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摘要:

科技的進步使得人們對機械設計也提出了更高的要求。本文主要對當前機械設計中的相關理論進行系統分析，闡述機械設計的方法和過程，并對現代機械設計的創新方法進行了詳細研究，同時論述了機械的創新設計步驟。

關鍵詞:

現代機械設計;創新方法;研究

在科技高速發展的今天，人們的思維方式也產生了很大變化，機械設計人員除了要準確掌握機械設計原理以外，還要在思維方式上有所拓展。要求機械設計人員創新理念，在結構設計上與產品的相關功能進行緊密聯系，將設計手段與計算機輔助設計進行有效融合，只有這樣才能夠設計出令受眾滿意的機械產品。

1現代機械設計

與傳統機械設計相比，現代機械設計更加注重計算機化、動態化和科學化?，F代機械設計理論是在機械設計理論學科基礎上形成的，它包括了信息、控制、優化等內容，而對于相對比較復雜的產品而言，現代機械設計的優勢也體現得更加明顯。現代機械設計是在傳統機械設計的基礎上形成的，但它又在傳統機械設計的基礎上進行了極大創新，進而形成了一個完美且科學合理的機械產品設計。這不僅需要傳統機械設計的相關經驗，而且還需要在現代機械設計中引入先進的設計方法。

2機械設計方法及過程

具體機械設計步驟如圖1所示。項目設計的前期工作主要包含對地區的實地調研，并對其進行可行性研究，制定可行性的計劃和方案。方案設計主要包括:對功能的總體分析、對系統原理進行解釋，確定最佳方案。技術設計包括:技術的總體設計、實驗環節設計以及選型設計等。施工設計主要包括:零件畫圖、編寫相關的技術文件、生產，等等。在機械設計中，每一個環節都要充分發揮人的主觀能動性，利用科學技術手段來對機械設計進行不斷創新。

3設計方法創新

創新設計是機械設計領域中對專業知識和設計經驗的一個綜合，在設計過程中能夠真正體現出機械產品的真實價值，所設計的產品一般都是由人的主觀能動性和創造性思維共同促成，這也是形成新思維模式的一種方法。對機械設計進行創新時，首先要充分發揮人的主觀意識和想象力，能夠在機械設計的過程中，運用現代化的機械設計方法來對產品進行創新設計，其設計模式也要選擇現代化的科學思維方式來對設計理念進行分析，并且要求運用現代化的科學方法和工具來保證設計過程的完整性。在實際的機械設計過程中還要保證設計的創造性，尤其在對新產品進行設計時，要凸顯創新意識?，F代機械設計的創新主要包括兩方面的內容:第一，通過創新使已經成型的產品更加具有技術性和可靠性。第二，從其他方面挖掘創新設計點，通過創新設計出機械產品來滿足人們日益增長的生產生活需求。這兩方面的創新與創新思維模式緊密聯系在一起，而且與科學技術手段和設計工具也存在緊密聯系。

3.1機械創新設計步驟

A.重點研究機械產品的工作原理及其本質。B.重點對機械生產產品的性能和結構進行分析，并對其類型進行綜合考量。C.對機械產品的尺度以及參數進行優化選擇。D.對機械產品進行最終的綜合分析和協調。機械長效設計步驟的具體內容如圖2所示。

3.2機械創新設計分類

3.2.1變形設計

這一設計手段主要是在原機械產品的基礎上進行系列化、標準化的設計，以此來進一步滿足使用者的實際需求，除此之外，還要對產品的功能、原理以及結構進行系統性分析，同時還可以進行跨系列產品的設計，這也是產品動力提升的主要手段。

3.2.2可靠性設計

這一設計也是當前機械設計中工程師們追求的主要目標。可靠性是衡量產品質量的重要指標。一般來說，可靠性設計與常規設計基本上都可以實現對應，常規的設計手段是憑借著多年的經驗來進行設計，而可靠性設計則是在常規設計的基礎上進行了延伸，更加系統地明確了科學分析與設計變量之間的關系。機械的可靠性設計融合了當前各個學科的知識點，并且將常規設計中的變量直接轉變為隨機變量，以分布規律為基準，運用相關的統計方法來對機械產品進行設計，從而滿足可靠性的要求。

3.2.3并行設計

一般傳統的機械設計采用的是串行設計方法，這種方法存在一個較大的弊端，即:生產周期相對較長且成本非常高。并行設計是一種系統化的設計方法，它也是以計算機為基礎，這種設計手段打破了傳統意義上的系統內部結構，創建了相互促進、相互協調的設計模式，很好地實現了機械設計制造的一體化發展。在機械設計制造的過程中，設計人員還充分考慮了機械設計質量、周期以及成本等因素，由此可見，并行設計是一種集成性極強的設計方法。

3.2.4反求設計

反求設計方法是目前多數國家發展科學技術和研究新產品的主要設計方法。目前反求設計需要解決的問題主要包括:A.三維重構方法，提高設計進度，減小誤差區間。B.結合人工智能形成一套科學的設計還原技術，進而完成對原有設計的反求。C.重點研究適合反求設計的機械產品模型技術，并將相關的配套產品進行模型建立，以方便原始參數的反求還原要求。

4結語

本文針對當前現代化的機械設計理論進行了系統分析，對機械設計中的相關設計方法進行重點討論，并對現代機械設計中的創新點進行了系統研究。通過研究發現，現代機械設計要比傳統意義上的機械設計優勢更為明顯，這一優勢主要體現在系統的結構重組以及實現過程上。現代機械設計與科學技術手段的結合也使機械設計的創新提升到了另一個高度。創新是以人的主觀能動性為基礎，而機械設計人員要想以創新思維來對產品需求進行分析和設計時，須保證對現代機械設計工具熟練掌握，只有這樣才能夠設計出滿足人們實際需求的機械產品。

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作者:黃福敏 張軍 單位:上海振華重工(集團)股份有限公司