD技术在机械设计中的应用

2.1 零件与装配图的实体生成

零件的实体建模。设计师利用CAD软件能够有效的对现代机械零件进行建模，即线框模型、表面模型、实体模型等三种。如在AutoCAD中进行三维造型时共有6种体系，即立方体、球体、圆锥体等。而对于零件结构比较简单的零件，通过CAD软件能够简单的对其进行结构分析，并且对本体进行分析，从而对其本体进行重构，然后对其进行交、并、差等布尔运算，这样就能够得到相对完整的实体模型。然而，对于比较复杂的零件，在进行设计时很难将其进行分解。利用CAD软件进行分析时可以先使用二维几何元素进行构造，然后再进行三维实体造型。

2.2 CAD在机械设计特征建模中的应用

在现代机械设计中，特征建模也显得十分重要，从大的角度来说，特征建模可以分为三种，具体如下：（1）通过CAD软件能够建立人机交互方式，从而使计算机获得所设计机械零件的几何信息与非几何信息，并且利用软件建立相对准确的现代设计模型；（2）通过CAD软件能够存储现代机械设计中所需要建立模型的基本信心，并且将这些信息存储产品工艺数据，完成机械零件的三维特征建模；（3）通过CAD软件能够储存多种标准零件数据库，从而完成产品的零件造型，并且能够将现代机械设计过程中产品的几何信息、工艺信息等融入其中，完成机械设计软件三维实体造型（如图）。

2.3 零件实体建模与生成装配图

现代机械设计时不但会设计到零件的材料问题、零件的基本尺寸、公差等。常规的设计方法虽然能够满足设计要求，但是对于新产品周期较长，已经不能够适应现代机械设计软件的要求。然而，利用CAD软件则能够通过多种建模软件，如表面模型、线框模型以及实体模型等完成机械设计的基本体系。因此，对于一些结构相对简单的零件则能够通过二维画图软件即能够完成。而对于结构复杂的零件则能够完成实体建模。待软件计算、建模完成之后，通过CAD软件能够对相关零件进行装配，并且在装配过程中发现零件可能存在的问题，如约束、限位、干涉等，从而提出合理性改进措施[3]。此外，利用CAD软件还能够控制零件之间的精度，分析不同零件之间的公差等，从而缩短机械零件设计周期，能够有效地降低研发成本，提高企业的经济效益。

2.4 应用CAE机械软件

CAD软件在现代机械设计中和CAM等软件具有异曲同工之效，现代机械设计中采用CAD软件时能够完成相关零件的技术问题，并且在设计过程中能够联合CAM机械系统等进行设计。此外，CAD软件还能够优化现代机械零件、分析零件寿命、强度等，并解决机械零件设计过程中的问题，如结构是否合理、材料强度等是否能够满足要求等[4]。

结语

CAD软件是一个以二维绘图软件为主的机械基础性软件，这款软件除了增加了传统机械设计中涉及到的问题，同时还增加了很多共，能够在实体建模、计算零件强度、零件的寿命等方面均具有广泛的应用，能够有效的保证零件的质量，缩短现代机械设计研发周期。因此，CAD技术在现代机械设计中有着不可忽视的作用，它能够解决传统机械设计不能解决的问题，将机械设计发展到一个新的高度，能够为我国机械化发展做出贡献。

参考文献

[1]蔡洪.论CAD技术在机械设计中的应用[J].科技资讯，2010（23）：94-95.

[2]孔庆华，韩媛.基于VG二次开发的活塞组CAD系统[J].森林工程.2007，23（1）：58-60.

[3]陈晓红.基于CAD在机械设计中应用的探索性研究[J].制造业自动化，2011（4）：125-128.

