引論：我們?yōu)槟砹?3篇機(jī)械設(shè)計(jì)方法范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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    2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

    現(xiàn)代機(jī)械種類很多,結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。但從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的角度上看,它主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱及控制系統(tǒng)等,每個(gè)系統(tǒng)叉可根據(jù)需要繼續(xù)分解為更小的子系統(tǒng)。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)有其鮮明的特點(diǎn),即不但要求設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式,物流技術(shù)、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析、計(jì)算,而且還需融通多門科學(xué)知識(shí),如創(chuàng)造性工程、美學(xué),仿生學(xué)、控制論、機(jī)械電子學(xué)、價(jià)值工程等,使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品在市場(chǎng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力。

    3計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)方法

    計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,簡(jiǎn)稱cAD)技術(shù)是電子信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。這一新興學(xué)科能充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)高速運(yùn)算和快速繪圖的強(qiáng)大功能為工程設(shè)計(jì)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù),徹底改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)繪圖方式,極大地提高了產(chǎn)品開發(fā)的速度和精度,使得科技人員的{慧和能力得到了延伸。CAD系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ);軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的核心,它決定了系統(tǒng)所具有的功能。硬件和軟件的組合形成了CAD系統(tǒng)。汁算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程包括:

    1)建立數(shù)學(xué)模型:一般機(jī)械零件基本都有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型,但對(duì)沒有數(shù)學(xué)模型的則首先要建立正確的數(shù)學(xué)模型;

    2)設(shè)計(jì)程序框圖:程序框圖根據(jù)手工計(jì)算的步驟來沒計(jì);

    3)用高級(jí)語言編制程序:根據(jù)程序框圖來編程;

    4)程序調(diào)試:程序編好后,先仔細(xì)檢查源程序,然后將其輸入汁算機(jī)進(jìn)行試算,再對(duì)程序適用范圍的邊界、轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行試算,要求與手算結(jié)果完全吻合。

    4系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方法

    現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)已突破傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)只注重機(jī)械產(chǎn)品單純能實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的要求,使機(jī)械設(shè)計(jì)向自系統(tǒng)化、信息化,柔性化和智能化的方向發(fā)展。從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其控制技術(shù)把原有機(jī)械產(chǎn)品的眭能、功能以及制造技術(shù)提高到一個(gè)嶄新的水平,甚至使原有的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是巨大的。所以機(jī)構(gòu)產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)及其控制技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是用新興技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)械][業(yè)的有力措施。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品功能要求的日益增多,復(fù)雜性增:響,壽命期縮短,更新?lián)Q代速度加快然而,產(chǎn)品的設(shè)計(jì),尤其是機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段,則顯得力不從心,跟不上時(shí)展的需要。目前,計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效,而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)的需要。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法將沒計(jì)任務(wù)由抽象到具體(由設(shè)計(jì)的任務(wù)要求到實(shí)現(xiàn)該任務(wù)的方案或結(jié)構(gòu))進(jìn)行層次劃分,擬定出每一層欲實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和方法,由淺入深、由抽象至具體地將各層有機(jī)地聯(lián)系在一起,使整個(gè)設(shè)計(jì)過程系統(tǒng)化,使設(shè)計(jì)有規(guī)律可循,有方法可依,易于設(shè)計(jì)過程的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:籽設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)汁要素組成的一個(gè)系統(tǒng),每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性,各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后,即可實(shí)現(xiàn)沒汁系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。在系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,為使設(shè)計(jì)工作更為科學(xué)合理,常把一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)分解為若干個(gè)相聯(lián)系的比較簡(jiǎn)單的子系統(tǒng),可使設(shè)計(jì)和分析比較簡(jiǎn)便。根據(jù)需要和可能,各予系統(tǒng)還可再分解為更小的子系統(tǒng),依次分解,直至能進(jìn)行適宜的毆計(jì)和分析。系統(tǒng)分解時(shí)就注意以下幾點(diǎn):

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1.2系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方法

系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法會(huì)將機(jī)械設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，這樣在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，客觀上實(shí)現(xiàn)了從總體的情況出發(fā)，機(jī)械設(shè)計(jì)具有前瞻性，在以后投入生產(chǎn)使用的時(shí)候，連貫性較強(qiáng)；其次，每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性。在固有的設(shè)計(jì)方法中，只有很少的一部分設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要素獨(dú)立，而且還是在犧牲其他功能的基礎(chǔ)之上。系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法經(jīng)過不斷研究和優(yōu)化，運(yùn)用的技術(shù)和方案有所不同，它可以讓設(shè)計(jì)要素獨(dú)立，也可以讓設(shè)計(jì)要素成為一個(gè)整體，不會(huì)影響設(shè)計(jì)要素的功能和性質(zhì)；第三，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性。這個(gè)特點(diǎn)是一個(gè)非常強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。由于廠家和企業(yè)之間存在一定的差異，要想在工作當(dāng)中完全統(tǒng)一是不可能的，我們通過層次上的分明和建立要素的有機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的進(jìn)步，并且?guī)?dòng)機(jī)械設(shè)備全面發(fā)展。

2對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的思考

2.1根據(jù)市場(chǎng)的變化而變化

機(jī)械設(shè)備的最終目的就是投入市場(chǎng)，被廣泛的需求者購(gòu)置應(yīng)用。所以，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法應(yīng)該根據(jù)市場(chǎng)的變化而變化。首先，對(duì)市場(chǎng)的數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行分析，了解機(jī)械設(shè)備的訴求方向，分明機(jī)械設(shè)計(jì)的觀賞性、實(shí)用性等性能，保證機(jī)械設(shè)計(jì)方法能夠切實(shí)的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益；其次，對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行定期調(diào)查，根據(jù)不同群體的反饋來更新機(jī)械設(shè)計(jì)方法，我們要保證現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法能夠及時(shí)的設(shè)計(jì)出人們滿意的產(chǎn)品，在便利生活和工作的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的提升。目前，市場(chǎng)才是最重要的主導(dǎo)，從市場(chǎng)出發(fā)是一種非常可取的方式。

2.2建立良性循環(huán)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法并不是獨(dú)立存在的，在設(shè)計(jì)方法之前有設(shè)計(jì)材料，之后有具體的生產(chǎn)加工設(shè)備。無論是應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法還是優(yōu)化現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，都要在一定程度上考慮前后關(guān)系，保證現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在整個(gè)鏈條中實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。另一方面，我國(guó)現(xiàn)在正處于一個(gè)非常重要的上升階段，機(jī)械設(shè)計(jì)方法對(duì)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用，絕對(duì)不能出現(xiàn)任何的問題。相對(duì)來說，良性循環(huán)并不能在短時(shí)間內(nèi)建設(shè)成功，所以要根據(jù)各個(gè)階段的實(shí)際需求來建設(shè)，這樣既可以在取得階段性的成果，同時(shí)可以最大限度的解決資金、時(shí)間等一系列的問題。相信在以后的工作當(dāng)中，良性循環(huán)會(huì)符合現(xiàn)階段的發(fā)展節(jié)奏，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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所謂設(shè)計(jì)就是根據(jù)一定的設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品應(yīng)用要求，借助一定媒體將軟性思維轉(zhuǎn)化為相關(guān)產(chǎn)品信息、產(chǎn)品模型的過程。因此，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須具有目的性、結(jié)構(gòu)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，而現(xiàn)代設(shè)計(jì)是基于提高設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)水平為出發(fā)點(diǎn)，將智能化和自動(dòng)化充分運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)當(dāng)中的一種設(shè)計(jì)方法。因此，機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)就是智能化和自動(dòng)化。在上世紀(jì)80年代以前，我國(guó)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一些設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念相比國(guó)際上相對(duì)落后，對(duì)于一些先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用知之甚少，而為了強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)的變革，通常把我國(guó)過去常用的設(shè)計(jì)稱為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，而把國(guó)際上興起的新興設(shè)計(jì)技術(shù)稱為現(xiàn)代設(shè)計(jì)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然要求生產(chǎn)效率的提高，而生產(chǎn)效率的提高必須要將新興科學(xué)技術(shù)充分運(yùn)用于生產(chǎn)領(lǐng)域中，因此機(jī)械產(chǎn)品功能的多樣性、機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、機(jī)械產(chǎn)品使用壽命的長(zhǎng)期性必然會(huì)給機(jī)械設(shè)計(jì)提出時(shí)代課題。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)繪圖、加工制造等方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品初期設(shè)計(jì)中的應(yīng)用卻少之又少，因此計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的必然選擇。

2 機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法類型

2.1 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法

所謂系統(tǒng)就是整體與部分之間相互聯(lián)系、密不可分的一種構(gòu)成方式。同時(shí)，每個(gè)組成部分又具有獨(dú)立性，每個(gè)組成部分發(fā)揮的作用也不盡相同，這些不同的作用對(duì)于整體而言又是必不可少的，正是由于不同元素之間的相互作用，才維持了整體作用的持續(xù)發(fā)揮。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法正是對(duì)系統(tǒng)原理的充分體現(xiàn)，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法理論源于德國(guó)學(xué)者Pahl和Beitz教授，我國(guó)多學(xué)著在設(shè)計(jì)實(shí)踐中充分借鑒西方國(guó)家設(shè)計(jì)理念，同時(shí)根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)理論不斷進(jìn)行深化，一是從產(chǎn)品開發(fā)過程的宏觀性為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)用戶需求，利用質(zhì)量功能布置法，以產(chǎn)品開發(fā)階段技術(shù)要求為目標(biāo)，系統(tǒng)地將客戶需求轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品功能。二是借助生命系統(tǒng)理論將產(chǎn)品視作為層次分明的生命系統(tǒng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行層次上的劃分，以達(dá)到產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性。設(shè)計(jì)就本質(zhì)來說是產(chǎn)品要求和設(shè)計(jì)者自身思想的有效結(jié)合，因此不同設(shè)計(jì)者對(duì)待同一產(chǎn)品會(huì)有不同的角度和思路，總的來說，具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法主要包括設(shè)計(jì)元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計(jì)”法、矩陣設(shè)計(jì)法、鍵合圖法等等。

