现代机械设计方法
【摘 要】随着科学技术的发展，社会的进步，现代机械产品的设计除了在质量上的要求外，还注重机械产品的创新性。现代机械设计方法的提出就是为了提高机械产品的设计质量、缩短机械产品的设计时间和提高机械产品的设计效率，并且设计出的产品满足产品设计的经济性、环保性、适应性和可靠性的要求。与传统机械设计方法相比，现代机械设计方法有设计周期短、耗费低、主动性强和绿色环保等特点，它所设计的产品在功能、结构和产品的外观方面都有明显的进步。
【关键词】机械设计；现代设计；传统设计
机械设计是根据产品的使用要求对机械产品的结构、运动形式、工作原理、润滑方式等进行分析、计算和设计并将这些方法应用到具体的设计过程的方法。传统的机械设计方法也称常规机械设计方法，是需要设计人员去检索资料、手工计算和绘图，设计周期长，设计质量不高的产品设计方法。随着科学科学技术的发展，产品迅速的更新换代，传统的机械设计方法已不能满足机械设计人员的设计要求，这就提出了现代机械设计方法。现代机械设计方法是对传统机械设计方法的完善和改变，它以发展并完善设计理论、改进产品的设计方法、提高设计产品的质量和缩短设计周期为目标为宗旨，包含了创造性设计方法、系统分析设计方法、优化设计方法、有限元分析方法、反求工程设计等。
1.传统机械设计方法与现代机械设计方法
传统机械设计的方法是以设计人员对于所设计产品的理论认知和工作经验为基础而进行静态、直觉的设计。（1）产品的理论认知来自于长期的设计经验和实验结果，是固定不变的。但现实社会往往是复杂多变的，这就存在设计出的产品考虑不全面，存在安全隐患，我们用安全系数来概述。如果选择的安全系数过大，则投入产品的资金就会增加，成本增加；如果选择的安全系数过小，则在保证产品的安全性方面很难做到。（2）工作经验是设计人员根据所设计产品已经存在的设计过程和经验公式，或设计人员本身的设计思路与同类或者相似产品的设计方法进行类比。随着不断提高的产品技术含量，设计体系变的越来越复杂，传统的机械设计方法已不能满足产品的更新速度和市场的需求。
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现代机械设计的方法及研究
作者：刘波 任丽华
来源：《科技探索》2014年第04期
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）04-0020-01
摘要：随着现代科技水平日益进步，互联网信息技术、电子计算机技术迅猛发展，各种机械设计方法被广泛应用于现代机械设计领域，呈网格化与全球化发展。现代机械设计具有传统、系统、执行与操作功能，每种功能均具有自身特点。针对现代机械设计的绘图、分析，主要使用计算机技术，以提升设计进度、质量与成功率。本文主要分析现代机械设计的方法，探讨其研究进展。
关键词：现代机械设计 方法 研究
机械设计主要是运动方式与工作原理、机械结构与零件尺寸的计算，以具体描述方式，机械设计处于特定条件下，可构建最佳机械，也就是机械优化设计。目前，计算机科学、系统科学有利于提升机械设计水平，随着新型设计理论、方法逐渐交叉、综合，促使设计手段更为精确化、自动化，对比机械设计进展，主要由大图表形式逐渐转向多目标形式，笔者根据自身多年的从业经验，主要分析现代机械设计的方法，探讨其研究进展。
一.现代机械设计方法
首先，三次设计方法。对某种性能的产品，专业技术人员利用专业知识和技术，就整个系统结构，对各个零部件的功能以及它们如何连接，材料的选用，处观形状与颜色装饰等等进行设计，叫做系统设计。在系统设计阶段，对可计算项目还应求出产品的使用性能指标同各有关元器件、参数之间的函数关系。该方法主要包含系统、容差、参数等三个设计过程，使用参数设计，使各功能部分实现优化组合，组合设计系统各参数，降低产品负面影响。使用容差设计，检验整体机械的设计，确保各参数的波动范围，降低制作成本。使用系统设计，主要包含核心理念、基础部分，正处于机械设计的初始环节。参数与容差设计是机械三次设计方法的核心环节，也作为质量最佳方法。
一、绪论
1. 设计活动的特征有哪些？
时空性、物质性、需求性、创造性、过程性
2. 试比较传统设计和现代设计的区别？
传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。
3. 简述现代设计方法的主要内容和基本特点。
主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。
现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计
基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性
二、设计方法学
1. 设计过程包括哪几个阶段？
计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段
2. 常用的创造性技法有哪些？
智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类
3. 运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？
三、相似理论及相似设计方法
1. 相似三定理的内容和用途各是什么？
相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则
内容：
第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；
第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即
π ，π ，，，，，，π
第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。
用途：
第一定理：介绍相似现象的属性；
第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；
第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。
2. 相似准则的导出方法及基本依据是什么？
导出方法：方程分析法、量纲分析法
内燃机与配件
现代机械设计方法探究
周唯
(江汉大学，武汉430000)
摘要：随着时代的进步，现代机械制造技术也较以往有了大幅提升，特别是机械产品的制造工艺方面，不仅满足机械产品设计质 量要求，同时还具有一定的创新之处。除此之外，现代机械设计方法较传统机械设计方法相比，在产品设计周期、设计效率以及设计质 量方面都有巨大优势，同时设计出来的产品还兼具绿色环保、安全可靠、成本低廉等众多特点，产品的实用性、功能种类以及样式外观 也存在较大改变。因此，本文就从现代机械设计方法与传统机械设计方法对比出发，对现代机械设计方法进行深入探究。
关键词：机械设计;现代设计;传统设计
0引言机械设计是指以满足产品的使用需求为导向，对产品 的结构、工作方式、润滑方式等方面进行系统全面的分析、
计算，最终设计出一款能够满足各项使用需求的机械产品 的过程即为机械设计。由于传统机械设计方法存在时间已 久，因此习惯上也称为常规机械设计方法。但是，随着社会
的发展和时代的进步，常规的机械设计方法由于其设计时 间长、设计效率低下，同时设计出来的产品质量也满足不
了人们的使用需求，迫切需要一种新型的机械设计方法代 替，因此，现代机械设计方法就应运而生。现代机械设计方
法是在传统机械设计方法的基础上进行改革和创新，摒弃
了传统的机械设计理念，改良了机械设计工艺，极大地提 高了产品设计质量、缩短了产品设计周期，最大限度地满
作者简介：周唯（1994-)男，湖北武汉人，本科在读，研究方向为 机械设计及其自动化。
图10
10结束语
本次设计首先说明了模具工业的重要地位和当今模足机械设计人员对机械产品的设计需求，是目前主流的机 械设计方法。现代机械设计方法经过多年的发展，现在也
已形成了一套相对完善的理论体系，主要包括系统分析设 计方法、优化设计方法、有限元分析方法以及反求工程设
计等若干模块。1现代机械设计方法与传统机械设计方法的优劣
对比传统的机械设计方法是理论的、静态的，是以设计人 员对设计产品的理论认知和相关经验为基础的直觉设计，
