現(xiàn)代機械設計精選(九篇)

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第1篇：現(xiàn)代機械設計范文

關鍵詞：機械設計；計算機；設計方法；機械

進入21世紀，由于生產力的快速發(fā)展，社會生活與生產的各個方面都獲得了巨大的進步，各種新工藝和新方法逐步的走進了機械設計的領域。面對競爭日益激烈的市場環(huán)境，機械設計要想在時代的發(fā)展之中立于不敗之地就必須注重方法的創(chuàng)新與技術的革命，只有這樣才能適應時代的不斷進步與發(fā)展。正是在這種環(huán)境的影響之下，現(xiàn)代機械設計方法逐步出現(xiàn)并得到了快速的發(fā)展，適應現(xiàn)代社會發(fā)展的機械設計方法極大的改變了現(xiàn)代機械設計的理念與過程。本文針對現(xiàn)代機械設計方法進行了系統(tǒng)的介紹，希望可以對我國機械設計今后的發(fā)展帶來相應的借鑒價值。

1.現(xiàn)代機械設計的內涵

上世紀六十年代，人們在對機械設計研究的過程之中將機械設計的過程分為三個階段：體驗階段、設計方案階段以及技術設計與工藝設計階段，這三個方面之間相互獨立又相互聯(lián)系。隨著科學技術的不斷發(fā)展，尤其是計算機技術普及之后，人們逐步的認識到機械設計不應該割裂開來，而是應該統(tǒng)一起來，進行系統(tǒng)性的設計，實現(xiàn)體驗、設計和工藝三者之間的有效融合。在這種理念的引導之下，機械設計方法逐步融合并吸收了其他多種方法與理念，逐步形成了現(xiàn)代的機械設計方法。例如信息科學、計算機技術以及系統(tǒng)科學都成為了促進現(xiàn)代機械設計方法革新的重要因素。

2.現(xiàn)代機械設計的特點

現(xiàn)代機械設計的方式與種類很多，機械設計的結構趨于復雜，正是如此，現(xiàn)代機械設計存在真很多的特點。首先，在設計方法方面現(xiàn)代機械設計往往與計算機技術進行融合之后完成相應的機械設計；其次，設計理念在逐步的更新，傳統(tǒng)的設計理念已經(jīng)逐步淡出時展的舞臺，取而代之的是更為科學與先進的設計理念；最后，在設計目標方面，現(xiàn)代機械設計的目標零件和機械更為復雜，需要的設計思路和設計方法更為先進。

3.現(xiàn)代機械設計方法分析

隨著科學技術的革命，機械設計方法獲得了迅猛的發(fā)展，尤其是計算機技術與信息技術普及并走入機械設計領域之后，機械設計方法可以說獲得了狂飚式的發(fā)展。各種新的設計理念與設計方法如雨后春筍般鋪展開來。

3.1可靠性設計

可靠性設計將機械設計與概率論和數(shù)理統(tǒng)計進行了有效的結合，在實際的設計之中將可靠度指標與機械設計進行了融合，這種設計方法可以更為準確的反應零件質量，這種設計方法利用數(shù)學的概率原理計算出在給定環(huán)境之下零件不產生破壞的概率，進一步的提供了零件的安全系數(shù)。這種設計方法主要為了適應現(xiàn)代機械設計目標和條件的日益復雜，進一步保證了所設計和生產的零件的質量。該方法的發(fā)展與普及主要是現(xiàn)代數(shù)學與物力學共同發(fā)展與融合的結果，正是可靠性設計的出現(xiàn)才有效保證了各種高標準機械設計工作的順利推進與不斷發(fā)展。

3.2最優(yōu)化設計

優(yōu)化設計法是根據(jù)最優(yōu)化原理和方法綜合各方面的因素，以人機配合的方式或自動搜索方式，借助計算機進行半自動或自動設計，尋求在現(xiàn)有工程條件下的最優(yōu)設計方案的一種現(xiàn)代設計方法?，F(xiàn)代機械設計之中優(yōu)化的主要內容包括兩個方面：第一，對實際的工程進行數(shù)學抽象，抽象成為相應的最優(yōu)化數(shù)學模型；第二，應用迭代法來遙進出相應的解。通過這兩個階段就實現(xiàn)了對機械設計的優(yōu)化處理，尋去更為科學的設計方法，這成為現(xiàn)代機械設計方法之中不可或缺的環(huán)節(jié)與步驟。

3.3計算機輔助設計

計算機是20世紀最偉大的發(fā)明之一，正是由于計算機的出現(xiàn)極大的改變了現(xiàn)代社會生活與生產方式，同樣也對機械設計方法的改變帶來相應的機遇。在現(xiàn)代的機械設計之中，更多選擇的是計算機輔助設計，計算機技術的引入讓現(xiàn)代機械設計更加智能化。

現(xiàn)代計算機輔助技術進行機械設計的過程之中主要分為四個步驟：其一，建立數(shù)學模型，因為計算機只能認識數(shù)據(jù)模型，在實際的機械設計過程之中必須首先建立相應的數(shù)學模型，這是利用計算機進行機械設計的首要步驟；其二，設計程序，這是計算機的指令程序，也是最為關鍵的步驟；其三，編輯程序，該過程從嚴格意義上來講與機械設計無關，就是簡單嚴格的程序編寫過程，需要應用到計算機高級語言；最后，程序調試，這是所以計算機程序編寫之后必須進行的一項操作，只有進行了科學的程序調試才能得知其工作是否正常，是否可以完成相應的機械設計。

3.4系統(tǒng)化機械設計方法

系統(tǒng)化機械設計方法就是將傳統(tǒng)的幾個設計步驟進行有機的整合，將原來的多步驟設計整合為一步設計。這種設計方法有效的提高了機械設計的效率，讓現(xiàn)代原來的機械設計變的更為方便快捷，增強了現(xiàn)代機械設計的連貫性。其次，這種系統(tǒng)化的設計方法仍然保留了各個設計要素的獨立性，這是對設計方法進行逐步優(yōu)化的結果，也正是各個設計因素的相對獨立性決定了系統(tǒng)化設計方法可以不影響設計要素的功能和性質；第三，機械設計雖然表面實現(xiàn)了系統(tǒng)化但是其內部仍然存在著必然的聯(lián)系，功能方面仍然存在其自身的層次性，這種設計方法對于現(xiàn)代機械設計的發(fā)展有著十分重要的理論意義和實踐價值。

4.結束語

時代在發(fā)展，技術在進步，機械設計方法也在不斷的革命。在計算機技術的推動下，現(xiàn)代機械設計方法正在向著動態(tài)化、智能化、科學化方面發(fā)展。傳統(tǒng)的機械設計方法已經(jīng)逐步的退出了歷史的舞臺，取而代之的更為科學與先進的現(xiàn)代機械設計方法。這些先進的機械設計方法必將促進我國機械設計工作的不斷進步與發(fā)展。

參考文獻：

[1]李彩風，劉俊峰，馮曉靜，李建平.現(xiàn)代機械設計方法與農機設計[J].農機化研究，2006，05：186-188.

第2篇：現(xiàn)代機械設計范文

現(xiàn)如今，整個社會對于能源的需求量是非常大的，礦產資源的開發(fā)已經(jīng)成為現(xiàn)今一個非常重要的行業(yè)，與此同時，各種各樣的礦難也隨之增多。造成礦難的原因多種多樣，但是其中因為礦山機械的設計導致的悲劇卻占了一大部分的原因。所以，加強礦山機械的設計，保證礦山機械的質量，發(fā)揮更大的實用性，是我們目前應該重要考慮和研究的問題。我國目前在這方面的研究已經(jīng)取得了初步的成效。

1 現(xiàn)代礦山機械設計的內容以及重要意義

1.1 設計的內容

伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的設計方法因為無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需求，逐漸被社會淘汰。而現(xiàn)代設計將重心放在了智能、系統(tǒng)、穩(wěn)定、先進和包容等方面，根據(jù)市場的實際需求情況，經(jīng)由設計人員認真的推演、規(guī)劃，最終制定出來的?，F(xiàn)代設計的方法對于推動企業(yè)的技術發(fā)展作用非常明顯。

1.2 設計的重要意義

正如大家所了解的，煤礦的開采過程是非常復雜的，而且設計的環(huán)節(jié)非常的多。而在整個的過程中，機械設計由于和開采的安全息相關，所以更加的顯示出現(xiàn)代機械設計的重要性。礦山機械設備貫穿于整個礦山的開采過程，這就要求相關部門必須重視機械設計的研究。現(xiàn)代機械設計的方法能夠為煤礦的開采節(jié)約成本，大大的提高市場的競爭力。

如今，我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，科技水平不斷創(chuàng)新高，如何更好的將日新月異的技術應用到礦山機械設計中來，是今后一段時間我們要面臨的重要課題。