2.2 結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法是從規(guī)劃產(chǎn)品的角度出發(fā)而提出的，而這種方法的設(shè)計(jì)任務(wù)又是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用產(chǎn)品通用零部件來確定設(shè)計(jì)任務(wù)，同時(shí)在分解設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)就要充分考慮好不同零部件之間存在的作用沖突，解決好矛盾，同時(shí)還要及早預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力和費(fèi)用，由此來提高設(shè)計(jì)效率，從而降低產(chǎn)品研發(fā)成本。設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共分為四層：產(chǎn)品―功能組成―主要功能組件―功能元件。為了更好地評(píng)價(jià)專用機(jī)械設(shè)計(jì)和更有效地規(guī)避制造風(fēng)險(xiǎn)，在專用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用。

2.3 基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法

利用計(jì)算機(jī)的語言識(shí)別功能來描述產(chǎn)品特征及相關(guān)專家的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)，這種方法實(shí)際上是利用知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)及已儲(chǔ)存領(lǐng)域知識(shí)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。產(chǎn)品特征是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，而設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)又是對(duì)機(jī)械系統(tǒng)特征的規(guī)律性把握，基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)就是利用這兩個(gè)方面來進(jìn)行推量和決策，從而來完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。而知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)管理和使用，又是實(shí)現(xiàn)這一階段計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的必然前提。綜觀國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)知識(shí)的自動(dòng)化獲取的研究，采用的方法主要包括：編碼法、知識(shí)的混合型表達(dá)法、利用基于知識(shí)的開發(fā)工具、設(shè)計(jì)目錄法、基于實(shí)例的方法這五種。

2.4 智能化設(shè)計(jì)方法

根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，借助三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及多媒體工具來進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)是智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)。數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程理論是智能化設(shè)計(jì)方法的理論支柱，在利用這兩個(gè)理論時(shí)，充分利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)研制出與產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期相適應(yīng)的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件是智能化設(shè)計(jì)方法的基本原理。

3 結(jié)語

機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法、智能化設(shè)計(jì)方法是機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，而這四者之間又有著密切的聯(lián)系。在信息化的時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展帶來了機(jī)械產(chǎn)品功能與結(jié)構(gòu)的深刻變革，但機(jī)械產(chǎn)品功能與結(jié)構(gòu)的變革與機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展卻并不同步，機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段顯得力不從心，跟不上時(shí)展的需要。由于這四者之間密切的聯(lián)系，要想有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，還必須對(duì)這四種方法進(jìn)行綜合運(yùn)用。而計(jì)算機(jī)輔助功能在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用也必然會(huì)帶來新技術(shù)、新方法、原理的大量涌現(xiàn)。因此，在機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)中必須將計(jì)算機(jī)功能充分運(yùn)用其中，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的運(yùn)用本身就是信息化、智能化的一個(gè)重要標(biāo)志，計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也必然會(huì)在很大程度上提高設(shè)計(jì)水水平、加快設(shè)計(jì)速度。所以機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的必然發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械產(chǎn)品作為生產(chǎn)領(lǐng)域的重要生產(chǎn)工具，它的變革往往會(huì)帶來整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的變革，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)走向了現(xiàn)代，這是思想變革和技術(shù)變革的有效結(jié)合，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，必須完善創(chuàng)新機(jī)制，加大科研投資力度，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍，只有通過技術(shù)創(chuàng)新才能夠保證我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)能夠步入世界先進(jìn)行列。

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一、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法

從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出：定義設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，引用已有的產(chǎn)品解如通用零件部件等描述設(shè)計(jì)任務(wù)，即分解任務(wù)時(shí)就考慮每個(gè)分任務(wù)是否存在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品解，這樣，能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計(jì)任務(wù)中可能存在的矛盾，早期預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力、費(fèi)用，以及開發(fā)設(shè)計(jì)過程中計(jì)劃的可調(diào)整性，由此提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的可靠性，同時(shí)也降低新產(chǎn)品的成本。將描述設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層，1產(chǎn)品2功能組成3主要功能組件4功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄，對(duì)功能元件進(jìn)行更為具體的定性和定量描述。同時(shí)研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設(shè)計(jì)初期使用的工具軟件STRAT。 認(rèn)為專用機(jī)械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解，而具有新型解的專用功能只是少數(shù)，因此，在專用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于評(píng)價(jià)專用機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造風(fēng) 險(xiǎn)十分有利。 提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個(gè)或幾個(gè)模塊化的基本結(jié)構(gòu)，通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件，甚至是一個(gè)系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口聯(lián)接和配合部，并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟(jì)化，具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國(guó)結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和 CAD 技術(shù)，將變形設(shè)計(jì)與組合設(shè)計(jì)相結(jié)合，根據(jù)分級(jí)模塊化原理，將加工中心機(jī)床由大到小分為產(chǎn)品級(jí)、部件級(jí)、組件級(jí)和元件級(jí)，并利用專家知識(shí)和 CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊，再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。

二、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法

基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)及推理機(jī)，再利用已存儲(chǔ)的領(lǐng)域知識(shí)和建立的推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征，以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推量和決策，完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實(shí)現(xiàn)這一階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，必須研究知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。

三、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是

將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。 制定的機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)進(jìn)程模式，基本上沿用了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) VDI2221的設(shè)計(jì)方式。除此之外，我國(guó)許多設(shè)計(jì)學(xué)者在進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)時(shí)還借鑒和引用了其他發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想，其中具有代表性的是：

1.將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎(chǔ)，從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā)，利用質(zhì)量功能布置方法，系統(tǒng)地將用戶需求信息合理而有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程的方法。

2.將產(chǎn)品看作有機(jī)體層次上的生命系統(tǒng)，并借助于生命系統(tǒng)理論，把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程劃分成功能需求層次、實(shí)現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)層次。同時(shí)采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達(dá)產(chǎn)品的功能要求，形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3.將機(jī)械設(shè)計(jì)中系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用歸納為兩個(gè)基本問題：一是把要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品作為一個(gè)系統(tǒng)處理，最佳地確定其組成部分單元及其相互關(guān)系；二是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程看成一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，正確、合理地確定設(shè)計(jì)中各個(gè)方面的工作和各個(gè)不同的設(shè)計(jì)階段。

篇5

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)的科學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)代機(jī)械也發(fā)生了飛躍性的發(fā)展。現(xiàn)代機(jī)械在繼承了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則、步驟、造型設(shè)計(jì)標(biāo)注、類比設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)上，將迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)技術(shù)、測(cè)試分析等多種技術(shù)融入到機(jī)械設(shè)計(jì)中，同時(shí)在機(jī)械系統(tǒng)中引入新材料、新工藝，實(shí)現(xiàn)了同一種技術(shù)功能所具有的載體功能和技術(shù)手段的多樣性。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)提出了更高的要求，為了使產(chǎn)品能夠立足于市場(chǎng)，機(jī)械系統(tǒng)不僅需要能夠在實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的基礎(chǔ)上，還需要設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)滿足物美價(jià)廉、操作方便、安全性能高、污染小等特點(diǎn)。因此現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這提出了更高的要求，只有通曉機(jī)電、液壓技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等才能夠設(shè)計(jì)出性價(jià)比高的優(yōu)良現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)。

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)某一種功能，同時(shí)綜合制造產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、制造可能性等，從而構(gòu)思的一種具有創(chuàng)新性機(jī)械產(chǎn)品過程。與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)有著其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，為了使得設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)代機(jī)械在設(shè)計(jì)時(shí)不僅僅需要對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械工作原理、運(yùn)動(dòng)形式、力量的傳遞方式、零部件結(jié)構(gòu)尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件間的耦合方式等等進(jìn)行考慮，還需要綜合融入多門新的科學(xué)知識(shí)，比如計(jì)算機(jī)學(xué)、機(jī)械電子、控制理論、仿生學(xué)、美術(shù)學(xué)等等，是一種融入多門科學(xué)知識(shí)的綜合性設(shè)計(jì)過程。隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，現(xiàn)代機(jī)械的種類越來越多，機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度也是逐年的增加。但是從系統(tǒng)功能角度上來說，機(jī)械系統(tǒng)可以分為動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力傳輸系統(tǒng)等等，如果再進(jìn)行細(xì)分，每個(gè)系統(tǒng)在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上仍可進(jìn)行劃分。

2 計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)方法

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)簡(jiǎn)稱CAD技術(shù)，它屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)，是電子信息技術(shù)的重要組成部分之一。作為當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)過程中最具靈活的技術(shù)手段之一，CAD技術(shù)這一新興的學(xué)科顛覆了傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)效率低下的方式，充分利用計(jì)算機(jī)所具有的運(yùn)算快、記憶力強(qiáng)、邏輯判斷高、計(jì)算精度高、繪圖能力強(qiáng)等特殊功能，并結(jié)合設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)、智慧以及創(chuàng)造力來計(jì)產(chǎn)品，極大的降低了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)精度，減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性以及個(gè)人能力得到延伸。

CAD系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，硬件系統(tǒng)是支撐計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而軟件系統(tǒng)決定了CAD系統(tǒng)所具有的功能，它是系統(tǒng)的核心技術(shù)，軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)聯(lián)合在一起共同組成了計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。從軟件的功能上來劃分的話，系統(tǒng)軟件可以分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件三部分。其中，系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等，它是整個(gè)軟件的核心內(nèi)層，能夠自動(dòng)管理和控制計(jì)算機(jī)資源；支撐軟件亦成為開發(fā)軟件，它能夠幫助設(shè)計(jì)人員更高效率的開發(fā)其他應(yīng)用軟件；應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件和支撐軟件的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行自行編制用于解決實(shí)際問題的程序。