现代机械设计篇7

【关键词】现代机械设计；创新；计算机辅助设计

0.前言

总所周知，机械实际上就是一个比较大型的硬件设备，设计人员在对其进行设计时，不但要了解一定的专业设计知识，还必须要求其具备极大的耐心与细心。传统机械设计只需达到上述中的几点要求。但是随着社会的不断发展、经济的不断进步，科学水平得到了极大的改进，人们对机械有了更高的要求，这就要求新时期的机械设计人员必须具备革新思想与创新思维。第三次工业革命时期，机械行业发生了极大的改变，同时机械设计的要求也随之增高。在机械设计中加入创新是一种必然的趋势，创新的设计思维能够有效的促进机械行业的快速发展。机械设计随着时代的改变而变化，当前，我国的机械设计应该走与创新的发展道路，紧随时代的脚步不断进步。

1.现代机械设计方式的基本特征

1.1和传统机械设计方式相比较

传统机械设计的过程主要包括几个方面，具体分为市场需求调查，归纳问题概念，对问题进行综述，进行分析并优化设计方案，修改评价，绘制图纸与编写文件。传统的机械设计方式存在极大的局限，例如分析时采用的是经验类比的方法，设计能力较差；产品的指标与参数不够准确，是采取试凑的方式得到的；将静态的假使作为设计的基础，该形式无法满足动态设计的需要；机械产品设计成功的概率不高，且费用投入大；产品信息反馈的时间比较长。

在对传统的机械设计方式进行发展与继承之后，得到目前的现代化的机械设计。现代的机械设计引入了系统科学，这在很大程度上提升了设计技术的水平，使其显得更加的理性。从本质上讲，现代机械设计就是一门基础性的科学，多种学科知识交叉其中，例如机械设计、控制技术以及信息技术等，利用系统工程将其进行结合，从而达到机械系统最优化的最终目标，具有较强的综合性。从系统角度来看，可以将现代机械看做是一个三维系统，主要由方法维、时间维以及逻辑维等三维构成。其中方法维指的是机械在设计过程中所运用的工作方法以及工作思维。时间维按照时间顺序，将机械设计的整个流程表现出现，具体的流程有：机械产品的规划、产品方案设计、产品技术设计以及产品加工设计等。逻辑维就是处理问题的逻辑程序，也就是分析、综合、评估以及决策。设计人员在通过现代化的设计理论、工具以及手段等，是设计出的机械功能更加强大、质量更加优质。

1.2现代机械设计方式的类别

从多角度分析，可以将现代机械设计分成四个类别，具体有：

（1）涵盖范畴方面对现代机械设计方式分类，一类是狭义设计，即完成图纸；广义设计，即完成实体化产品的整个过程。

（2）中义设计，机械设计的内容只是界定在狭义设计与广义设计间。当前使用比较广泛的方法有动态设计、最优化方式以及数值仿真等等[1]。

（3）从成熟度方面分类：一类为内容正在发展类别，例如智能设计、虚拟设计、创新设计以及并行设计等；应用正在发展类别，例如机电一体化、优化设计以及计算机辅助设计等等。

（4）从工程角度分类：具体包括现代材料设计、现代模具设计等等。

2.系统化机械设计方式

原有的机械设计方式十分关注机械产品预期功能的实现，而现代的机械设计方式已经打破这种观念，机械设计开始向智能化、信息化、系统化以及柔性化的道路前进。从系统角度来看，现代机械设计以及控制技术将机械产品的制造工艺、使用功能以及性能等都提升到一定的高度，并且将原有机械产品结构进行了改进，从而有效促进了经济的发展。因此在机械工业的发展过程中，机械产品必将朝系统化方向发展。机械设计的系统化以及控制技术是一项改进传统机械的有效手段。

随着科学技术水平的不断进步，人们对机械产品的功能要求越来越高，技术工艺越来越复杂，使用期限越来越短，人们更新换代的速度越来越快，家用电器在使用几年之后就会更换。但是家电产品设计方案的设计方法上，则无法更上时展的步伐，不能满足人们对产品的需要。当前，计算机辅助产品的绘图设计、设计计算、生产规划以及加工制造等方面，已经获得较为广泛的分析与研究，并且获得了一定的成果，但是机械产品开发的初期方案，利用计算机辅助设计则难以达到其设计的要求。

系统化机械设计方式就是产品的设计从抽象分解到具体，依层次进行，将每一层所要达成的方法与目标都加以制定，使其能从浅到深从抽象到具体相连，从而实现机械设计的系统化。系统化机械设计的基本特征有：它是把设计当作由多个设计要素所构成的系统，其中的设计要素是独立存在的，要素之间又是相连，富有一定的层次性，将全部设计要素组成之后，那么就能达成系统设计所要实现的目标[2]。