2 現(xiàn)代礦山機械設計的要點分析

2.1 設計理念體現(xiàn)以人為本

無論哪一種機械設計，都應該貫徹以人為本的原則，強調人的特殊作用。在這個理念中，還應該包括很多的內容，比如礦山機械的噪音都比較大，當然這也是由于其自身的體型和功能決定的，但是噪音會給人帶來非常大的傷害，如何盡量的削減噪音，是現(xiàn)代應該重視的一項研究。有關調查顯示，人如果長期處于特別嘈雜的環(huán)境中，對整個身體機能來說影響是非常大的，一旦受到傷害，首先表現(xiàn)出來的就是嘔吐和眩暈。有關數(shù)據(jù)表明，外界環(huán)境的音量如果超過了85dB，就會造成人體大腦皮層的興奮和難以自制的情況。一旦出現(xiàn)這種情況，就極易影響礦山操作者的工作狀態(tài)，造成事故的發(fā)生。所以，在礦山的設計中必須把人的因素加進來，盡可能的降低機器系統(tǒng)噪音的產生量，使用科學的手段降噪除噪。

特別是現(xiàn)階段，我國礦山的機械設計的自動化程度還比較低，為了體現(xiàn)人性化的設計，應該把設計要點也放在方便舒適的操作上，盡量使整個操作臺的設計更加的體現(xiàn)人性化。比如操作臺的位置問題，應該盡量針對人體眼睛的最佳角度來進行角度的設計，人眼的最佳視角是上下三十度左右，左右六十度左右，如果能夠滿足這個原則，就能更好的緩解操作者的視覺疲勞，提高操作的安全性。

2.2 做好綜合設計。

現(xiàn)代機械設計具有高效性、安全性和智能性的特點，在設計的過程中，對這些特點必須綜合進行考慮，結合人體的基本參數(shù)和生理指標進行綜合設計，綜合這些數(shù)據(jù)和指標進行實際的設計。這樣，機械設計的方案才會更加的完善，體現(xiàn)人性化的需求，滿足現(xiàn)代生產的需要。

3 現(xiàn)代機械設計方法在礦山中的具體應用。

3.1 仿生學設計技術的應用。

3.1.1 關于形態(tài)的仿生學

形態(tài)仿生學設計主要來源于大自然。仿生設計的素材基本都來自于形形的大自然。現(xiàn)代優(yōu)秀的設計師，必須能夠通過大自然來獲得靈感，結合生物的不同形態(tài)來進行機械系統(tǒng)的設計，通過生物的自然形態(tài)的研究來獲得更好的生產力源泉。這一點是不可否認的，適者生存的自然法則決定了自然界中所有的生物都有他們自己生存的獨特能力?，F(xiàn)如今，形態(tài)的仿生設計的理念已經(jīng)更加的被重視，通過系統(tǒng)化的分析，進行有關數(shù)據(jù)的提取，這為更多的設計者更好的完成生態(tài)外形的改造提供了很大的幫助，使它們更好的額被應用到礦山的機械設計制造當中。

3.1.2 關于功能的仿生設計。

該理念主要是通過整個大自然中的生物本身特有的構造和能力進行分析，獲取數(shù)據(jù)，再結合礦山機械的設計需求進行功能的融合。功能仿生設計的源泉是自然界的生物本身，它們特有的功能給了設計者們一定的借鑒和模仿的空間，被最大限度的應用到了當今的礦山機械設計的需求之中。如果這些自然功能和實際功能可以完美的結合，對現(xiàn)代機械設計的功能新時期的到來時功不可沒的。這對于整個礦山機械的設計來說，其優(yōu)勢是不可估量的，這也是礦山機械設計今后主要的發(fā)展方向。

3.2 綠色設計理念的應用

3.2.1 有關設計方法的探析

礦山機械在運行的過程中，產生的有害物質是比較多的，這對自然環(huán)境構成了很大的威脅，比如礦山機械的動力系統(tǒng)一般都是靠柴油機帶動的，柴油機在工作的過程中噪聲比較大，排放的顆粒物也比較多，特別是那種大缸徑的柴油機，對環(huán)境的影響特別的嚴重。因此，為了環(huán)保技術的設計，在礦山機械設計中必須加強綠色設計。

從整體的角度出發(fā)，綠色設計是整個設計系統(tǒng)的核心，在礦山設計中就是突出結構的設計，比如可拆卸的設計，材料的選擇，環(huán)境的設計，包裝的設計創(chuàng)新等等。這其中最重要的方面就是對環(huán)境的綜合評價，這個方面將會貫穿于整個的過程之中，主要用在企業(yè)礦山機械設備的開發(fā)和設計、制作的過程中。

評價指標體系建立的情況，可以考慮生態(tài)平衡和廢棄的處理等等。其中對于美觀度的要求、舒適度的要求、廢棄物的回收都是要考慮的，必須貫穿于整個世紀、制造和使用的過程之中，也要體現(xiàn)在回收的環(huán)節(jié)中。原因就是在礦山機械的設計中，每個階段的工作都是交叉在一起進行著的，這就要求建立一個完善的環(huán)境以有利于內部的交叉使用。一方面，有利于信息的篩選、傳送，另一方面有利于反復的使用。

3.2.2 有關綠色設計的技術分析

在綠色設計中，首要的就是數(shù)據(jù)管理的技術，然后是針對建模和仿真技術，第三就是評價的技術。數(shù)據(jù)的管理，是在礦山機械的綠色設計中一個至關重要的技術，在礦山機械設計的生命周期中，每個環(huán)節(jié)都有對它的需要，并且需求量是很大的，涵蓋了綠色資源和工程的規(guī)范技術等進行管理的技術，可以按照事先的眼球將相關的數(shù)據(jù)信息傳遞給指定位置的工作人員。

3.3 優(yōu)化設計的應用

目前，優(yōu)化設計在礦山機械設計中運用已經(jīng)相當廣泛了。優(yōu)化設計主要是指將設計中遇到的問題向數(shù)學模型進行轉化，充分利用現(xiàn)代計算機技術，經(jīng)過準確的計算，得到最佳的可行性方案。優(yōu)化設計不僅僅推動了計算機輔助功能的進程，也大大提高了產品性能。

3.4 可靠性設計的應用

對設計產品質量評定的一個重要方面就是機械在一定的時間和條件下，能夠完成的工作強度的能力。為了使設備的性能達到最佳，必須按照機械的性能、材料等進行大量的試驗，進行細致的分析，獲得具體有效的數(shù)據(jù)，結合機械的強度、尺寸、材料進行設計，延長設備的使用壽命，提高機械的可靠性。

3.5 穩(wěn)健性設計的應用

結合系統(tǒng)的非線性因素，將多方面的可控因素進行優(yōu)化，同時優(yōu)化產品的性能，進而提高機械的穩(wěn)定性。礦山機械的工作環(huán)境相對惡劣，這就要求通過穩(wěn)健的設計技術，保證機器能夠在惡劣的環(huán)境中保持穩(wěn)定、長久的工作狀態(tài)。

3.6 智能設計的應用

經(jīng)過長期的科學技術的發(fā)展，智能機器的出現(xiàn)已經(jīng)是一種形勢了。所以，在礦山機械的設計中盡量采用智能系統(tǒng)設計，是勢在必行的。通過集成傳感器、控制器和執(zhí)行器，可以保證機械適應環(huán)境能力的提高，還能有效的降低能耗，提高性能。

第3篇：現(xiàn)代機械設計范文

計算機輔助設計，簡稱CAD，是一種運用計算機軟件系統(tǒng)來輔助設計人員對煤礦機械進行設計的方法。到目前為止，我國煤礦機械產品已經(jīng)進入一個穩(wěn)步發(fā)展的階段，將計算機輔助設計方法應用于煤礦機械設計中，不但可以另設計更方便、更簡捷，同時也全面的實現(xiàn)了煤礦機械的模塊化設計、系統(tǒng)化設計和并行設計，從而提高了煤礦機械設計與生產的一體化。1）模塊化設計。煤礦機械設備的設計，涉及面廣、內容繁冗，對此可進行分模塊式設計。通常講，設計者是按著機械的具體功能來劃分模塊的，然后利用計算機軟件對機械進行模塊化的分區(qū)設計，同時將較為穩(wěn)定、不常變動的模塊設計存儲。如此在有效地時間內，不但可以提高工作效率，而且能夠有效提高機械設計的精確度、減少技術失誤，從而增強機械設備結構的生產性和互換性，確保機械設備的準確性和維修性。2）系統(tǒng)化設計。將現(xiàn)代設計理論和方法應用于煤礦機械設計，即建立相應的數(shù)學模型，然后運用計算機技術作為輔助設計，在以往實驗數(shù)據(jù)的基礎上，采用先進的科學計算方法對煤礦機械系統(tǒng)在預期工作中的情況進行分析設計。對煤礦機械設備進行系統(tǒng)化的分析設計，可真實的反應出機械設備在真實工作時的受力情況、運作情況，從而提高了所設計機械設備投入運作的有效性和穩(wěn)定性。3）并行設計。計算機輔助設計的應用，實現(xiàn)了將產品設計與具體運行使用一體化的效果，從而切實的避免了設計效果與實際效果不相符現(xiàn)象的發(fā)生。目前，多數(shù)煤礦機械設備上都安裝有故障監(jiān)測器，但是故障監(jiān)測器只能在機械設計生產、試驗后才能發(fā)現(xiàn)故障，而運用計算機輔助實現(xiàn)并行設計，可以將機械設備的設計和生產過程進行系統(tǒng)化的設計，進而實現(xiàn)機械設計的有效性。