利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟主要包含以下幾部分，首先就是建立數(shù)學(xué)模型，在cad系統(tǒng)中常規(guī)的機(jī)械零部件都具有自己的數(shù)學(xué)模型，如果設(shè)計(jì)的模型在系統(tǒng)中不存在，則需要重新建立正確的數(shù)學(xué)模型；其次是設(shè)計(jì)程序流程圖，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的工作原理對(duì)零部件的控制步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)；后根據(jù)程序流程圖的工作步驟，利用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行程序的編制；最后在相關(guān)開發(fā)軟件系統(tǒng)下進(jìn)行程序的調(diào)試，并檢查程序是否能夠正確運(yùn)行，如果不能，則需要發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并進(jìn)行程序修改。

3 系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方法

伴隨著科技的迅速發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的功能需求也是日益的增多，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)復(fù)雜性也隨之增加。現(xiàn)代產(chǎn)品具有壽命周期短，更新速度快等特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)手段來設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品則顯得有點(diǎn)力不從心，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)手段已跟不上現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)展的步伐。基于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，現(xiàn)代機(jī)械在繼承前者的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)突破傳統(tǒng)只注重實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)期功能的需求，并結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)等其他綜合技術(shù)，使得現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)向信息化、系統(tǒng)話、柔性化和智能化方向發(fā)展。由于現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)融入了多種綜合性技術(shù)，當(dāng)代的設(shè)計(jì)技術(shù)使得原有的機(jī)械產(chǎn)品機(jī)構(gòu)發(fā)生重大變化，將機(jī)械產(chǎn)品性能、功能及其制造技術(shù)提高到了一個(gè)嶄新的水平，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和多種控制技術(shù)的運(yùn)用是未來機(jī)械行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

目前，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃等環(huán)節(jié)得到了廣泛而深入的研究，并且也取得了一定的成果。但是其在產(chǎn)品開發(fā)初期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上運(yùn)用的相對(duì)較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)需求，而系統(tǒng)化設(shè)計(jì)能夠解決該問題。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)能夠?qū)⑷蝿?wù)實(shí)現(xiàn)由具體到抽象的層次劃分，并能夠擬出實(shí)現(xiàn)該方案的目標(biāo)方法，由淺入深、由抽象到具體的將各層次緊密的聯(lián)系在一起，最終是產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃化、系統(tǒng)化，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)化設(shè)計(jì)中，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)系統(tǒng)看作由多個(gè)設(shè)計(jì)要素組成，并且每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有一定的獨(dú)立性，各個(gè)要素具有層次性，每個(gè)要素之間存在著一定的聯(lián)系，當(dāng)所有的要素設(shè)計(jì)完成后，將他們有機(jī)的整合在一起即實(shí)現(xiàn)所需的機(jī)械系統(tǒng)。為了更加

科學(xué)合理化的進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)化設(shè)計(jì)過程中，常常將一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)分解為許許多多比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，從而使得機(jī)械設(shè)計(jì)變得更加的簡(jiǎn)單、方便。有時(shí)候，為了需要，可能將劃分后的系統(tǒng)進(jìn)行劃分為更加簡(jiǎn)單的更小子系統(tǒng)，直至能夠進(jìn)行適宜的設(shè)計(jì)和分析。

但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下問題：

（1） 系統(tǒng)分解數(shù)和層次數(shù)應(yīng)適宜。如果分解的子系統(tǒng)數(shù)目太少，則子系統(tǒng)復(fù)雜度稍高，不便于產(chǎn)品的模型化，同時(shí)也給設(shè)計(jì)工作增加難度；如果分解數(shù)和層次數(shù)過多，則容易造成系統(tǒng)臃腫，給最終的系統(tǒng)整合帶來難度。

（2）避免過分的復(fù)雜面。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選擇要素間聯(lián)系數(shù)較少和作用較弱的地方。

（3）使得系統(tǒng)中能量流、信息流、物料流的合理的流動(dòng)。在機(jī)械系統(tǒng)中，一般包含能量流、信息流、物料流，并且該三部分間可實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。他們?cè)谙到y(tǒng)的輸入到系統(tǒng)的輸出工作過程中，按一定的方向和途徑不間斷的流動(dòng)著。即使在劃分的各個(gè)子系統(tǒng)中，他們的流動(dòng)途徑也是不變的。

（4）系統(tǒng)分解與功能分解的不同。在系統(tǒng)分解中，存在子系統(tǒng)分解和功能分解，這兩者間的分解是不相同的。雖然系統(tǒng)被分解為各個(gè)子系統(tǒng)，但是每個(gè)子系統(tǒng)仍是一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，子系統(tǒng)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但是可能具有多項(xiàng)功能，并且每個(gè)子系統(tǒng)間仍是具有緊密聯(lián)系的。功能分解不一樣，系統(tǒng)按照功能逐一分解，直至不能夠再次分解系統(tǒng)功能。

4 結(jié)束語

伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及異地的協(xié)同設(shè)計(jì)制造，使得產(chǎn)品的功能需求、設(shè)計(jì)、加工、裝配并行工程具有一定的可行性。但是產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的三維可視化是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提條件，因此，近些年來，智能化軟件設(shè)計(jì)、三維圖形設(shè)計(jì)、虛擬技術(shù)等等越來越多的被應(yīng)用到現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。目前，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)正朝著智能化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)以及能夠滿足異地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方向發(fā)展，并且隨著人們對(duì)產(chǎn)品功能性越來越高的要求，人工智能理論、系統(tǒng)工程理論、計(jì)算機(jī)軟硬件工程等多技術(shù)融合技術(shù)也是未來機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

篇6

1.機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料設(shè)計(jì)存在的問題

工業(yè)產(chǎn)業(yè)的建立發(fā)展離不開材料這一物質(zhì)基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)過程中需要選擇與自身特性以及加工工藝相一致的材料類型，隨著社會(huì)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品要求的越來越高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員需要不斷增強(qiáng)自身的專業(yè)素質(zhì)，增加對(duì)材料與機(jī)械產(chǎn)品之間關(guān)系的熟悉程度，對(duì)使用的不同種類的材料的主要性能都需要有一個(gè)全面的掌握，對(duì)材料進(jìn)行充分的利用，從而能夠創(chuàng)造出技術(shù)性更高、款式更加新穎的工業(yè)產(chǎn)品。但是，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)手段，材料設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)只是一個(gè)選擇成品材料的過程，在材料的設(shè)計(jì)過程中也只是根據(jù)以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、參考數(shù)據(jù)來進(jìn)行的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，而選擇的參考數(shù)據(jù)并不適用于所有材料的設(shè)計(jì)方式。這種材料設(shè)計(jì)方法使得材料在使用過程中常常會(huì)出現(xiàn)不適合的現(xiàn)象，作為零部件的材料有時(shí)候僅僅能夠滿足機(jī)械某一方面的需求，對(duì)于整體機(jī)器的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生不良影響，容易造成機(jī)械的報(bào)廢。工程材料的研究發(fā)展迅速，一些材料的加工方法、工藝的改進(jìn)使原有材料可以達(dá)到更好的性能要求，但是新材料不能立即編入設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，同步更新比較緩慢，因此按照設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇的材料在新型產(chǎn)品研發(fā)中經(jīng)常是落后的，直接影響著機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料設(shè)計(jì)的實(shí)例探究

2.1輪軌耐磨性設(shè)計(jì)中的材料問題

在鐵路的多曲路段，機(jī)車輪緣磨損嚴(yán)重，它不僅造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)危害行車安全，機(jī)務(wù)部門急迫地需要解決這一問題[1]。在工程摩擦學(xué)中，輪軌可以看做是一對(duì)摩擦副，二者同屬于一個(gè)運(yùn)作系統(tǒng)，是不同的兩個(gè)構(gòu)成元素，輪軌材料耐磨性的問題研究應(yīng)該從整體的機(jī)械體統(tǒng)出發(fā)，對(duì)兩個(gè)元素的材料進(jìn)行最佳搭配，這樣可以有效的延長(zhǎng)使用壽命，在這種研究的基礎(chǔ)上創(chuàng)新出了一種機(jī)車的輪緣中頻局部淬火技術(shù)，首先需要進(jìn)行理論分析，得出計(jì)算結(jié)果之后需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)機(jī)車在實(shí)際的操作運(yùn)行中的各種現(xiàn)實(shí)狀況，經(jīng)過這一系列的工作之后才能夠得出輪軌硬度相互搭配的一個(gè)最優(yōu)數(shù)值，它可以使鋼軌使用期限不受影響的情況下，將機(jī)車輪的使用時(shí)間增加2倍以上，當(dāng)然，這種延長(zhǎng)使用壽命的方法是在不改變?cè)新奋壓蜋C(jī)車輪材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，用常規(guī)熱處理工藝對(duì)其原有的磨損嚴(yán)重部分的局部材質(zhì)進(jìn)行處理，是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便易行的設(shè)計(jì)方式。

2.2合金鋼刀具以及汽車制動(dòng)襯片設(shè)計(jì)方法

用深冷處理技術(shù)延長(zhǎng)機(jī)械零件的使用壽命是一種很有效的方法，對(duì)多個(gè)廠家生產(chǎn)的硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行深冷處理后實(shí)際使用，結(jié)果表明經(jīng)深冷處理的刀具壽命延長(zhǎng)數(shù)倍[2]。個(gè)別的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的刀具仍然存在實(shí)驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定的情況，有的性狀良好有的品質(zhì)則很差甚至不能使用，這種狀況說明了一個(gè)道理，同種類型的機(jī)械產(chǎn)品即使材料設(shè)計(jì)的方式相同，成品的功能也會(huì)存在很大的差距，缺乏統(tǒng)一性，但是這并不是說生產(chǎn)方式存在問題，材料本身的穩(wěn)定性和平衡性是主要的問題所在，不同材料之間的磨合也存在不同程度的問題，如何改變工藝參數(shù)以適應(yīng)材料本身的差異是方法改進(jìn)的一個(gè)有效途徑。另一方面，汽車中使用的制動(dòng)襯片在比較大型正規(guī)的汽車工廠都不是使用的純粹的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，進(jìn)口產(chǎn)品或者中外合資生產(chǎn)的產(chǎn)品仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)襯片在市場(chǎng)上缺乏足夠的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，一些規(guī)模比較小的生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量上的問題比較嚴(yán)重，比如產(chǎn)品性能指標(biāo)或者摩擦系數(shù)不標(biāo)準(zhǔn)等等，特別是摩擦襯片和鼓（盤）的配對(duì)問題，國(guó)內(nèi)企業(yè)還缺乏相關(guān)的研究。

