現代機械設計創新方法研究

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1現代機械設計的內涵特點

現代機械設計是根據機械產品的使用要求，通過對機械工作的各個方面、機械零件的材料和形狀以及潤滑方法等諸多內容進行構思、分析和計算，并將分析的結果積極轉化成具體的機械制造方法，作為機械制造的依據，從而生產出高質量創新產品的一項復雜的工作過程。現代機械設計與傳統的機械設計相比，具有一些鮮明的特點。

（1）計算機化。隨著高科技技術的不斷發展，計算機技術能夠有效地推動社會生產力的發展，并且逐漸不斷介入與運用社會生產的各領域?，F代機械設計中的優化設計、系統仿真等各個設計過程，都需要在計算機的幫助下才能完成。

（2）系統性。在現代機械產品設計中常常會遇到各種相關問題，就需要應用現代機械設計系統性觀點來解決這類問題。把機械看成一個具有特定功能的有機整體，并且這個整體中的各部分相互作用、相互聯系，這充分體現了現代機械設計具有系統性。

（3）動態性?，F代機械設計不僅要考慮設計產品在靜態狀態下的功能作用，更注重產品在工作環境下的動態功能。機械設計產品的動態功能不僅體現在設計對象方面，也體現在合作協調設計組織這個層面?，F代機械設計能夠有效地連接各個設計系統，匯集不同的設計數據，進一步提高產品的整體性能。

（4）創造性?？茖W先進的設計理論和設計工具是現代機械設計的重要基礎，機械設計者通過對設計過程、產品材料等方面進行科學分析，能夠真正發揮出設計者的想象力和創造思維，并運用各種具有創造性的手段和方法，研究出更多具有創新性的機械產品。

2現代機械設計的創新原則

現代機械設計的創新是一項復雜、耗時的腦力活動。在創新過程中，機械設計者要遵循機械設計系統化方法之外，還必須遵守設計創新準則，嚴格約束現代機械的設計過程。其具體原則如下：

（1）經濟效益最優化原則。現代機械設計的創新產品必須保證既能最大程度的滿足客戶要求,又能合理有效的控制生產成本，使生產成本最低廉。這就需要從機械的設計和制造兩個方進行綜合考慮，在設計方面，要保證采用合理的設計方案,選用正確的材料；在制造方面，要時刻關注機械的加工工藝和裝配工藝，從而實現了經濟最佳性。

（2）生態效益最好原則?，F代機械設計的創新產品在制造和使用過程中都有極高的要求,要求產品本身無毒、無害，并且不能對周圍環境產生污染，屬于綠色環保產品。這就要求在現代機械設計過程中，對于材料的選擇要有極高的要求，原則上盡量選擇低污染或無污染的環保材料,避免采用有毒、有害和有輻射性對人體有害的材料。

（3）安全可靠原則。安全可靠性是機械設計產品質量的重要保障。因此在現代機械設計過程中，必須保證機械設備在強度、剛度、耐磨性、穩定性及熱平衡性上能夠滿足設計要求，從而使設計出來的產品安全可靠性。

3現代機械設計的創新方法

社會經濟和機械制造業的不斷發展，推動了現代機械設計的不斷改革與創新，使現代機械設計的創新方法日趨成熟。當前，在現代機械設計中常用的創新方法具有以下幾種：

（1）仿生類比設計法。這種設計方法是利用仿生學的原理，通過充分對自然界的動植物進行分析與類比，從中受到啟發而產生的一種創造性方法。由于自然系統中的生物具有許多無可比擬的結構和功能，這就給機械設計者提供了創作的靈感和思路。機械設計者把機械運轉和生物運動兩者放在一起進行全面的分析與對比，發現兩者之間的差異性和相似性，激發了機械設計者的創作思維，產生了現代機械設計的創新靈感，從而完成了現代機械設計的創新方案。

（2）智力合成設計法。這種設計方法主要依靠發揮團體精神，注重集體智慧的力量。在現代機械設計過程中，要以小組為單位，每一位成員都要提出自己的設計構想，然后進行集體分析討論，通過不同創新構想之間的碰撞和融合，抓住瞬間的靈感或潛意識的新想法，激活和發散創新設計的思維，進一步促進機械創新設計的全面性。

（3）移植技術設計法。這種技術設計方法具有十分明確的思維，主要是將某一領域內的先進技術、方法或者成果直接運用于現代機械設計中，或者是把機械制造業某一產品的先進技術、方法等應用于其他產品。從而設計出新的產品。移植技術設計的內容較多，既包括技術設計思想，也包括某產品的先進技術應用。移植技術法可以分為技術原理式、技術手段式和技術功能式移植。移植技術設計法能夠推動現代機械設計的發展，對促進機械設計的創新具有重要意義。

作者:李旭 單位:黑龍江農墾科技職業學院