2優(yōu)化設計的應用

優(yōu)化設計是現(xiàn)代設計理論與方法的經(jīng)濟之本，優(yōu)化設計一方面可以確保機械設備的良好性能和質量，另一方面可適當?shù)乜s小產品體積，降低生產成本，因此優(yōu)化設計是礦山機械設備設計所必須使用的方法。據(jù)相關資料表明，在煤礦機械減速器的設計過程中有效運用優(yōu)化設計方法，可使其體積減小13%，質量減少12%，由此證實了優(yōu)化設計對于降低機械設備生產成本有著重要作用。

3有限元法設計的應用

從狹義上講，有限元法就是通過對有限個單元作分片插值求解各種力學、物理問題的一種數(shù)值方法，而鑒于煤礦機械的工作性質，正適合用有限元法對其受理進行有效的分析。通常，煤礦機械設備受力情況較為復雜，例如煤礦挖掘用的電動挖掘機，對于挖掘機的斗桿和動臂，受力較為復雜，用正常的力學知識根本起不到作用，為此將有限元法應用于機械設計中，能夠很好的解決機械設備中的受力問題。

4創(chuàng)新環(huán)保設計的應用

創(chuàng)新、環(huán)保是當今社會發(fā)展的兩大重要元素，是現(xiàn)代設計理論與方法的組成部分。創(chuàng)新設計，即要求設計人員在已知和可行事物的基礎上，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，構想、設計出以前未有過的技術過程。創(chuàng)新設計，不但可對原有設計的欠缺處進行改善，同時能夠促進產業(yè)發(fā)展你與進步。環(huán)保設計在煤礦機械設計的應用，主要體現(xiàn)在延長機械使用壽命、提高機械使用效率和降低環(huán)境污染三個方面。

5智能化設計的應用

現(xiàn)代設計理論與方法中的智能化設計，也可理解為智能工程，即通過使用不同種類傳感器、控制器和執(zhí)行器等多種高科技產品，實現(xiàn)機械運作、自檢的自動化工作模式。煤礦開采挖掘具有一定的危險性，所以將智能化設計應用于機械設計，可確保煤礦正常生產的有效運行，例如目前已廣泛應用于煤礦勘探、開采等工作中的機器人技術和紅外技術，都是智能化設計的成果。

6可靠化設計的應用

第4篇：現(xiàn)代機械設計范文

關鍵詞：設計技術；機械設計；應用

1 傳統(tǒng)設計技術與現(xiàn)代設計技術的比較

1.1 傳統(tǒng)設計技術

設計是通過合理想象和創(chuàng)造性思維用視覺傳達的形式進行的實踐過程。傳統(tǒng)的設計技術在設計過程中往往依據(jù)直覺和經(jīng)驗，看重長期以來的經(jīng)驗積累，缺少創(chuàng)造性的思維活動空間。在參考模型的選擇上，根據(jù)設計要求，側重人類設計的智能活動機制，僅以CAD輔助設計，與現(xiàn)代化設計大相徑庭。傳統(tǒng)設計方法存在著諸多弊端，如設計過程中的數(shù)值計算存在著諸多不便，不僅計算速度慢，工作效率低，而且其產品開發(fā)的周期較長，通過長時間設計出來的產品，定型后在產品生產性不易更改，使得產品設計的形象大打折扣，不便于產品的更新升級。傳統(tǒng)設計方法（如圖1所示）

1.2 現(xiàn)代設計技術

現(xiàn)代設計技術是對傳統(tǒng)設計的革新，它基于傳統(tǒng)設計而產生，在設計過程中融入了現(xiàn)代化設計理念，使設計技術更符合人們生產生活的需要，因此深受人們的親睞。從設計方法上看，現(xiàn)代設計技術從設計的大局著眼，注重設計方法的整體系，用系統(tǒng)性的思維方式，將傳統(tǒng)的經(jīng)驗法提高到理性的層面，著重致力于設計創(chuàng)新，力求用現(xiàn)代科學技術知識，贏得產品的核心競爭力。在現(xiàn)代設計技術中，不僅要考慮產品的實用性，而且還要從產品的美觀和安全性能方面設計，根據(jù)產品的功能和市場需要進行設計。不難看出，現(xiàn)代設計技術是一門多學科、多專業(yè)相互交叉的技術，在現(xiàn)代化設計理念的指導下，將現(xiàn)代設計應用到機械設計中勢在必行?，F(xiàn)代設計流程（如圖2所示）

2 現(xiàn)代設計技術在機械設計中的應用

2.1 IT技術在機械設計中的應用

IT技術在機械設計中的應用，主要表現(xiàn)在四個方面，即仿真與虛擬設計技術、網(wǎng)絡協(xié)同設計、并行設計和智能設計。其中，仿真技術以計算機和專業(yè)設備為工具，設計的模型模仿實際需要而產生，是一門多學科的綜合性技術。虛擬設計則設計者在虛擬環(huán)境中進行的設計，這種多維化人機交互信息環(huán)境，使實際產品應有的要求得以在虛擬的環(huán)境中實現(xiàn)。網(wǎng)絡協(xié)同設計結合獨到的軟件設計理念而產生，對軟件模塊和項目管理統(tǒng)籌安排，從圖形的設計、校審到打印歸檔等都有機統(tǒng)一起來，使成本可以降低，可以更快地完成設計。并行設計更強調功能上和過程上的集成，是相對于傳統(tǒng)的串行設計而言的，更強調功能上和過程上的集成，力求更好的滿足客戶對產品綜合性能的要求。就智能設計方面來說，智能設計采用計算機模擬人類的思維活動，能夠較好地支持設計過程自動化，從而成為設計人員的重要輔助工具。

2.2 數(shù)學知識在機械設計中的應用

數(shù)學知識在機械設計中的應用要把握好三個關鍵點，一是有限元法；二是優(yōu)化設計；三是產品可靠性設計。有限元法又稱有限單元法，是一種高效能、常用的計算方法。從數(shù)學知識理論方面來說，是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。優(yōu)化設計則要求先建立符合實際的數(shù)學模型，將設計要求用抽象化的數(shù)學符號表現(xiàn)出來，如約束條件和函數(shù)，建立目標函數(shù)，并根據(jù)所建立的模型，尋求最優(yōu)的設計方案。如機械設計對載荷和工藝方面的要求就可作為設計參數(shù)。另外，在應用現(xiàn)代技術進行機械設計時，對于產品可靠性的設計應建立在產品設計之初，以機械的載荷和強度等影響因素為基準，應用可靠性數(shù)學理論與方法，保證機械及其零部件滿足給定的可靠性指標，可以保障機械的可靠性。

2.3 新概念在機械設計中的應用

新概念在機械設計中的應用，主要是指綠色產品設計的概念和機械創(chuàng)新設計的概念。具體說來，綠色產品設計是從產品的安全生命周期出發(fā)，將生態(tài)環(huán)境觀念有意識地融入到機械設計中，考慮了生命周期各個階段對環(huán)境的影響。為減小能源消耗，機械設計在應用綠色產品設計的過程中，應考慮廢棄產品如何回收、再生和利用，對產品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。機械創(chuàng)新設計的設計過程大致可以分為三個階段，分別是直覺思維、邏輯思維和創(chuàng)造過程。其中，直覺思維是意識形態(tài)領域對機械產品的直觀反映，具有強烈的靈感凸顯特點。至于直覺思維是否具有實用性，則需要邏輯思維來判斷，通過邏輯推理思維進行分析，在反復實驗中確定機械產品設計方案的可行性，而對機械產品的創(chuàng)造過程也就是機械創(chuàng)新設計的過程。

3 結束語

總之，現(xiàn)代設計技術在機械設計中的應用是一項綜合的系統(tǒng)工程，具有長期性和復雜性。在機械設計中，為發(fā)揮現(xiàn)代設計技術的優(yōu)越性，應重點把握好現(xiàn)代技術中的IT技術、數(shù)學知識和新概念方面的內容，面對機械設計日趨復雜的現(xiàn)狀，不斷探索現(xiàn)代設計技術在機械設計中的應用策略，只有這樣，才能不斷提高現(xiàn)代設計技術的應用水平，進而促進機械設計又好又快地發(fā)展。