2.3填料裝置的七連桿設(shè)計(jì)方法問題

自動(dòng)填料裝置的設(shè)計(jì)，可采用七連桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)整個(gè)懸掛于機(jī)架上，在原理方案（運(yùn)動(dòng)分析）正確的情況下，連桿材料的設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵問題，因?yàn)檫B桿的鉸鏈?zhǔn)钦麄€(gè)部件材料最薄弱的部分[3]。這一部分需要具備足夠的強(qiáng)度，其次耐磨性以及抗沖擊性也需要不斷提高，在進(jìn)口產(chǎn)品中這一裝置的材料類型屬于高性能的塑料結(jié)構(gòu)，銷孔使用的是鋼套，但是由于這種材料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的缺乏以及物價(jià)較高的問題，選擇使用鑄鋁件材料作為替代，同時(shí)將鉸鏈連接處的強(qiáng)度增大。這種結(jié)構(gòu)的連桿裝置在實(shí)際的運(yùn)行中出現(xiàn)了問題，鑄件材料存在分布不均勻的情況，容易造成鉸鏈孔的折斷。在裝機(jī)使用中又有新問題不斷出現(xiàn)，比如因?yàn)殍T鋁件的重量要比塑料材料大，在裝置運(yùn)行速度較快時(shí)，起、停之間的慣性就會(huì)變大，會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)架造成很大的沖擊振動(dòng)。再比如，鉸鏈在運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)生的斷裂現(xiàn)象，這種情況一方面源于鉸鏈自身的震蕩，另一方面源于鑄鋁件的彈塑性較弱的原因，在更換了進(jìn)口塑料材料之后，這些問題就都解決了，雖然進(jìn)口材料單價(jià)較高但是使用時(shí)間長(zhǎng)、重量輕，總體來說性價(jià)比較高。這種情況說明機(jī)械零部件材料的性能不僅影響其本身的功能，而且還會(huì)對(duì)機(jī)器整體功能造成影響。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料設(shè)計(jì)的新思路

機(jī)械設(shè)計(jì)中材料設(shè)計(jì)問題已經(jīng)愈顯突出，傳統(tǒng)的材料設(shè)計(jì)方法亟待改進(jìn)，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械零部件的材料設(shè)計(jì)應(yīng)從系統(tǒng)論和功能論思想出發(fā)，不僅要考慮滿足各零、部件的性能要求，還應(yīng)考慮各零、部件對(duì)整機(jī)性能或其它零件分功能的影響[4]。在進(jìn)行材料設(shè)計(jì)方法研究時(shí)，具體的材料設(shè)計(jì)方法首先應(yīng)該進(jìn)行合理性的考察，按照具體的要求準(zhǔn)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的工作，在選擇時(shí)應(yīng)該特別注意材料的自身優(yōu)劣，設(shè)計(jì)師需要進(jìn)行綜合的考量子系統(tǒng)的具體功能，建立應(yīng)尾材料專屬的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行材料系統(tǒng)分析之后選取其中較為適合的材料進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)。另外，機(jī)械設(shè)計(jì)人員需要借助信息技術(shù)來進(jìn)行材料設(shè)計(jì)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)模式構(gòu)建完備的機(jī)械工程數(shù)據(jù)體系，從設(shè)計(jì)層面完成與CAO等軟件的無縫對(duì)接，比如造型款式與設(shè)計(jì)樣本、銷售渠道與行業(yè)信息等。

4.結(jié)束語

現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展推進(jìn)了社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)機(jī)械產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，由此產(chǎn)生了機(jī)械材料的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)相脫節(jié)的情況，通過對(duì)當(dāng)前材料設(shè)計(jì)存在的問題和具體的案例進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)按照系統(tǒng)論與功能論的工作要求，建立基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，綜合探究整體系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的關(guān)系，選擇合適的結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)出更加優(yōu)良的新型產(chǎn)品。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉小琴，續(xù)海峰.機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料設(shè)計(jì)方法研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009，03：32-33.

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1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法

為了尋求保證設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快設(shè)計(jì)速度、避免和減少設(shè)計(jì)失誤的方法和措施，并適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求，使設(shè)計(jì)工作現(xiàn)代化，引發(fā)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研究。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的、科學(xué)的、計(jì)算機(jī)化的方法。它將那些在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用的所有科學(xué)方法論應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法實(shí)質(zhì)上是科學(xué)方法論在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。冠以“現(xiàn)代”二字是為了引起重視，其實(shí)有些方法也并非是現(xiàn)代的。可歸納為下列具有普遍意義的方法：信息論方法、系統(tǒng)論方法、控制論方法、優(yōu)化論方法、對(duì)應(yīng)論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法、藝術(shù)論方法。把以上現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中來，則稱其為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法。

2、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

首先在設(shè)計(jì)理念上要借鑒先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，以用戶的需求為設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并結(jié)合柔性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)的理念，一機(jī)多基本一樣，但設(shè)計(jì)階段側(cè)重點(diǎn)不同如：總體設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)的布局、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、造型設(shè)計(jì)、人-機(jī)環(huán)境以及裝箱運(yùn)輸?shù)取ＤK化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，它的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊，將包裝機(jī)中同一功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同性能、可以互換的模塊，通過模塊的不同組合，使包裝機(jī)多功能化、系列化。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）使包裝機(jī)更新?lián)Q代速度加快。因?yàn)樾聶C(jī)型的替代，往往是局部改進(jìn)。將先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)相應(yīng)的模塊，比較容易實(shí)現(xiàn)局部改進(jìn)；（2）縮短設(shè)計(jì)周期。當(dāng)用戶提出要求后，只需更換模塊，或設(shè)計(jì)制造部分模塊，即可得到新的機(jī)型，滿足用戶需求；（3）降低成本，便于維修；（4）性能穩(wěn)定可靠。另外現(xiàn)代包裝機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足“綠色設(shè)計(jì)”，即人性化設(shè)計(jì)的要求。它是面向質(zhì)量設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)、維修設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)的綜合設(shè)計(jì)。我國(guó)人口眾多，人均消費(fèi)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家低，而且城鄉(xiāng)差異較大，包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以價(jià)廉物美為主，不能盲目追求高精尖。要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、低噪音等各方面的因素。充分體現(xiàn)原理優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造優(yōu)化、造型優(yōu)化。

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一、對(duì)虛擬樣機(jī)技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)

1. 虛擬樣機(jī)技術(shù)的含義

當(dāng)前世界范圍內(nèi)對(duì)于虛擬樣機(jī)技術(shù)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的概念，總的來講虛擬樣機(jī)技術(shù)就是以依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的數(shù)字模型來代替物理機(jī)械產(chǎn)品的一種新型技術(shù)。它可以如具體的物理模型那樣，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用等全過程進(jìn)行比較準(zhǔn)確的分析和測(cè)試，從而對(duì)其中存在的不足及時(shí)修正，達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)的最終目的。

2. 虛擬樣機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)

經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展和生活水平的不斷提高，使得人們對(duì)產(chǎn)品的需求越來越多，對(duì)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量也有了更高的要求。但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，為了設(shè)計(jì)出成功的產(chǎn)品需要多次的實(shí)驗(yàn)，而物理樣機(jī)制造所需的時(shí)間較長(zhǎng)，這就直接延長(zhǎng)了產(chǎn)品的開發(fā)周期。在二十世紀(jì)九十年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使虛擬樣機(jī)技術(shù)成為可能，逐漸彌補(bǔ)了這一缺陷。

3. 虛擬樣機(jī)技術(shù)的作用

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的物理樣機(jī)制造不僅消耗較多的人力、物力和財(cái)力，而且對(duì)于其中存在的問題也需要花費(fèi)較多的時(shí)間來進(jìn)行修復(fù)。而虛擬樣機(jī)的制造成本較低、周期較多、且問題修復(fù)較為簡(jiǎn)便，對(duì)于節(jié)約設(shè)計(jì)成本、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)周期具有積極的作用，有利于提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)企業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

二、基于虛擬樣機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法研究

1. 建模技術(shù)

虛擬樣機(jī)建模技術(shù)一般分為三個(gè)步驟：首先，要建立三維模型。建立三維實(shí)體模型是虛擬樣機(jī)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提，任何仿真技術(shù)都要從三維模型開始。在建立三維模型的過程中，一般會(huì)遇到兩個(gè)難題，一是齒輪、扇葉等機(jī)械零件的外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，二是約束關(guān)系較為復(fù)雜，這就要求設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)需要依靠專業(yè)的三維CAD軟件。其次，要為三維模型添加約束。建立三維模型后，需要依靠約束副把它們相互連接起來，從而定義物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。目前比較常用的CAD軟件一般都有動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)學(xué)插件，以實(shí)現(xiàn)約束關(guān)系與裝配關(guān)系的映射。此外，還要為三維模型施加驅(qū)動(dòng)。施加驅(qū)動(dòng)的目的是為了讓虛擬樣機(jī)能夠按照一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

2. 協(xié)同仿真技術(shù)

仿真技術(shù)指的是在缺乏實(shí)際系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)或系統(tǒng)本質(zhì)的一種技術(shù)，是一種以模型為基礎(chǔ)的活動(dòng)，它的基本框架是先建模，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后再進(jìn)行分析。而協(xié)同仿真技術(shù)就是指在復(fù)雜產(chǎn)品的仿真過程中，采用多種仿真軟件來建立不同的模型，通過各種通訊方法來實(shí)現(xiàn)信息的交流，并利用求解器來進(jìn)行求解，最終完成整個(gè)系統(tǒng)的仿真。