在进行系统化机械设计时，为了达到产品设计的科学性与合理性，一般会将一个机械系统分成几个子系统，其中子系统较为简单，且相互联系，这样就能设计变得更加简便。可以依据实际的需要，在对分解后的子系统进行再次分解，从而使设计与分析工作更加的简单。

3.计算机辅助机械设计方式

计算机辅助设计技术作为电子信息技术中的一个关键内容。在机械设计中加入该技术，能充分将计算机强大的功能运用到产品设计中，例如绘图功能、计算功能，从而有效提升机械产品开发的精确度以及速度，并进一步发展设计人员的能力与技能。计算机辅助设计方式将计算机的速度快、精确度高、有识别判断、绘图以及图像显示等功能与人类的创造、智慧等有机结合，进而在最大限度上降低设计人员的劳动强度，缩短设计时间，提升设计质量水平。

计算机辅助机械设计的方法有四个步骤，具体为：第一步，构建数学模型：通常情况下，机械的零部件都拥有现成的数学模型，对于没有现成模型的，首先就必须构建一个准确的模型。第二步，对程序框图进行设计：程序框图的设计一般是依据人工计算的步骤完成的。第三步，通过高级语言对程序进行编制：按照程序框图进行编制。第四步，对程序进行调试：在编制好程序之后，首先对源程序进行认真检查，之后输到计算机中，开始进行试算，然后再试算程序适用范围的转折点以及界限等，注意所计算出来的结果必须和人工结果相一致[1]。

4.结束语

和传统的机械设计方法比较，现代机械设计发展了极大的改变，它将吸取各家所长，并将其整合运用与优化。现代的机械设计方式的基础就在于设计方法学，它充分发挥计算机的优势，缩短设计的时间，且有效提升机械设计的质量，节约机械开发研究的费用，确保一次性成功完成机械设计，从而加强机械产品的市场竞争力。当前现代机械设计开始朝智能化、系统化、绿色化以及定量化方向发展。伴随系统控制技术、计算机技术以及检测技术的不断发展，现代机械设计也将随之发展变化，将来所设计出的产品功能会更加的强大。

【参考文献】

[1]商昌桥.现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J].哈尔滨职业技术学院学报，2009（05）.

[2]胡笛川.机械优化设计[J].内蒙古科技与经济，2009（05）.

[3]张前森.浅析现代机械设计方法及研究进展[J].科技资讯，2011（18）.

现代机械设计篇8

关键词：现代机械；机械设计；特点；创新

中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

1、现代机械设计的内涵及特点

1.1 设计内涵

具体来讲，现代机械设计就是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起，借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的，故此从系统的角度上看，可将现代机械设计看作是一个三维系统，这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤，即分析、综合、评价、决策，这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤；时间维则是反映时间顺序的设计过程，大致可分为四个阶段，即产品规划、方案确定、技术以及加工设计；方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。

1.2 主要特点

(1)计算机化：在人类社会不断发展的过程中，计算机的出现极大程度地推动了生产力的提高。现如今随着计算机技术水平的进步，使其被广泛应用于各个领域当中，在机械设计的各个环节中都需要借助计算机来完成，如优化设计、系统仿真等等。(2)系统性：在应用现代机械设计解决产品设计中的各种相关问题时，其主要通过系统的观点将机械看成是一个具有特定功能以及各部分相互关联的有机整体，这充分体现出了现代机械设计的系统性。(3)动态性：现代机械设计不仅重视产品在静态下的性能，更加重视其在工作环境下的动态性能，这样的设计能够进一步提高产品的整体性能。(4)创新性：由于现代机械设计主要是以科学的设计理论以及先进的设计工具为基础，故此其能够真正发挥出设计者丰富的想象力和创造性思维，并运用各种具有创造性的手段和方法，研发出更多具有创新性的机械产品。