參考文獻

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第5篇：現(xiàn)代機械設計范文

【關鍵詞】機械制造；機械設計；設計理念；技術創(chuàng)新

作為國民經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代化建設的基礎性行業(yè)，隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化進程的不斷加快，工業(yè)生產的需要也在不斷增大，機械設計的技術水平也在不斷的更新進步?，F(xiàn)代機械設計巧妙的結合電子計算機、數(shù)學、力學、工程實踐理論等領域，顛覆了以往傳統(tǒng)的人工或生硬機械化的生產模式，給現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)帶來了全新的改革。機械工具作為工業(yè)生產的基礎方式，其奠基作用是無可替代的，現(xiàn)代機械制造行業(yè)的發(fā)展也是一國的綜合國力和技術水平的很好體現(xiàn)，市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科學技術的突飛猛進，和現(xiàn)代化建設的急切腳步都讓工業(yè)機械的市場需求大大提高，在未來，機械制造行業(yè)的發(fā)展將有著更好的前景。現(xiàn)代機械設計應與最先進的科學技術和理念相結合，現(xiàn)代機械設計理念和技術創(chuàng)新對我國機械制造行業(yè)的發(fā)展有著不可忽略的意義。

1.現(xiàn)代機械設計內涵與設計理念

1.1現(xiàn)代機械設計概述

現(xiàn)代機械設計就是巧妙的結合電子計算機、數(shù)學、力學、工程實踐理論等領域，按照具體的使用要求，分析、計算、構思機械的結構、原理、運動、能量和力的傳遞、零件的形狀、大小、等不同的方面，并最終予以制作的全過程。

1.2現(xiàn)代機械設計的方法

傳統(tǒng)的機械設計一般是按照目標和任務，制定一個方案，甚或制造出具體的樣機，而后予以考核評定，在考核評定的基礎之上，進行修改，形成第二方案，循環(huán)反復進行這一過程一直等到滿意為止。具體的流程是：市場需求調查；歸納相關問題；綜合分析問題；優(yōu)化方案；修改方案；繪制圖樣。在傳統(tǒng)機械設計中，由于受到設計觀念、技術方法和設備條件的限制，設計要借助于大量的靜止化和簡化假設，這樣就大大地影響了設計的精確度，設計中過度依靠主觀靈感和經(jīng)驗，高效、準確和科學合理性受到了影響。現(xiàn)代機械設計分為廣義的和狹義的兩種，廣義的設計針對的是實體化對象的整個過程，狹義設計針對的是圖樣完成的設計。現(xiàn)代機械設計的基本特征是智能化、經(jīng)濟性、集成化、并行、精確、動態(tài)運行?，F(xiàn)代機械設計一般有幾種分類，比較成熟的設計方法有：CAD、機電一體化的設計方法、最優(yōu)化的機械設計方法、有限元的機械設計方法等等。正在發(fā)展中的新穎設計包括：智能、生命周期、創(chuàng)新、并行、穩(wěn)健、虛擬等不同的類型。

1.3現(xiàn)代機械設計的理念

設計過程要遵循一些理性的、科學的基本原則，一般來說包括邏輯關系的確定，物理關系的確定，結構關系的確定，總體層面設計的最終確定。現(xiàn)代機械設計的理念是把信息技術、計算機輔助技術、智能技術和機械工程技術相結合，通過建立數(shù)學模型進行優(yōu)化，融合數(shù)學、物理學、電子信息學、化工學、人體心理學、測量學等學科知識，從形象思維開始，綜合運行各種思維方式，經(jīng)過邏輯推理和判斷及相應的綜合、分析與決策，產生設計創(chuàng)意，經(jīng)過精確的數(shù)據(jù)分析和操作，反復操作循環(huán)，最終完成設計方案。設計過程要充分考慮到設計任務，清晰設計目標，充分收集資料和數(shù)據(jù)，要設計出新結構和新方案，還要和客戶進行討論，注重各專業(yè)知識的配合，力求方案的科學性，要以嚴謹?shù)膽B(tài)度對待設計圖，不斷修改方案，直到最佳，最后，現(xiàn)代機械設計的一個重要理念就是要將設計的過程貫徹于機械制造的始終，即使是草圖結束以后也要動態(tài)進行調整?，F(xiàn)代機械設計的理念秉承創(chuàng)新精神，注重邏輯和思維方式，運用科學合理的設計方法，結合最先進的科學技術，并且還要綜合考慮經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、精確性、智能性等相關因素，充分融合環(huán)保設計、人性化設計、高性能設計、低能耗設計等理念，并且借鑒國內外的相關理論，實現(xiàn)設計理念的創(chuàng)新和發(fā)展。

2.現(xiàn)代機械設計相關技術分析

2.1節(jié)能環(huán)保設計技術

該技術充分考慮到了低耗能、高效益、環(huán)境保護等因素，主要包括以下幾種：

（1）節(jié)能機械設計技術。設計中要求將能源利用率提高到最大化，在設計階段要充分考慮產品的結構布局、加工工藝以及重復使用性和材料選擇，以滿足節(jié)能要求。

（2）環(huán)保機械設計技術。在產品的生命周期內，是否可以回收，對環(huán)境和人體健康有沒有損害，要兼顧產品質量。

（3）材料設計。要充分考慮到材料本身，實現(xiàn)材料利用率的最大化。

（4）人性化設計技術。要考慮到人機統(tǒng)一，機械設計以人為本，從人出發(fā)，兼顧到科學技術，實現(xiàn)人機合一。

2.2優(yōu)良性能設計技術

現(xiàn)代機械設計要充分考慮到產品的綜合性能，主要包括：

（1）實驗技術和可靠性的設計。監(jiān)測產品和系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，對故障進行檢測分析，研究預防故障和處治故障的方法，保證性能的可靠性。

（2）防斷裂技術的設計。要充分考慮到機械設計的材料和結構能否在載荷、溫度和電場等外力的作用下具有足夠的抗破壞能力。

（3）系統(tǒng)動態(tài)設計技術。為了保證能夠全過程監(jiān)測機械的運行，對頻率、動態(tài)響應、運動和振動等結構動態(tài)特性進行分析、評價和設計進行研究，研究機械是否有磨損等情況，保證產品的正常運行。

（4）防腐蝕設計技術。保證產品不被腐蝕，要在選擇材料、防腐蝕結合和強度設計上著手。此外還包括狀態(tài)檢測補償和控制技術。

2.3創(chuàng)建競爭優(yōu)勢設計技術

這是考慮到市場的需求，在市場中建立競爭優(yōu)勢的設計技術，主要包括以下幾種：

（1）創(chuàng)新技術。在結合產品實際功能和質量的基礎上，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，設計出客戶滿意度高，符合市場需求的產品。

（2）低成本設計技術。設計時為保持競爭力，要充分降低成本，當然要兼顧現(xiàn)代機械設計投放市場的速度，縮短產品的設計周期。

（3）智能設計技術。智能化是現(xiàn)代機械設計中的一個重要特征，由于傳統(tǒng)的CAD自動化技術已經(jīng)不能滿足機械自動化的要求，就要求比如ICAD這樣的能夠滿足圖形處理，數(shù)值計算，具備知識處理能力和能夠為設計全過程提供智能化支持的技術。

3.實現(xiàn)不斷創(chuàng)新理念的有效途徑

要實現(xiàn)機械設計理念的不斷創(chuàng)新，就要做到：一是要有著大膽的挑戰(zhàn)權威精神，要常存質疑，充分利用各種假說，大膽假設，小心求證，突破傳統(tǒng)的束縛創(chuàng)新的理念。二是要勇于承擔責任，敢于承受風險，機械設計的研究是一個漫長的循環(huán)的過程，周而復始，備嘗艱辛，要在失敗中不斷奮斗，不畏懼風險。三是要正確認識機械設計的特點，掌握科學的理論，合理實踐，不斷突破機械設計創(chuàng)新的理論，可以根據(jù)已有的科學原理和技術進行創(chuàng)新，可以在原有原理和技術的基礎上進行技術改革和創(chuàng)新，可以吸收其他領域的研究成果進行創(chuàng)新，可以引進國外先進技術進行創(chuàng)新。

第6篇：現(xiàn)代機械設計范文

【關鍵詞】現(xiàn)代機械設計；方法；理論；研究進展

1.現(xiàn)代機械設計基本概述

1.1現(xiàn)代機械設計的內涵

長期以來，機械設計一直被當作一門設計技術來進行研究的，但自從引入了系統(tǒng)科學，機械設計的技術已逐步發(fā)展成為一門設計科學，是機械設計走向了理性化、高層次化。并且隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代機械設計在傳統(tǒng)的設計方法上進行了繼承、創(chuàng)新和發(fā)展，成為了一門多專業(yè)、多學科交叉的綜合性很強的技術科學，即將微電子技術、機械技術、信息技術、控制技術等在系統(tǒng)工程的基礎上進行有機綜合，實現(xiàn)了整個機械系統(tǒng)的最優(yōu)化。