當(dāng)前的仿真技術(shù)一般側(cè)重于電子、機(jī)械或控制等的單個(gè)領(lǐng)域，相互間的聯(lián)系非常少甚至是根本沒有聯(lián)系，這就很難滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的要求。現(xiàn)今大多數(shù)的機(jī)械研發(fā)過程需要涉及到機(jī)械、電子、液壓、控制、以及計(jì)算機(jī)軟件或硬件等多種學(xué)科領(lǐng)域，再加上產(chǎn)品本身是由多個(gè)子系統(tǒng)和零部件組合而成的，相互之間有著或多或少的聯(lián)系，單一的仿真技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的準(zhǔn)確完整分析，因此必須采用協(xié)同仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)全過程的分析和評(píng)估。

3. 協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)

協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)是設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一項(xiàng)新型設(shè)計(jì)技術(shù)，是指在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持和輔助下，所有設(shè)計(jì)成員對(duì)同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，各自承擔(dān)一部分設(shè)計(jì)任務(wù)，并交互進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，從而得到一個(gè)最為符合設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)方法。協(xié)同工作的主要目標(biāo)就是盡可能地縮短機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。協(xié)同設(shè)計(jì)一般需要做到以下幾點(diǎn)：首先，需要認(rèn)知同步，建立共享的知識(shí)和語義；其次，要共同協(xié)商設(shè)計(jì)方法和策略，一般協(xié)同策略分為提案型、層次型、型、以及對(duì)等伙伴型四種類型；最后還要規(guī)劃設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法。

4. 有限元分析

有限元是一種現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法，可以比較準(zhǔn)確地分析機(jī)械結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)特征。它的主要優(yōu)點(diǎn)是通用性，可以求解邊界條件和結(jié)構(gòu)形狀都較為隨意的有關(guān)力學(xué)的問題，是一種比較值得信賴的計(jì)算方法，特別是對(duì)于虛擬樣機(jī)而言，是一種必不可少的工具。當(dāng)前市場(chǎng)上有限元分析的軟件多種多樣，比較簡(jiǎn)單方便的例如Cosmos/Works軟件。

總結(jié)：

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)要想繼續(xù)生存和發(fā)展就必須要不斷進(jìn)行創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率。對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)來說，機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)部分，設(shè)計(jì)工作的好壞直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)需要充分利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，以適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的需要，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建軍,張洪.虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 大眾科技. 2009(03)

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一、引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[1]，而機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)又是繼機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)束后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)是第一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。它在培養(yǎng)學(xué)生核心技能方面，占有重要的地位。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)可以說是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的環(huán)節(jié)，通過對(duì)通用機(jī)械（或其他簡(jiǎn)單機(jī)械）的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)的能力，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)踐的初步能力[2]。本文結(jié)合我院三本學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)方法進(jìn)行了一些有益的研究與實(shí)踐。

二、我院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的背景

我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時(shí)間有限，指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法，每天集中一兩個(gè)小時(shí)在教室集中指導(dǎo)，而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強(qiáng)，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外，在教學(xué)指導(dǎo)過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都沒有明確，指導(dǎo)過程因老師而異，隨意性較大，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此，進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)群，顯然是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進(jìn)，我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實(shí)踐，使學(xué)生達(dá)到掌握知識(shí)點(diǎn)的目的。

三、針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)方法，進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革

（一）設(shè)計(jì)題目的改革

以前兼職老師給的課程設(shè)計(jì)題目是多樣化的，鑒于我院學(xué)生的基本條件，我們把課程設(shè)計(jì)的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了，傳動(dòng)方案也已經(jīng)給定，目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計(jì)的一般方法，掌握應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理論課的知識(shí)加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)題目、初始條件和傳動(dòng)方案如下：設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置；初始條件：帶式運(yùn)輸機(jī)可運(yùn)送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，有輕微振動(dòng)，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動(dòng)效率96%，減速器批量生產(chǎn)。傳動(dòng)方案及原始數(shù)據(jù)如圖1和表1。

要求學(xué)生每人按學(xué)號(hào)順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

（二）指導(dǎo)方法改革

在課程設(shè)計(jì)之前，負(fù)責(zé)人對(duì)指導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的老師集中在一起開個(gè)小會(huì)，對(duì)學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個(gè)小時(shí)，這樣學(xué)生有問題就能及時(shí)找到老師解決問題。還有學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)行到第一階段，尤其是課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算初步完成時(shí)候，要求指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時(shí)候發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，又要反過來重新計(jì)算浪費(fèi)大量的時(shí)間，并且可以避免了個(gè)別學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。

（三）進(jìn)度安排改革

以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)候，一次把課程設(shè)計(jì)要求完成的內(nèi)容一個(gè)半天講完，這樣內(nèi)容太多，學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點(diǎn)，將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)分為六個(gè)階段。每個(gè)階段集中講解一次，學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段，主要是動(dòng)員和設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)容包括：選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比；傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；傳動(dòng)件計(jì)算；初算軸的最細(xì)處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號(hào)、孔徑、孔長(zhǎng)等）；初選滾動(dòng)軸承及其相關(guān)參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計(jì)計(jì)算完畢后，我們會(huì)帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室做一個(gè)減速器拆裝實(shí)驗(yàn)，主要是對(duì)減速器有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的；設(shè)計(jì)裝配圖的準(zhǔn)備；減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸；減速器裝配草圖設(shè)計(jì)；軸和鍵的強(qiáng)度校核，滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承壽命無任何問題時(shí)，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)：軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標(biāo)注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術(shù)特性；編寫技術(shù)要求；零件編號(hào)；編制零件明細(xì)表及標(biāo)題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制定工藝規(guī)程的技術(shù)文件，應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測(cè)繪下來，形狀應(yīng)與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學(xué)生，學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊(cè)就可以了。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)總共安排了三周的時(shí)間，周末時(shí)間不計(jì)，具體的進(jìn)度安排我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)表，如表2。

（四）考核方法進(jìn)行改革

課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，我們會(huì)現(xiàn)場(chǎng)答辯，在答辯時(shí)候，會(huì)先給個(gè)預(yù)成績(jī)，這個(gè)成績(jī)非常重要，因?yàn)橥ㄟ^答辯，可以看出學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結(jié)合學(xué)生交上來的課程設(shè)計(jì)說明書、裝配圖、零件圖給每個(gè)學(xué)生單獨(dú)評(píng)定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績(jī)等級(jí)。

四、結(jié)束語

通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)方法、進(jìn)度安排、考核方法等改革與實(shí)踐，學(xué)生課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量明顯體高，從學(xué)生課程設(shè)計(jì)的總結(jié)體會(huì)看到，每個(gè)學(xué)生都收獲頗多。不僅對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的內(nèi)容有了更深入了理解，也為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。

篇10

一、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的重要意義

眾所周知，在煤礦生產(chǎn)過程和其他類型礦產(chǎn)資源的開采過程中環(huán)節(jié)是十分復(fù)雜的。而在這其中礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的作用就顯得尤為重要，更關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)運(yùn)行。礦山機(jī)械設(shè)備是礦山整個(gè)開采過程的中堅(jiān)力量，因此我們必須重視對(duì)礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)研究。特別值得一提的是礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)劣還關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過程的安全、效率和產(chǎn)出礦石質(zhì)量。現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科學(xué)水平也在不斷提高，如何將日新月異的科技應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)計(jì)體系當(dāng)中，是今后我們所要面對(duì)的一大重要課題。

二、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)所在

當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新可以說是日新月異，而傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念中一些舊的、保守的設(shè)計(jì)思想占據(jù)了主流位置。相較于以往的生產(chǎn)需求層次，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代礦山的生產(chǎn)需求。現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念秉承著生態(tài)、智能、綠色的原則，相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法相比現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法有以下三個(gè)特點(diǎn)：1、高效性；2、安全性；3、智能性。

三、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析

第一，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中首推應(yīng)以人文本的設(shè)計(jì)理念。這點(diǎn)毋容置疑，任何一種機(jī)械設(shè)計(jì)理念中，必須要強(qiáng)調(diào)人的特殊作用。在整個(gè)以人為本的設(shè)計(jì)理念里還包括其他多方面內(nèi)容，比如礦山機(jī)械由于其體型和功能的要求一般都會(huì)存在噪音大的問題。如何盡量的削減噪音對(duì)人體構(gòu)成的傷害，依然是現(xiàn)階段人們研究的首要課題。相關(guān)專家研究表明，人長(zhǎng)期處于噪音當(dāng)中，整個(gè)身體機(jī)能都會(huì)出現(xiàn)問題，其最容易看到的外在表現(xiàn)就是經(jīng)常發(fā)生嘔吐和眩暈現(xiàn)象。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一旦外在環(huán)境的音量超過八十五分貝，人體的整個(gè)大腦皮層就會(huì)處于興奮和難以抑制的狀態(tài)。這時(shí)，礦山機(jī)械的操作者因?yàn)檫@種噪音環(huán)境的影響就很容易發(fā)生事故。因此，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中要以操作者即以人為本，盡可能的進(jìn)行降噪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，盡量運(yùn)用科學(xué)技術(shù)來進(jìn)行合理降噪合理除噪。特別值得一提的是，現(xiàn)階段我國(guó)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)上的自動(dòng)化程度還很不夠，現(xiàn)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在方便舒適的操作系統(tǒng)上。盡量人性化設(shè)計(jì)好整個(gè)工作臺(tái)的構(gòu)造，再比如說操作臺(tái)的位置，針對(duì)人體眼睛的最佳角度來設(shè)計(jì)操作臺(tái)的角度。人的眼睛最佳視角是左右在六十度、上下三十度左右，盡量滿足這個(gè)原則就可以有效的減輕操作者的疲勞感。

第二，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的高效性、安全性、智能性的特點(diǎn)，要求我們礦山機(jī)械設(shè)計(jì)人員一定要把握好這些，綜合設(shè)計(jì)好人體的基本數(shù)據(jù)和生理指標(biāo)，然后綜合這些具體的數(shù)據(jù)和指標(biāo)再結(jié)合實(shí)際需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣，我們?cè)O(shè)計(jì)出來的方案才是完善的、符合人性化需求和現(xiàn)代生產(chǎn)需求的。