2、现代机械设计的理念

设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。

3、运用创新思维实现机械设计的重要意义

机械创新设计能够提高机械设计人员的智能化水平，达到建立有效的机械设计“专家”系统的目标，加速机械设计向着智能化、自动化、最优化以及集成化的方向迈进。另外，机械设计的创新探索能够有效地锻炼机械设计人员的创造性思维，激发他们的潜在能力，提高人员自身实现技术创新的自觉意识。依据机械设计的划分阶段，在方案结构设计、运动设计和动力设计3个阶段中，创新思维下的机械制造产品，通常会含有较高的科技含量，从而在市场推进的过程中就会回收到不可估量的经济与社会效益。

4、机械创新设计思维的原则

4.1 最短路径原则

首先要对产品具有的功能进行明确，然后找出最佳的设计例子，以便在最快的时间内接近目标，然后选用正确的价值工程方法，再将价值较低的极少数组件找出来，当做研究的对象，分析出对象当前存在的矛盾，尝试在最小的变动之下将矛盾解决。这种方法需要消耗的能量是最少的，也就是所说的选用的路径是最短的。

4.2 相似性联想原则

联想是要针对事物之间的相似性进行分析和归纳，联想合理与否的一点重要依据就是是否具有相似性，相似性由产品的实例进行决定，如果多样产品实例同时满足一种功能要求，那么它们之间就可以说是存在着一定的相似性。

5、现代机械设计模式创新的有效途径

5.1 优化设计

现代机械设计模式的创新应当朝着优化设计的方向发展，而所谓的优化设计则是指以数学规划为理论依据、以计算机为设计工具，并在充分考虑与设计有关的各种制约因素的基础上，寻求与预定目标相符的最优方案的设计过程。简单来讲，优化设计方法是现代机械设计创新中比较先进的一种，其建立在计算机技术和最优化的数学理论基础上，并借助计算机和数学函数得出效率最高、最优化的设计方案，这种设计理念完全符合时展对机械设计的要求。设计人员在利用该方法进行机械设计时，能够对各方面的影响因素进行综合考虑，这样可以更加系统和全面地对问题进行分析和解决，从而获得最为精确的设计数据，达到缩短设计周期的目的。优化设计是CAD设计中最为重要的组成部分之一，其充分体现出设计最优的原则，通过找寻最优的设计方案，极大程度地提高了机械设计质量。

5.2 系统化设计

现代机械设计模式的创新应当以突破传统设计仅重视产品实现预期功能这一目标，借此来使机械设计朝着智能化、自动化、柔性化、信息化和系统化的方向发展。通过系统化设计能够在原有机械设计的基础上使产品的各方面功能和整体性能提高到一个全新的水平线上，而且有极大可能使产品的结构发生变化，从而带来巨大的经济效益和社会效益。为此，系统化设计必然会成为现代机械设计未来的发展趋势。系统化设计通过层次划分、逐层实现的方式，将原本抽象的设计任务转变为具体化，使整个设计过程变得更加系统，有规律可循、有方法可依，更容易实现计算机辅助设计。

5.3 变型设计

所谓的变形设计实质上就是在原有的设计基础之上进行新的研发，借此来使机械上的零部件更加标准、通用化水平更高，由此生产出具有系列化的产品，满足更多用户的不同需求，变形设计其实就是一种创新，这种设计方法有三种形式：其一，纵系列变形设计，即在产品结构、原理以及功能都相同的条件下，改变尺寸和性能参数的设计；其二，横系列变形设计，即以基础型产品为基础对其各方面功能进行扩展的设计；其三，跨系列变型设计，即设计具有先进动力参数的不同类型产品。采用变型设计能够在确保产品原有功能以及原理不变的前提下，按照用户的使用需求对相关参数进行调整，以此来设计出更加完善且符合用户要求的产品。在机械设计中比较常用的变型设计是产品三维参数化变形设计，即以工程、拓扑及尺寸这三者的约束驱动为技术基础的一种设计方法，它能够实现各类相关信息的自动更新，如视图位置、尺寸、比例等，而且还能实现整个产品生命周期的参数化设计。

结束语

现代机械制造行业的发展彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高。现代机械设计相对于传统的机械设计而言，具有动态性、系统性、创新性、计算机化等特点。不断地创新现代机械设计方法，是确保机械制造业发展的有利保障。

参考文献

[1]李才运.现代设计和传统机械设计的比较[J].工业技术，2012.