1.2現(xiàn)代機械設計的特點

現(xiàn)代械種類繁多，其制造工藝也很復雜。按功能的角度分類，包括能動、傳輸、運轉、操作以及最終的控制等方面，每一方面又可以分為更為細小復雜的小系統(tǒng)?，F(xiàn)代機械設計同樣種類繁多，結構也越來越復雜。現(xiàn)代機械設計按實現(xiàn)功能的角度進行考查，包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都是用來協(xié)助機械的運行，每一種功能也都具有其自身的特點和作用?，F(xiàn)代機械設計方法一般都是利用計算機或者其他現(xiàn)代化機械設備，引入先進的現(xiàn)代化設計理念與方法，并創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機械設計特點的產品。

現(xiàn)代機械設計具有以下特點：

（1）動態(tài)性?，F(xiàn)代機械設設計不僅需要考慮產品的靜態(tài)特性，而且需要考慮產品在各種實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特性，其中包括產品與外界的物質流、能量流和信息流的交換。

（2）創(chuàng)新性。現(xiàn)代機械設計以先進的設計理論和設計工具為基礎，能夠充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)新思維能力，利用各種創(chuàng)造性的方法和手段，研發(fā)出具有創(chuàng)新性的產品。

（3）計算機化。計算機的誕生極大促進了生產力的發(fā)展，并且已經(jīng)滲透到了機械設計的各個環(huán)節(jié)，許多現(xiàn)代機械設計方法都得依靠計算機，例如系統(tǒng)仿真、優(yōu)化設計等。

（4）系統(tǒng)性?，F(xiàn)代機械設計非常注重用系統(tǒng)的觀點看問題，把產品看做是具有特定功能、相互聯(lián)系的各個組成部分所構成的一個整體，并且考慮產品與外界的聯(lián)系。

（5）前瞻性。現(xiàn)代機械設計在產品設計的初期，就需要考慮產品各個階段和生命周期全過程的要求，將可能發(fā)生的故障的可能性降到最低。

2.國內外現(xiàn)代機械設計的方法理論

隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械設計產品的質量也越來越高，許多國內外科研工作者對現(xiàn)代機械設計的方法理論進行了研究。下面分別闡述了國外與國內比較著名的現(xiàn)代機械設計方法理論。

2.1國外現(xiàn)代機械設計的方法理論

在國外現(xiàn)代機械設計方法中，比較著名的有三次設計方法理論、公理化設計方法理論和普適設計方法理論。

2.1.1三次設計方法理論

三次設計方法理論產生于日本，主要包括參數(shù)設計、系統(tǒng)設計和容差設計三個過程。

（1）參數(shù)設計是對各個環(huán)節(jié)功能進行最優(yōu)化組合，使產品產生故障的可能性減小到最低。（2）系統(tǒng)設計是整個機械設計過程的核心理念，是機械設計中的基礎部分。（3）容差設計是一個確定參數(shù)波動范圍的過程，是對整個機械設計進行檢驗，從而降低產品的制作成本。這三個過程總稱為三次設計方法理論。在國際上，三次設計理論方法被認為是設計質量最高的機械設計方法。

2.1.2普適設計方法理論

普適設計方法理論是由德國學者提出的，其方法理論的核心就是經(jīng)驗的積累和總結。現(xiàn)代機械設計種類繁多，就需要要有一個系統(tǒng)的方法理論進行歸納和總結。普適設計方法理論從策略、方法、規(guī)則到實施都具有土體的設計模型，是一系列系統(tǒng)的設計方法理論。

2.1.3公理化設計方法理論

公理化設計方法理論誕生于美國，是一種基于決策的理論方法。公理化設計方法理論是在普適設計方法理論的基礎上，利用系統(tǒng)理論，并結合其自身的科學決策建立起的一門機械設計理論方法。公理化設計方法理論是一種比較傳統(tǒng)的設計方法，在沒有經(jīng)驗和系統(tǒng)知識的時候可以利用。當機械設計理論較為復雜，利用普適方法理論不能有效地設計出好的產品時，可以利用公理化設計方法理論，可以達到優(yōu)化的設計效果。

2.2國內現(xiàn)代機械設計的方法理論

隨著機械設計理念的不斷發(fā)展，我國許多科研工作者也對現(xiàn)代機械設計進行了不斷地研究和探討，并取得了一些研究成果，具有較好的實用性，有效的解決了現(xiàn)代機械設計中出現(xiàn)的一些問題。在國內現(xiàn)代機械設計研究成果中，比較著名的設計方法理論有系統(tǒng)化機械設計方法、計算機輔助設計方法和局部或全局性的設計方法，下面分別介紹這三種方法理論。

2.2.1系統(tǒng)化機械設計方法理論

系統(tǒng)化機械設計方法理論在傳統(tǒng)的機械設計方法的基礎上，改變了以往單純的功能性要求。系統(tǒng)化機械設計方法理論的設計方法理念更加信息化、系統(tǒng)化和智能化，并且在不丟失數(shù)據(jù)的前提下，能夠通過對用戶信息還原一些丟失的數(shù)據(jù)信息，保護了用戶系統(tǒng)的利益，從而保護了整個設計系統(tǒng)。

2.2.2計算機輔助設計方法理論

計算機輔助設計方法理論是計算機科學技術不斷發(fā)展而誕生的一種現(xiàn)代機械設計方法，機械設計人員可以運用計算機來完成構思、畫圖和高速運算等方面的工作。與傳統(tǒng)的機械設計方法相比，計算機輔助設計方法理論具有減少設計人員體勞動、提高設計質量、縮短設計周期等優(yōu)點。

2.2.3局部或全局性的設計方法理論

國內現(xiàn)代機械設計方法理念與傳統(tǒng)的機械設計方法相比，具有更加全面，更加系統(tǒng)，更加科學，實用性也更強?，F(xiàn)代機械設計方法理論具體地貫徹了現(xiàn)代機械設計的理念，產品設計方法理論繁多，如何選擇合適的方法理論來完成不同設計任務，是產品設計師面臨的一項最重要的工作?，F(xiàn)代機械設計方法理念可以通過全面了解整個機械設計過程，系統(tǒng)地進行督查和監(jiān)測，從而提高工作效率。

3.現(xiàn)代機械設計的研究進展

隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代機械設計方法理論不斷地被大眾所認知，滿足市場化發(fā)展的需求?，F(xiàn)代機械設計方法理論，吸收了各個相關的學科之長，并且綜合運用了各個學科知識并且進行整體優(yōu)化，形成了自身的設計理念。隨著計算機技術、檢測技術和控制技術等學科的快速發(fā)展，現(xiàn)代機械設計將更加的科學和實用，設計出的產品原理更加的科學、結構更加的新穎、實用性也更強。現(xiàn)代機械設計的發(fā)展可以概括為以下三個方面：在層次上向系統(tǒng)化、集成化的方向發(fā)展；在功能上向輕型化、小型化、多功能方向發(fā)展；在性能上向高性能、高精度、高效率和智能化的方向發(fā)展。

4.結語

伴隨著我國機械制造產業(yè)在高速的發(fā)展，國內的現(xiàn)代機械設計理念也需要不斷地向前發(fā)展。我國現(xiàn)代機械設計在吸取了國外的機械設計理念，形成了本有自身特色的設計方法理念，也更加的適應現(xiàn)代機械設計全球性、網(wǎng)絡性的發(fā)展要求。機械設計的主要（下轉第292頁）（上接第73頁）目標是高質量、高效率，因此21世紀的現(xiàn)代機械設計應朝著全球化、信息化、智能化、網(wǎng)絡化、柔性化、綠色化方向發(fā)展。

【參考文獻】

[1]江正榮，朱國梁.簡明施工計算手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2]聞邦椿.面向產品廣義質量的綜合設計理論與方法[M].科學出版社，2007.