四、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

首先，我們來談?wù)勱P(guān)于仿生學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。我們可以這么理解，一件工業(yè)產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)會(huì)同時(shí)作用于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)三個(gè)特定行業(yè)。因此，整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)的基本理念應(yīng)該滿足這三方面的需求。下面讓我們就這三方面的內(nèi)容具體談一下關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用。

第一，關(guān)于形態(tài)的仿生設(shè)計(jì)。在這方面筆者想要闡述的核心思想是形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的來源都是大自然。大自然形形的生物為仿生設(shè)計(jì)提供了無窮無盡的素材。現(xiàn)代的優(yōu)秀設(shè)計(jì)師就是從大自然中提取靈感，以生物的形態(tài)來對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，用生物的自然形態(tài)來獲得更好的生產(chǎn)力來源。這點(diǎn)毋容置疑，物競(jìng)天擇的自然生態(tài)法則決定了在自然界中存在的生物都有其適合生態(tài)環(huán)境的特殊能力。現(xiàn)階段，形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的理念越來越被現(xiàn)代礦山機(jī)械設(shè)計(jì)者所重視，通過系統(tǒng)化的分析和數(shù)據(jù)提取，更多的設(shè)計(jì)者完成了對(duì)礦山機(jī)械的生態(tài)外形改造，并應(yīng)用于具體的礦山機(jī)械制造當(dāng)中。

第二，關(guān)于功能的仿生設(shè)計(jì).所謂的功能仿生設(shè)計(jì)理念是通過對(duì)整個(gè)自然界的生物本身構(gòu)造和功能進(jìn)行系統(tǒng)的分析后提取數(shù)據(jù)，再根據(jù)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的具體需求加以功能性融合。功能仿生設(shè)計(jì)源于自然生物的本身，自然生物本身所具有的功能是我們值得借鑒和模仿的，并且可以最大限度的應(yīng)用于當(dāng)前礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的需求當(dāng)中。當(dāng)這些自然功能和實(shí)際功能能夠完美的融合之后就會(huì)衍生出現(xiàn)代礦山機(jī)械的新時(shí)期功能。這對(duì)于整個(gè)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)而言具有的優(yōu)勢(shì)是無法估計(jì)的，也是今后礦山機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的方向之一。

其次，讓我們來談?wù)勱P(guān)于綠色設(shè)計(jì)理念在整個(gè)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)體系中的具體應(yīng)用問題。

第一，關(guān)于設(shè)計(jì)方法探討。礦山機(jī)械在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生很多有害物質(zhì)，對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生直接的影響，比如礦山機(jī)械的配套動(dòng)力設(shè)備大多都是柴油機(jī)，因?yàn)椴裼蜋C(jī)在工作中會(huì)出現(xiàn)較大的噪聲以及排放較多的顆粒物，尤其是那種大缸徑的柴油機(jī)，其產(chǎn)生的噪聲以及顆粒物等都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響。所以對(duì)于礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)就是基于環(huán)保技術(shù)的設(shè)計(jì)。

從整體系統(tǒng)的角度出發(fā)，綠色設(shè)計(jì)就是整個(gè)系統(tǒng)的核心所在，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中就是針對(duì)其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，比如可拆卸的設(shè)計(jì)，以及對(duì)于選擇材料方面、環(huán)境設(shè)計(jì)方面、包裝設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)于環(huán)境的影響評(píng)價(jià)，這一點(diǎn)是要貫穿在整個(gè)系統(tǒng)全過程中，主要用于企業(yè)礦山機(jī)械設(shè)備的戰(zhàn)略性開發(fā)以及設(shè)計(jì)和制作過程。

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立，主要可以從生態(tài)平衡以及廢棄處理等幾個(gè)方面。其中對(duì)于美觀以及使用的舒適度、礦山機(jī)械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設(shè)計(jì)、制造以及使用和回收全過程中。因?yàn)閷?duì)于礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)以及開發(fā)中，在各個(gè)階段其工作都是交叉進(jìn)行的，所以就必須要建立一個(gè)完善的環(huán)境來讓內(nèi)部可以交叉運(yùn)用。一方面，要把各類信息進(jìn)行篩選后及時(shí)傳達(dá)給決策者，另一方面就是有利于反復(fù)使用。

第二，關(guān)于礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中的技術(shù)分析。經(jīng)過一段時(shí)期發(fā)展之后，在礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)中，最為核心的技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)：第一就是針對(duì)數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，第二就是針對(duì)建模以及仿真技術(shù)，第三就是針對(duì)評(píng)價(jià)方面的技術(shù)。關(guān)于數(shù)據(jù)管理技術(shù)，這里我們會(huì)提到一個(gè)術(shù)語，那就是Pdm，也就是數(shù)據(jù)管理技術(shù)是在對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)，也是在礦山機(jī)械整個(gè)生命周期中每個(gè)環(huán)節(jié)都需要的一種對(duì)于大量數(shù)據(jù)和信息，包括了綠色資源以及工程規(guī)范和技術(shù)文檔等進(jìn)行管理的技術(shù)，可以按照要求把數(shù)據(jù)或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。另一方面關(guān)于建模數(shù)字化仿真技術(shù)，為了可以達(dá)到在礦山機(jī)械中進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)的目的，可以通過大量收集和整理設(shè)計(jì)、運(yùn)行中的數(shù)據(jù)和信息來建立礦山機(jī)械的生命周期模型。在建模的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)在不同部門之間的協(xié)同合作，利用這種仿真技術(shù)來對(duì)礦山機(jī)械的開發(fā)和設(shè)計(jì)、制作和測(cè)試以及后期回收和二次處理等進(jìn)行全方位的仿真，這樣可以更好的發(fā)現(xiàn)其中的問題以便解決問題。再者就是綠色度的評(píng)價(jià)，對(duì)于礦山機(jī)械的綠色度的評(píng)價(jià)，除了有操作性的指標(biāo)以及保養(yǎng)性指標(biāo)之外，還有經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)以及環(huán)保性的指標(biāo)，在評(píng)價(jià)的過程中應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)機(jī)械對(duì)于環(huán)境的負(fù)面影響，其中對(duì)于操作性的指標(biāo)就是對(duì)傳統(tǒng)的對(duì)于功能合理性以及安全性指標(biāo)的綜合；保養(yǎng)性指標(biāo)就是對(duì)其可靠性的延伸；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中，包含了因?yàn)榭紤]礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)而有可能會(huì)增加的成本，比如說對(duì)于廢棄物的處理等；環(huán)保性的指標(biāo)就是在綠色設(shè)計(jì)有的評(píng)價(jià)體系，要對(duì)于礦山機(jī)械生命周期內(nèi)的所有過程都進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。

五、結(jié)束語

總而言之，礦山機(jī)械設(shè)計(jì)在整個(gè)礦山開采工程中起到的作用是十分巨大的。作為新時(shí)代的礦山機(jī)械設(shè)計(jì)者，我們一定要與時(shí)代同行，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代礦山機(jī)械設(shè)計(jì)理念，努力打造，智能化、精密化、人性化的新時(shí)代礦山機(jī)械。同時(shí)，我們礦山機(jī)械設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)努力提高自身素質(zhì)和修養(yǎng)，提升歷史使命感和社會(huì)責(zé)任感，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)增磚添瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛銀氚.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].裝備制造技術(shù).2012.

[2]周一鳴，索春英.淺談自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2011.

篇11

機(jī)械零件的失效方式主要有表面損傷失效、斷裂失效、破壞正常工作條件失效和變形失效等。所以，機(jī)械零件的失效除了非正常的原因外，大多是由于工作時(shí)間較長(zhǎng)引起的。常規(guī)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)都會(huì)留有余量來延緩疲勞和磨損等失效形式的發(fā)生，但一次性機(jī)械的使用壽命較短，一些失效形式不會(huì)發(fā)生在一次性機(jī)械中。在一次性機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中，不用預(yù)防疲勞，只要保證其在使用中不會(huì)受力破壞即可。一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)一般只考慮靜力破壞，即一次最大載荷作用下的破壞。另外，一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮將體積和重量最小化，去掉余量，保證靜應(yīng)力小于強(qiáng)度極限或者屈服極限即可。一次性機(jī)械是一類特殊機(jī)械，其設(shè)計(jì)方法的相關(guān)研究也是一個(gè)新的方向。就一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化方法而言，和優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)和有限壽命設(shè)計(jì)等方法有所不同，下文是具體的分析。