第7篇：現(xiàn)代機械設計范文

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以計算機技術為代表的現(xiàn)代科學技術水平的發(fā)展也進入了飛速發(fā)展的新時期。在這種情況下，現(xiàn)代機械設計理論與方法也受到了極大的影響?？茖W技術的發(fā)展拓展了現(xiàn)代機械設計理論與方法的涵蓋范圍。使更多的技術理論與方法得到了有機地結合，同時，還提升了現(xiàn)代機械設計理論與方法的自動化與精確化程度。進入新的歷史時期，現(xiàn)代機械的設計理論與方法要適應國際化機械產品市場競爭的需要，不斷地從機械產品的質量、功能以及結構等方面進行改進。因此，機械產品在國際市場中競爭的實質就是機械產品設計水平之間的較量，所以關于現(xiàn)代機械設計理論與方法的研究是具有重要意義的。

2現(xiàn)代機械設計理論與方法的發(fā)展進程

從機械設計理論與方法的總體發(fā)展進程來看，可以分為兩個階段，第一個階段是從十七世紀開始的以機械設計的直觀感覺和經(jīng)驗作為設計基礎的傳統(tǒng)設計階段，在這個階段，機械設計過多運用了現(xiàn)有的設計手冊與相關公式。傳統(tǒng)設計階段具有明顯的特點，運用原有的設計手冊和相關公式的設計方法使得整體的機械設計過程顯得極其死板，缺乏創(chuàng)新性，并且設計成本也相對較高，機械制造的周期也較長，使得機械設計理論與方法很難滿足市場需求，理論與實踐沒能有機結合，嚴重制約和影響了機械設計理論與方法，以及機械制造業(yè)的進一步發(fā)展。第二個階段是從二十世紀中后期到現(xiàn)在，這個階段被稱為現(xiàn)代設計階段。在現(xiàn)代設計階段，人們更多地發(fā)現(xiàn)按照原有的設計理念已經(jīng)無法與現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展水平保持同步，必須打破傳統(tǒng)的設計觀念，推陳出新，才能夠逐漸滿足機械制造業(yè)的發(fā)展需求。因此，在機械設計理論與方法的研究方面進行了大膽創(chuàng)新與改革。

3現(xiàn)代機械設計理論與方法的種類與特點

3.1現(xiàn)代機械設計理論與方法的種類

我國在現(xiàn)代機械設計理論與方法的研究方面自成一派，我國在機械設計學領域，更多地強調了實用性的要求，理論與實踐要相互結合，從實踐中不斷地總結理論中存在的不足，并加以彌補，使得我國在機械設計理論方面的研究更加的系統(tǒng)化?，F(xiàn)代機械設計理論與方法的系統(tǒng)化過程，使其逐漸形成了不同的類型。第一，是以智能化著稱的設計理論與方法。這個類型的機械設計更多地運用了現(xiàn)代計算機軟件技術，使設計理論與方法在三維圖形以及媒體工具上得以進行展現(xiàn)，突出了設計學理論在機械設計過程中的重要作用。第二，是以系統(tǒng)化著稱的設計理論與方法。這個類型的機械設計將機械整體分解成為了不同的設計階段，通過對不同階段或部分的設計研究，從而使各個部分能夠實現(xiàn)最終的有機結合。這個類型的機械設計堅持的是矛盾統(tǒng)一的原則，既強調各個部分的獨立性，又重視各個部分的內在聯(lián)系。在這個類型的機械設計理論中，具有代表性的設計方法有圖形建模法、元素法以及構思設計法等。第三，是以產品的特征知識作為基礎的設計理論與方法。這種類型的設計理論與方法是建立在對機械產品具有較高的認知程度的基礎之上的，通過對機械產品整體構成及相關原理知識的了解，建立相應的推理機制和知識體系，為以后的相關機械產品的制造提供借鑒和參考。第四，是以機械產品的功能作為主要設計理念的設計理論與方法，這種類型的設計理論與方法以模塊化結構設計為主要設計手段[1]?，F(xiàn)代機械設計理論與方法的各個種類之間有著必然的聯(lián)系，每個種類并不是孤立的，相互之間保持著一定的滲透性和共享性。

3.2現(xiàn)代機械設計理論與方法的特點

在機械設計的傳統(tǒng)設計階段，由于設計理論與方法單一，機械設計者只能根據(jù)機械設計的要求，以原有的機械設計經(jīng)驗作為理論基礎，結合相關的數(shù)學公式和力學公式，運用類比、模擬等方式展開機械設計。傳統(tǒng)機械設計階段受當時設計條件的影響較大，不具備深入研究的物質與實踐基礎，導致傳統(tǒng)設計階段的機械產品整體技術含量較低，新產品的研發(fā)過程相對緩慢，使得傳統(tǒng)設計階段的機械產品容易出現(xiàn)同一問題。發(fā)展到現(xiàn)代機械設計階段，機械設計理論與方法獲得了與其他學科相互融合的機會，在多學科的共同影響之下，現(xiàn)代機械設計理論與方法得到了進一步的發(fā)展，表現(xiàn)出以下的特點。第一，創(chuàng)新性。對于一個國家而言，創(chuàng)新是其生存和發(fā)展的根基，也是一個民族壯大和發(fā)展的靈魂?，F(xiàn)代機械設計理論與方法是在不斷地對原有設計理論與方法的實踐和改進過程中發(fā)展的，在繼承了傳統(tǒng)機械設計理論與方法的先進性的同時，對其相對薄弱的方面進行了批判與改造，使得現(xiàn)代機械設計理論與方法能夠更好地適應和滿足現(xiàn)代機械產品市場的客觀需求?，F(xiàn)代機械設計理論與方法給予了機械產品設計者充分的發(fā)揮空間，設計者可以在既定的設計思維允許的范圍內，對機械產品結構和功能進行大膽地創(chuàng)新，在保證產品質量的同時，不斷降低產品開發(fā)和生產生本[2]。第二，系統(tǒng)性。在現(xiàn)代機械設計理論與方法的類型中，有一種是將機械產品看做是多個獨立結構的產品的組合。這種類型的設計理論與方法被稱為系統(tǒng)設計法?，F(xiàn)代機械設計理論與方法的系統(tǒng)性就是在系統(tǒng)設計法的運用中體現(xiàn)出來的。由于機械產品的設計與開發(fā)要滿足日益增長的市場需求，因此，從整體上把握機械產品的結構、功能及質量是極其困難的，將機械產品的設計過程細化是一個必然的發(fā)展趨勢。機械產品設計的系統(tǒng)化就是為了更好地解決產品各個部分的細節(jié)問題，使機械產品設計更具針對性，著重把握設計過程中的關鍵環(huán)節(jié)。第三，前瞻性?，F(xiàn)代機械產品設計理論與方法的前瞻性主要體現(xiàn)在機械產品的設計階段。機械產品最終要用于實際的生產過程當中，因此，在產品設計時，就要考慮到機械產品在實際的運作環(huán)境中可能對環(huán)境造成的影響，以及機械產品在運行過程中可能出現(xiàn)的故障等。這些因素都直接影響著機械產品在實際的運行過程中的效率，而機械產品設計理論與方法具有的前瞻性就使得機械產品從最初的設計就開始對運行中的問題展開了研究和技術改進，這些能夠有力地推動機械產品設計理論與方法的發(fā)展。第四，融合性。從現(xiàn)代機械設計理論與方法的發(fā)展進程來看，其發(fā)展歷史相對較短，屬于新興學科。但現(xiàn)代機械設計理論與方法中所包含的一些內容卻并非與其同時代出現(xiàn)，其中也包括了傳統(tǒng)機械設計理論與方法的部分內容。而現(xiàn)代機械設計理論與方法在技術層面更多地運用到了現(xiàn)代計算機理論與技術，相關力學理論與技術，以及工業(yè)造型設計理論與技術等。這些都說明了現(xiàn)代機械設計理論與方法是一門具有高度融合性的學科理論。

4現(xiàn)代機械設計理論與方法的不足之處

4.1基礎性理論研究相對欠缺

從現(xiàn)代機械設計理論與方法的本質來看，其并不具有較高的理論性，而這一點也是現(xiàn)代機械設計理論與方法在發(fā)展過程中存在的難點。出現(xiàn)這一問題的主要原因，是我國在現(xiàn)代機械設計理論層面缺乏對基礎性理論的研究?；A性理論可以分為通用型和專用型，而我國的研究多半停留在通用型的機械設計基礎性理論，對于具有專業(yè)性質的機械設計基礎性理論的研究過于分散，不利于我國現(xiàn)代機械設計理論與方法的整體發(fā)展[3]。

4.2具有現(xiàn)代設計理念的機械設計創(chuàng)新不足

創(chuàng)新是時展的根本動力，現(xiàn)代機械設計理論與方法也是如此。我國對于現(xiàn)代機械設計理論與方法的研究更多地是向國外先進理念的借鑒和學習，而缺乏自己獨立的產品設計。使得我國的機械產品從外觀和功能上都與其他國家的同類型產品十分接近，而機械產品的研發(fā)要與我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平和相對的市場需求相適應，照搬照抄只能是越來越脫離實際。

4.3現(xiàn)代機械設計理論的各個環(huán)節(jié)聯(lián)系不夠緊密

由于現(xiàn)代機械設計理論與方法具有系統(tǒng)性特征，因此，在系統(tǒng)性的作用之下，機械產品被分解為多個部分，通過對不同部分的設計的整合，才能夠獲得完成的機械產品設計。然而，在實際的產品設計過程中，各個部分的設計工作很難達到統(tǒng)一，相互之間的聯(lián)系也不夠緊密。通常情況下，各個部分的設計都是相互獨立的，使得最終難以保證將各個部分進行有效對接，極大地降低了機械產品的整體設計效率。

5現(xiàn)代機械設計理論與方法的發(fā)展趨勢

5.1環(huán)保型設計

所謂環(huán)保型設計，就是在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指導下，充分利用能源和資源，使得機械產品從整體上符合低耗減排的要求。這就要求在機械設計過程中將環(huán)境保護作為產品開發(fā)的前提和基礎，同時還要確保產品的質量和功能不會因此而受到影響。環(huán)保型設計理念的引入，將極大地提升機械產品的運行效率，降低對環(huán)境的污染。環(huán)保型設計理念不僅是現(xiàn)代機械設計理論與方法的必然發(fā)展方向，也是所有行業(yè)設計理論的共同發(fā)展趨勢。