2一次性機(jī)械設(shè)計(jì)方法和可靠性設(shè)計(jì)方法與有限壽命設(shè)計(jì)方法的對(duì)比

可靠性工程的起步較早，距今已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。但是其相關(guān)的發(fā)展是以電子產(chǎn)品為主導(dǎo)的，在機(jī)械產(chǎn)品的相關(guān)發(fā)展起步較晚。再者，因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品在應(yīng)用中的情況比較復(fù)雜，其載荷分布和強(qiáng)度分布的數(shù)據(jù)不能細(xì)致的分析，所以，在機(jī)械產(chǎn)品方面的可靠性應(yīng)用不夠廣泛。可靠性工程是一種研究設(shè)計(jì)參數(shù)和其影響因素的隨機(jī)性特性的專門學(xué)科，機(jī)械產(chǎn)品卻在實(shí)際工程應(yīng)用中受環(huán)境的影響，機(jī)械所受的力和其應(yīng)有的強(qiáng)度是離散的隨機(jī)變量。所以，一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)方法是在傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)上再引入數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論的相關(guān)知識(shí)。也可以說，一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)方法是升華后的可靠性設(shè)計(jì)，兩者有一定的相關(guān)性，卻有著設(shè)計(jì)內(nèi)容上的差異。機(jī)械結(jié)構(gòu)有限壽命設(shè)計(jì)方法是用壽命指標(biāo)和產(chǎn)品可靠工作時(shí)間代替了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的保險(xiǎn)系數(shù)，以此來增加機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性。隨著機(jī)械使用時(shí)間的增加，其性能會(huì)因疲勞磨損而劣化或者喪失。有限壽命設(shè)計(jì)要求機(jī)械在其使用壽命期間，不會(huì)因?yàn)槠谀p而產(chǎn)生失效的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的有限壽命設(shè)計(jì)法是考慮機(jī)械在最大載荷和最危險(xiǎn)的情況下不會(huì)失效，現(xiàn)代的有限壽命設(shè)計(jì)方法融合了材料力學(xué)、計(jì)算力學(xué)。實(shí)驗(yàn)力學(xué)和斷裂力學(xué)等多種學(xué)科，通過測(cè)試工程機(jī)械的實(shí)際受力狀態(tài)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行受力分析，最終得出科學(xué)的壽命設(shè)計(jì)。一次性機(jī)械的使用壽命較短，一些失效形式不會(huì)發(fā)生在一次性機(jī)械中。所以，一次性機(jī)械和有限壽命設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)方法的區(qū)別主要有以下兩點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)對(duì)象不同。一次性機(jī)械設(shè)計(jì)方法針對(duì)的是使用壽命較短，且在工作中不承受交變載荷或者短時(shí)間承受交變載荷的機(jī)械，這要求機(jī)械在壽命內(nèi)完成任務(wù)即可。有限壽命設(shè)計(jì)方法和可靠性設(shè)計(jì)方法針對(duì)的都是長(zhǎng)期使用的機(jī)械，這些機(jī)械的失效都是由疲勞磨損引起的。（2）主導(dǎo)思想不同。一次性機(jī)械在達(dá)到疲勞點(diǎn)之前就會(huì)達(dá)到使用壽命，所以在設(shè)計(jì)中不用留下磨損余量，只需要根據(jù)靜應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)體積最小和質(zhì)量最輕的結(jié)構(gòu)就可以。可靠性設(shè)計(jì)卻需要根據(jù)應(yīng)力計(jì)算概率分布，使設(shè)計(jì)的零件有可預(yù)測(cè)的壽命和失效率。有限壽命設(shè)計(jì)需要根據(jù)各種理論估算零件的壽命，最大化估計(jì)失效時(shí)間。

3一次性機(jī)械設(shè)計(jì)方法和與其他現(xiàn)代化方法的對(duì)比

機(jī)械設(shè)計(jì)的方法除了上述的有限壽命設(shè)計(jì)方法和可靠性設(shè)計(jì)方法外還有優(yōu)化設(shè)計(jì)，這種方法是在一系列的限制條件滿足后，求最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。這種設(shè)計(jì)方法的計(jì)算量相當(dāng)大，需要分析多種參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的影響。但是在計(jì)算機(jī)廣泛的應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域后，該方法有了長(zhǎng)足的發(fā)展。依托計(jì)算機(jī)的發(fā)展而興起的設(shè)計(jì)方法除了優(yōu)化設(shè)計(jì)外，還有有限單元設(shè)計(jì)方法等。與現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法相比，一次性機(jī)械設(shè)計(jì)的對(duì)象、設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)目的都有不同。不同的設(shè)計(jì)方法完善了機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)領(lǐng)域。

4結(jié)語

一次性機(jī)械的設(shè)計(jì)是較新的設(shè)計(jì)方法，它的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)目的與其他幾種方法有一定的差異。而且一次性機(jī)械的適用范圍也較廣，在很多領(lǐng)域都是必不可少的。所以，關(guān)于一次性機(jī)械設(shè)計(jì)方法的研究還需要更進(jìn)一步，使之逐步完善，更好的應(yīng)用在實(shí)際的機(jī)械工程中。

作者:康杰 單位:西華大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]李躍峰.典型一次性機(jī)械零件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

篇12

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量及效率意義重大，尤其隨著新設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷出現(xiàn)，給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)工作的發(fā)展指明了方向，有關(guān)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)及與方法的研究，也因此受到業(yè)內(nèi)人士的高度重視。

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)較多，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)、系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)等，一定程度上推動(dòng)了機(jī)械制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展，因此，加強(qiáng)這些技術(shù)的分析，能夠?yàn)槠鋵?shí)際應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)主要借助專業(yè)軟件強(qiáng)大的運(yùn)算及圖形設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)主要應(yīng)用CAD軟件。實(shí)踐表明，使用CAD軟件進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)，不僅設(shè)計(jì)效率高，而且能從不同視圖觀察機(jī)械設(shè)計(jì)狀況，修改方便，因此，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用較高的軟件。使用CAD軟件進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下步驟：首先，確定數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，一般情況下有現(xiàn)成的機(jī)械數(shù)學(xué)模型可供運(yùn)用，但對(duì)于沒有數(shù)學(xué)模型的機(jī)械零件設(shè)計(jì)，應(yīng)在充分分析機(jī)械各項(xiàng)參數(shù)的基礎(chǔ)上建立正確的數(shù)學(xué)模型；其次，設(shè)計(jì)合理的程序框圖，計(jì)算各部件的性能、參數(shù)，為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作的開展提供指導(dǎo)。再次，使用專門語言進(jìn)行程序的編制。最后，加強(qiáng)對(duì)編制程序的細(xì)節(jié)檢查，并輸入相關(guān)參數(shù)進(jìn)行模擬，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械零件存在的瑕疵，通過認(rèn)真調(diào)試，使其更好的符合設(shè)計(jì)要求。

1.2 節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)

隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中越來越注重環(huán)保節(jié)能方面的考慮。當(dāng)前，節(jié)能性能是衡量機(jī)械設(shè)備或零件性能的重要指標(biāo)之一，因此，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中一方面先應(yīng)從材料選擇、使用性、加工工藝、結(jié)構(gòu)布局等方面注重節(jié)能方面的考慮，以提高能源利用率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。另一方面，在滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量要求的前提下，注分析是否有可回收利用的資源，降低污染物的排放。

1.3 系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)

系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)指將設(shè)計(jì)工作逐層進(jìn)行劃分，確定每層所用的設(shè)計(jì)技術(shù)及方法，最后將各層有機(jī)的整合完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作。采用系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)能明顯提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率，是滿足現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)要求。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用時(shí)應(yīng)確保設(shè)計(jì)工作分解的合理性。首先，確定最佳的分解層次，為模型化及優(yōu)化工作的開展提供便利。其次，分界面應(yīng)簡(jiǎn)單，應(yīng)選擇在要素結(jié)合聯(lián)系較為簡(jiǎn)單的位置。最后，正確處理功能分解與系統(tǒng)分解間的關(guān)系，尤其應(yīng)將關(guān)系密切的要素結(jié)合在一起。

2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展中為提高工作效率，減少不良狀況的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員除熟練掌握專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)外，還應(yīng)掌握一定的設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到事半功倍的設(shè)計(jì)目的，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，設(shè)計(jì)人員尤其應(yīng)注重以下內(nèi)容的認(rèn)真落實(shí)：

（1）明確步驟及功能要求。為提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好以下兩方面工作：一方面，明確設(shè)計(jì)步驟。機(jī)械設(shè)備或零件千差萬別，設(shè)計(jì)時(shí)除存在細(xì)小的差別外，大部分步驟相似。首先，充分分析機(jī)械設(shè)計(jì)需求，明確機(jī)械設(shè)計(jì)的約束條件，制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書。其次，在對(duì)機(jī)械功能認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，確定相關(guān)參數(shù)，并提出多套設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行對(duì)比分析。最后，確定最佳的設(shè)計(jì)方案，使用專門的設(shè)計(jì)工具，依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，如機(jī)械尺寸、特性等。另一方面，明確功能要求是機(jī)械設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)內(nèi)容，是確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的P鍵。因此，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械耐磨性、穩(wěn)定性、壽命、剛度、強(qiáng)度等方面的要求。同時(shí)，還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)工藝性方面的考慮。

（2）注重相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中相關(guān)參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確與否往往給機(jī)械制造質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)機(jī)械運(yùn)行情況進(jìn)行模擬，掌握機(jī)械運(yùn)行規(guī)律，在對(duì)其受力情況深入分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，期間尤其應(yīng)注重機(jī)械零件強(qiáng)度參數(shù)研究。機(jī)械零件強(qiáng)度由變應(yīng)力強(qiáng)度與靜應(yīng)力強(qiáng)度之分，而變應(yīng)力包括對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力、非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)需求，加強(qiáng)各種類型變應(yīng)力變化規(guī)律的分析，確保機(jī)械設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足實(shí)際要求。另外，機(jī)械運(yùn)行中不可避免的受到摩擦力影響，為延長(zhǎng)其使用壽命，提高機(jī)械的抗摩擦能力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重關(guān)鍵位置的設(shè)計(jì)。

（3）選擇合適機(jī)械的材料。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中使用的材料會(huì)影響機(jī)械質(zhì)量及性能的充分發(fā)揮與否，因此，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重把握以下內(nèi)容：一方面，選擇合適的機(jī)械材料。現(xiàn)代機(jī)械材料類型比較多，如金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料，其中金融材料具有較好的力學(xué)性能，能很好的滿足機(jī)械零件用途與性能要求；高分子材料具有良好的耐腐蝕性，在冷凍、化工設(shè)備中較為常用；陶瓷材料熔點(diǎn)高、耐腐蝕性強(qiáng)、硬度高，一般用于切削刀具制造中；復(fù)合材料具有較好的彈性模量及強(qiáng)度，主要應(yīng)用與制造航天、航空設(shè)備。因此，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)機(jī)械的性能要求選擇對(duì)應(yīng)的材料。另一方面，還應(yīng)綜合考慮一些細(xì)節(jié)問題。如機(jī)械零件的應(yīng)力、荷載性質(zhì)及大小；機(jī)械零件所處的環(huán)境、溫度等；材料的供應(yīng)狀況，尤其應(yīng)考慮所用材料的價(jià)格等，保證在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，最大限度的減少制造成本開支。

3 結(jié)論

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是支撐機(jī)械制造行業(yè)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)，因此，加強(qiáng)相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)及方法的研究意義重大。本文通過對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)及方法的研究得出以下結(jié)論：

（1）現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用的技術(shù)較多，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在綜合考慮機(jī)械設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械設(shè)備或零件工作實(shí)際，采取針對(duì)性設(shè)計(jì)技術(shù)，確保設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。

（2）為提高設(shè)計(jì)工作效率，設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法，并結(jié)合自身工作實(shí)際加以總結(jié)與反思，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中的問題，提高現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)工作水平，為設(shè)計(jì)出更多優(yōu)質(zhì)的機(jī)械產(chǎn)品做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

篇13

引言

時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，各項(xiàng)新工藝、新材料、新方式也越來越多地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。為了一種功能的實(shí)現(xiàn)，可以有多種方法和載體可供選擇，面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，要讓設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上占有一席之地，除了讓自己的機(jī)械系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的相應(yīng)功能之外，還要具有操作方便、運(yùn)行可靠、物美價(jià)廉、環(huán)保性強(qiáng)等特性。因此，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)師的要求也日益提高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)師必須完全精通電、機(jī)、液等各個(gè)方面的綜合性技術(shù)，才能夠設(shè)計(jì)出同時(shí)兼顧性能和價(jià)格的機(jī)械系統(tǒng)。

1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1.1創(chuàng)新性。

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)工具為依托，能充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維能力，運(yùn)用用各種創(chuàng)造性的方法和手段，開發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。現(xiàn)代機(jī)械在機(jī)械性能的穩(wěn)定性以及測(cè)驗(yàn)等方面，能夠利用計(jì)算機(jī)完成工作的模擬和再現(xiàn)。這種操作大大節(jié)省了時(shí)間，能夠直觀地觀察到工作的結(jié)果并保證質(zhì)量水平。此外，它能夠節(jié)約預(yù)備和其他相關(guān)細(xì)節(jié)工作的時(shí)間，使得工作的合理性和速度都得到提升。

1.1 開放性

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，最大的缺點(diǎn)便是不去看或很少去看自身以外的廣闊天地，只關(guān)心自身的狹小區(qū)域，坐井觀天，同時(shí)樂于接受傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法，樂于駕輕就熟，從而造成了信息堵塞，思維單一、呆滯，缺乏創(chuàng)造性。而開放性思維恰恰就解決了這一大問題，它將對(duì)于一個(gè)事物的研究作為一個(gè)開放的系統(tǒng)來思考，同時(shí)也注重研究事物與外部的一切聯(lián)系，從而掌握該事物及其發(fā)展的規(guī)律。

1.2 獨(dú)創(chuàng)性

要進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，首要前提便是要學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，勇于突破陳舊的思想、觀念，敢于直抒己見，從而構(gòu)筑一個(gè)開放、獨(dú)特、鮮穎的思維形態(tài)，從一個(gè)全新的角度來分析問題。

1.3 多向性

在現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)當(dāng)中，為了解決一個(gè)問題，需充分發(fā)揮自己的想象力，從不同的角度去思考和探索，以獲得盡可能多的解法和思路。現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的多樣性與多向性的創(chuàng)造性思維是緊密聯(lián)系的。

2、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

2.1提高產(chǎn)品性能的設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品必須具有優(yōu)良的性能,只有良好的性能才能夠保證機(jī)械產(chǎn)品的生命力,提高產(chǎn)品優(yōu)良性能的設(shè)計(jì)方法有很多,最重要的內(nèi)容和特點(diǎn)有:(1)能夠消除并及時(shí)的預(yù)防產(chǎn)品可能產(chǎn)生的故障,這種技術(shù)特點(diǎn)是圍繞產(chǎn)品的可靠性而設(shè)計(jì)的,主要是研究產(chǎn)品和系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障的原因,來提出相應(yīng)的解決方案。(2)能夠提高材料抵御破壞能力的設(shè)計(jì)方法技術(shù)。當(dāng)材料和結(jié)構(gòu)在外界因素如高溫、電荷強(qiáng)度等的影響作用下,其性能會(huì)受到較大的影響,所以,其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是要提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)承受能力以及抗疲勞強(qiáng)度,來提高產(chǎn)品在各種工作環(huán)境中的使用壽命。(3)解決物體表面的摩擦和等問題的設(shè)計(jì)技術(shù)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)綜合運(yùn)用了摩擦學(xué)的理論研究方法和基本數(shù)據(jù),將產(chǎn)品的磨損降低到最低的水平,目的是為了降低產(chǎn)品原材料的消耗,節(jié)約了部分能源,同時(shí)提高機(jī)械裝置的可靠性,有效的提高設(shè)備的使用壽命,提高其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。(4)防腐蝕的設(shè)計(jì)技術(shù)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)要科學(xué)合理的選擇材料并制定出相應(yīng)的加工工藝,來提高產(chǎn)品的抗腐蝕能力,防腐蝕的設(shè)計(jì)加工方法能夠有效的延長(zhǎng)產(chǎn)品使用周期以及使用效率。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)中專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

當(dāng)前我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)也不甘落后，緊隨步伐，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員同機(jī)械設(shè)計(jì)人員共同開發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件，應(yīng)用此軟件的機(jī)械產(chǎn)品可以隨時(shí)掌握產(chǎn)品的損傷、失效和破壞運(yùn)行原理，并且產(chǎn)品的各零部件和機(jī)械的動(dòng)態(tài)行為可得到定量分析，使得設(shè)計(jì)程序保持穩(wěn)定，這就是專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。一些例子可以說明，如摩擦學(xué)的設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)和溫度場(chǎng)的分析。

3、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1系統(tǒng)性

我們應(yīng)該將機(jī)械產(chǎn)品看作是一個(gè)完整的系統(tǒng)，并通過對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)人和環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，運(yùn)用各種現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)理論和方法對(duì)總系統(tǒng)進(jìn)行分解，為了達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)而對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和匹配。之所以說現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的繼承和發(fā)展，是因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提高到更高的水平，使其更具邏輯性、理性等特點(diǎn)。有兩種代表性的設(shè)計(jì)方法，一種是德國(guó)提倡的，另一種是美國(guó)提倡的，德國(guó)所提倡的設(shè)計(jì)方法以功能―原理―結(jié)構(gòu)為模型，美國(guó)所提倡的設(shè)計(jì)方法是在知識(shí)等其他條件不允許的情況下，運(yùn)用創(chuàng)造方法，進(jìn)行辯證思維而形成的新設(shè)計(jì)，兩種機(jī)械設(shè)計(jì)方法各有所長(zhǎng)，都在產(chǎn)品開發(fā)中取得顯著成效。

3.2生態(tài)化

隨著科技的逐漸發(fā)展，人們了解到環(huán)境因素對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有非常重要的影響。因此出現(xiàn)了綠色生態(tài)的理念。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的綠色設(shè)計(jì)，主要就是最大化的使用資源取得新型的綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候，以產(chǎn)品環(huán)境的屬性為重點(diǎn)，不但要滿足環(huán)境的要求，也要保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性以及基本功能。綠色產(chǎn)品不但要有指定的使用功能，也不可以對(duì)四周的環(huán)境和人的健康帶來損害。推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，就會(huì)向生態(tài)化的發(fā)展道路走去。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)重視生態(tài)化，不但可以降低資源損耗，也可以提高產(chǎn)品的使用質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3智能化

由于廣泛使用范例推理和約束滿足的設(shè)計(jì)方法，智能CAD技術(shù)得以誕生。人們?yōu)榱死^續(xù)推進(jìn)CAD系統(tǒng)的創(chuàng)造力，結(jié)合人工智能和CAD技術(shù)，得到很好的效果。當(dāng)前社會(huì)把有智能的專家系統(tǒng)用在了方案綜合和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)當(dāng)中，同時(shí)這幾年也產(chǎn)生了模糊設(shè)計(jì)和模糊評(píng)定方法，主要用于機(jī)械設(shè)計(jì)的多解性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)普遍存在智能化和技能化優(yōu)點(diǎn)，由于這些特性的存在，使得只有將人工智能和專家系統(tǒng)等技術(shù)通CAD技術(shù)有機(jī)結(jié)合，才可以讓CAD技術(shù)本身也具有智能化的特點(diǎn)，通過這樣的途徑提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的集成率。就目前機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向來看，計(jì)算機(jī)是設(shè)計(jì)師們首選的工具，計(jì)算機(jī)可以將機(jī)械產(chǎn)品的各種情況通過建立模型的方式直觀的表現(xiàn)出來，接著進(jìn)行智能化操作，最終可以實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的效率，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)智能化是現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路。

3.4隨機(jī)和動(dòng)態(tài)性

任何機(jī)械產(chǎn)品的完成都是在隨機(jī)動(dòng)態(tài)狀況下進(jìn)行的，然而，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法受各種條件的制約，因而只能在靜態(tài)情況下進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，即使對(duì)動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行考慮，也只是憑借相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正而已，并不能對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)行行為進(jìn)行真實(shí)、客觀的反映，而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法則不同，它主要是在考慮載荷譜、零部件損傷的條件下來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，使得設(shè)計(jì)的成功率更高，同時(shí)也符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)要求。

3.5微型化

20世紀(jì)80年代末，機(jī)械自動(dòng)化逐漸向微觀領(lǐng)域發(fā)展。微電子設(shè)備伴隨著科技的發(fā)展和逐漸更新，小型的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，靈活性強(qiáng)、耗能少，普遍應(yīng)用在生物技術(shù)、醫(yī)療科研、軍事等高端范圍。機(jī)械自動(dòng)化朝微型化發(fā)展，主要在于微機(jī)械技術(shù)，加工微機(jī)械產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)要使用精細(xì)加工法。在超精密的技術(shù)之內(nèi)，主要有光刻和蝕刻兩種。機(jī)械自動(dòng)化還將伴隨時(shí)代的發(fā)展不斷向納米和微米的領(lǐng)域發(fā)展。

結(jié)束語

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有自身設(shè)計(jì)新理念和新思路。而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)離不開創(chuàng)新思維，創(chuàng)新思維是社會(huì)發(fā)展的源泉，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的組成部分。機(jī)械設(shè)計(jì)人員只有樹立創(chuàng)新思維的理念，并結(jié)合自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，才能夠設(shè)計(jì)出滿足人們對(duì)于產(chǎn)品越來越高的要求，從而促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)