5.2智能型設計

智能型設計就是要在機械產品中，設計安裝能夠為操作者提品運行過程中基本參數(shù)以及各個組成部分的運行情況的智能裝置。這就要求在機械產品設計過程中要運用現(xiàn)代人工智能與計算機輔助技術，使人們能夠及時地獲得關于機械產品運行中的所有參數(shù)及各個構成要件的基本情況，這樣就便于設計者按照產品運行中的缺陷對產品設計進行改進，不斷提升機械產品的技術含量。

6結論

第8篇：現(xiàn)代機械設計范文

【關鍵詞】：現(xiàn)代機械；設計方法；理論

中圖分類號：F407.4

0.前言

機械設計（machine design），根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。

1.現(xiàn)代機械設計概述

1.1現(xiàn)代機械設計的內涵

在20世紀60年代初期，人們將機械設計方案的過程分為不同的設計階段，如用戶體驗階段、設計方案階段、技術設計與工藝設計階段等。但是隨著科技的不斷發(fā)展，產品技術的發(fā)展不再單純依賴于設計者的思想靈感或經(jīng)驗技術，而是逐漸發(fā)展成為一門科學，并且是以知識為基礎，具有科學設計手段的現(xiàn)代機械設計技術。隨后，現(xiàn)代機械設計又引進了多種不同的設計方法理念，例如系統(tǒng)科學、信息科學、計算機技術等，這些都為我國的機械設計理念增色不少。

1.2現(xiàn)代機械設計的特點

現(xiàn)代機械設計種類繁多，其結構也越來越復雜?，F(xiàn)代機械設計可以從實現(xiàn)功能的角度來考查，其中包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都可以用來協(xié)助機械的運作，每一種功能都有其自身的特點?，F(xiàn)代機械設計方法一般都是憑借計算機網(wǎng)絡或其他一些現(xiàn)代化機械設備，引進先進的現(xiàn)代化設計理念及方法，創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機械設計特點的作品?，F(xiàn)代機械設計的主要工具也是計算機，如利用計算機計算、分析、繪圖等，可以大大提高現(xiàn)代機械設計的效率。

2.國內外現(xiàn)代機械設計的方法與理論

隨著科技的不斷發(fā)展，人們對于機械產品的質量要求越來越高，許多科研工作者對現(xiàn)代機械設計方法都進行了研究。在國外有許多現(xiàn)代機械設計方法，比較著名的有普適設計理論方法、公理化設計理論方法和三次設計法理論。

2.1國外現(xiàn)代機械設計的方法

2.1.1普適設計理論方法

普適設計理論產生于德國，其理論方法的精華就是經(jīng)驗的累積和總結?，F(xiàn)代機械設計種類較多，這就需要有一個系統(tǒng)的理論方法對其進行總結與歸納。普適設計理論方法是一種典型的設計方法學，這種理論建立起了一系列系統(tǒng)的理論設計方法，從策略、規(guī)則、方法到實施都有其具體的設計規(guī)則模型。普適設計理論方法的重點就是構建機械設計的功能結構，其每一步的能量輸入與輸出都是根據(jù)已有的經(jīng)驗作為基礎所構建出來的，所以普適設計理論方法是一種基于經(jīng)驗的方法。

2.1.2公理化設計理論方法

公理化設計理論方法產生于美國，是一種基于決策的理論設計方法。公理化設計理論方法結合了普適法的經(jīng)驗累積，利用系統(tǒng)理論作為基礎，再加上其自身的科學決策，構建起以科學基礎和法律公則為基礎的設計理論方法。公理化設計理論方法還是一種較為傳統(tǒng)的方法，在沒有系統(tǒng)知識和經(jīng)驗的時候也可以有效利用。有些機械化設計理論較為復雜，如果根據(jù)一般的理論設計方法不能有效地設計出好的機械作品，利用公理化設計理論方法，就能對各種復雜的機械設計進行優(yōu)化，從而達到很好的設計效果。

2.1.3三次設計法理論

三次設計法理論是由日本學者提出的，這種機械設計理論方法主要包括3個過程，即系統(tǒng)設計、參數(shù)設計和容差設計。

（1）系統(tǒng)設計是整個機械設計的核心理念，也是最基礎的部分，它是整個機械設計的始發(fā)站。

（2）參數(shù)設計就是對各個功能進行優(yōu)化組合，使系統(tǒng)中所有參數(shù)組合最佳，這樣可以使產品的負面影響減到最小。

（3）容差設計相當于是對整個機械設計的一個檢驗，確認各個參數(shù)的波動范圍，從而盡可能減少制作成本，整個設計過程總稱為三次設計。

三次設計法理論是目前國際公認的質量最高的機械設計方法，其設計的核心內容就是參數(shù)設計和容差設計，每一種設計都是整個機械設計過程中的有效工具，利用其設計方法對機械設計的參數(shù)進行優(yōu)選。

2.2國內現(xiàn)代機械設計的方法

機械設計理念在不斷發(fā)展，為適應科學發(fā)展的要求，我國大量的科研工作者也對其進行了不斷地探討和研究，并且取得了一些成果。這些新型的設計方法理念，有效地解決了機械設計過程中出現(xiàn)的一些問題，具有很好的實用性。計算機輔助機械設計方法、系統(tǒng)化機械設計方法和局部或全局性的設計方法都是我國科研工作者的研究成果，下面以其為代表進行介紹。

2.2.1計算機輔助機械設計方法（簡稱“電子信息技術”）

計算機輔助機械設計方法是隨著計算機科學技術的不斷發(fā)展而興起的一種機械設計方法。機械設計人員在畫圖、構思和高速運算等方面可以運用計算機來協(xié)助工作。傳統(tǒng)的機械設計方法，除了科學的設計理念，其設計步驟也非常重要，傳統(tǒng)的機械設計方法都是利用圖紙或手繪而制作出設計方案，而計算機輔助方法出現(xiàn)之后，設計者就可以利用計算機有效地進行產品設計。計算機輔助機械設計方法不僅可以減少設計人員的體力勞動，還可以提高設計質量，縮短設計周期。

2.2.2系統(tǒng)化機械設計方法

系統(tǒng)化機械設計方法是對傳統(tǒng)機械設計方法的一種突破，它改變了以往一成不變的單純的功能性要求。系統(tǒng)化機械設計方法使整個機械設計的方法理念更加系統(tǒng)化、信息化與智能化，能夠在不丟失數(shù)據(jù)的前提下，通過對用戶信息進行管理或禁用某些程序，使一些丟失的數(shù)據(jù)還原，保護用戶系統(tǒng)的利益，從而保護整個系統(tǒng)。系統(tǒng)化機械設計方法通過多種方式對用戶系統(tǒng)進行合理保護：（1）利用一些軟件對硬盤中的信息進行管理；（2）有效地隱藏備份，如系統(tǒng)化機械設計方法可以還原一些丟失的文件、更改文件屬性或對文件加密等。

2.2.3局部或全局性設計方法

國內現(xiàn)代化機械設計方法理念較之以前更為全面，實用性更強?，F(xiàn)代化機械設計理念更為科學，通過它可以全面了解整個機械設計過程，系統(tǒng)地對整個機械設計過程進行監(jiān)測或督查，以提高工作效率。

3.現(xiàn)代機械設計的研究進展

現(xiàn)代機械設計全面發(fā)展。隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代機械設計方法逐漸面向大眾，適應市場化的發(fā)展需求。

（1）全球化。機械設計全面發(fā)展，在全球化的進程當中占據(jù)著非常重要的地位，所以面向全球化是機械設計發(fā)展的必然趨勢。

（2）網(wǎng)絡化。在機械設計的發(fā)展中，很多人認為機械化與網(wǎng)絡沒有太多的聯(lián)系，但事實上這種思想是錯誤的，當今社會網(wǎng)絡化越來越成為大眾交流發(fā)展的一個平臺，任何事情在網(wǎng)絡化這個大平臺中都可以得到討論，因此機械化設計是與其緊密相連、密不可分的。

（3）虛擬化。設計過程本身就是一個抽象的過程，自然帶有一定的虛擬色彩。

（4）自動化與綠色化。這是現(xiàn)代機械設計中較為先進的一種科學理念，設計者應有效地利用這種理念進行設計，以提高機械設計工作的效率，降低能耗。

4.結語

隨著我國機械制造產業(yè)的不斷發(fā)展，我國的機械設計理念也需要不斷更新。高質量、高生產率一直是機械設計的主要目標。因此，21世紀機械設計應朝著柔性化、靈捷化、智能化、信息化、網(wǎng)絡化、綠色化的方向發(fā)展。

【參考文獻】：

第9篇：現(xiàn)代機械設計范文

關鍵詞：現(xiàn)代機械；設計方法；理論；研究

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

前言：現(xiàn)代的機械設計需要創(chuàng)新，所以設計人員必須具備全新的創(chuàng)新理念，充分發(fā)揮其主觀能動性的同時，能夠熟練操作現(xiàn)代設備進行分析處理，以設計出質量更高，更能滿足用戶需求的機械設備，這同時也是機械設計的發(fā)展的一貫要求和準則。

自從我國高等院校提倡素質教育以來，對學生的培養(yǎng)由知識型向創(chuàng)新能力型轉變，對于機械類學生來講，就是要注重培養(yǎng)他們的機械創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。機械原理與機械設計課程是機械類專業(yè)中一門重要的技術基礎課程，主要教學研究內容是常用機構和通用零件的基本知識和設計方法，根據(jù)院校教學目標的不同，課程通常安排 1-4 周不等的實踐教學環(huán)節(jié)，即課程設計。課程設計環(huán)節(jié)是學生綜合運用所學理論和技術進行機械系統(tǒng)設計的一次綜合實踐訓練，是對學生所學設計理論、設計方法和設計能力的鍛煉和檢查，通常的做法是在學完本課程的全部理論課之后，由教師給定若干題目和設計方案，學生被動接受進行課程設計，這種課程設計教學模式強調的是對學生基本設計能力的訓練，不利于學生進行創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)。為主動適應高等院校對于學生素質能力培養(yǎng)的要求，加強對學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，我們對機械原理與機械設計課程設計實踐教學模式改革進行了探索和實踐，并取得了明顯的成效。

1 機械類創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1.1 創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新思維能力是創(chuàng)造力的源泉，愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。”因此，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力對于機械類學生來講更為重要，包括邏輯思維能力、思維轉換能力、分析綜合能力、分解協(xié)調能力等。創(chuàng)新設計能力離不開創(chuàng)新思維，而思維總是從問題開始的，為了激勵學生的創(chuàng)新思維，應該在課堂教學以及設計實踐過程中不斷地提出問題、分析問題、解決問題、再提出新問題，迫使學生跟著教師的思路去積極思考，不僅掌握現(xiàn)有知識，更要通過不斷地學習新的知識、新的能力來對所要研究的內容進行綜合歸納和比較。出新問題本身就是創(chuàng)新。思維轉換能力是用已有知識解決復雜問題的能力，將復雜問題簡單化，在于培養(yǎng)學生的獨立解決問題的創(chuàng)新設計能力；分析綜合能力首先從機械（機器和機構）分析開始，逐步弄清其本質和內在規(guī)律，然后在此基礎上進行機械綜合，綜合就是設計，就是創(chuàng)造；分解協(xié)調能力即先將復雜的大系統(tǒng)“分解”為若干簡單的小單元，以便應用已學知識和方法進行分析，可對復雜事物總體進行全面透徹地了解與掌握。

1.2 創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)

有了創(chuàng)新思維，還需要有敢于創(chuàng)新的機械設計能力，包括原理方案設計、傳動方案設計、執(zhí)行機構設計、結構設計等。為了更好的培養(yǎng)學生根據(jù)需求設計機械系統(tǒng)、零部件的能力，初步掌握在機械工程設計實踐中使用各種技術（現(xiàn)代機電技術、現(xiàn)代測試技術）、技能和現(xiàn)代化工程工具的能力，具有對機械設計問題進行系統(tǒng)表達、建立模型、分析求解和論證的能力，我們建設了機械裝備創(chuàng)新基地，對學生進行現(xiàn)代機械設計技術和設計方法的教學與培訓，使學生掌握當前主流商業(yè)軟件的使用方法，并進行相關的創(chuàng)造性的裝備設計與分析，提高綜合設計素質與技能，以加強學生創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)。

1.3 創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)

創(chuàng)新實踐能力是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設計兩個層次的深化和提升，包括實驗設計能力、制造加工能力、分組協(xié)作能力和組織管理能力等。創(chuàng)新實踐是學生將創(chuàng)新設計內容動手制作轉換成實物的過程，通過這一環(huán)節(jié)的實踐，不僅鍛煉了學生的動手能力，而且加深學生對機械系統(tǒng)知識的理解，提高了學生的設計積極性，鍛煉了分組協(xié)作能力和組織管理能力。并且在學生之間通力合作親自動手制作出自己設計的機器模型后，會產生一種發(fā)自內心的成就感，這種成就感是不斷激發(fā)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設計能力的源泉。

2、現(xiàn)代機械設計方法的基本特點

以自動化設計取代人工設計。充分利用先進的計算機硬件及軟件平臺，極力提高人機結合的設計系統(tǒng)的自動化水平，以提高產品的設計質量，這是現(xiàn)代機械設計方法的基本特征。以動態(tài)建模取代靜態(tài)模型。典型的如以機器結構動力學計算取代靜力學計算，以實時在線測試數(shù)據(jù)作為評價依據(jù)等。以定量計算取代定性判斷。如以有限元計算非規(guī)則零件的尺寸和剛度，取代傳統(tǒng)設計的經(jīng)驗類比法確定箱體各部分壁厚等。以變量取代常量如最優(yōu)化設計中用隨機變量取代傳統(tǒng)設計方法中通常以經(jīng)驗常量校核的粗略數(shù)據(jù)處理方法。以優(yōu)化設計取代可行性。設計用設計變量恰當?shù)亟⒃O計目標的數(shù)學模型，從眾多的可行性解決方案中求其最優(yōu)解。強調從設計階段就并行地綜合考慮產品整個生命周期中各方面的要求與相互關系，避免串行設計中可能發(fā)生的干涉與返工。

3、人-一機學的設計

任何機器設備,不論其自動化程度有多高,都需要人的控制、管理和維修,才能發(fā)揮其效能。因此,在設計機器的時候,必須對整個“人—機系統(tǒng)”作通盤的合理設計。

人—機學的主要研究內容大體上包括三個方面:

(1)機器系統(tǒng)中直接由人操作或使用的部件如何適合于人的使用。機器系統(tǒng)中直接由人操作或使用的部件如各種顯示儀表、示波屏、操縱器、駕駛盤、開關、，駕駛工作臺、以及各種照明裝置等等。這些裝備都必須適合于人的使用，才能保證工作效率達到最優(yōu)。人—機學所要解決的不是這裝備的工程技術設計問題，而是從適合于人的使用的角度，向設計人員提供必要的參數(shù)和要求。比如怎樣設計儀表才能保證人看得清晰，而且辯讀迅速;怎樣設計操縱器才能使人應用時得心應手，既方便而又工效高，怎樣的照明條件使人視覺效率達到最優(yōu)等等。

(2)環(huán)境控制和生命保證系統(tǒng)的設計要求生產和科技的發(fā)展，促使人類向自然界的各個領域深人進軍，人們也就面臨了種種特殊的環(huán)境條件。比如在航空、宇航、潛水、南北極考察等情況下，就會經(jīng)受缺氧、高溫、低溫、失重、振動、噪聲、污染、輻射以及氣壓變化等等特殊條件。為了戰(zhàn)勝這些不利的環(huán)境因素，保證機器正常工作和從保證人體安全、舒適和工作效率出發(fā)，為工程設計人員提供這方面的設計參數(shù)和要求。

(3)人機系統(tǒng)總體設計

為了提高整個人機系統(tǒng)的效能，還必須;決整個機器系統(tǒng)與人體相配合的問題。比如適器系統(tǒng)如何與人的信息傳遞特性相配合，機P系統(tǒng)的特性如何與人在操縱活動中的傳遞函當相配合;如何通過人、機雙重優(yōu)化控制來提砰機器系統(tǒng)性能等等問題。

結語：

振興機械工業(yè),促進機械產品的升級換代,提高機械產品的質量和技術水平的關鍵在于設計,因為一個機械產品,設計水平不高,制造再好,也是一個落后的產品。要提高機械設計的質量,就必須對傳統(tǒng)的機械設計方法進行全面的改革,將傳統(tǒng)的機械設計工作從經(jīng)驗的、類比的、靜態(tài)的和手工計算方法改革成科學的、合乎邏輯的、動態(tài)和計算機輔助設計的先進的機械設計方法。

由于現(xiàn)代機械設計理論和方法還在不斷的發(fā)展,它的研究內容和應用范圍還在不斷的擴大,這就需要我們去探索、總結和提高,其中以動態(tài)設計、優(yōu)化設計和計算機輔助設計為它

的核心。希望從事機械工程研究和機械設計的同志們共同努力,為提高機械設計水平而總結

出一套符合我國國情的現(xiàn)代機械設計理論和方法。

參考文獻：

［1］ 孫靖民 6 機械優(yōu)化設計［H］9 北京: 機械工業(yè)出版社，

［2］ 趙松年 6 現(xiàn)代設計方法學［H］9 北京: 機械工業(yè)出版社，

［3］ 濮良貴 6 機械設計［H］9 高等教育出版社