传统机械设计方法范文

导语：如何才能写好一篇传统机械设计方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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随着通信网技术的进一步发展，越来越多的互连网设备（如路由器、开关、网关、存取装置）中的串行接口在广域网（Wide Area Network）中被设计成能够支持多种物理接口协议或标准。广域网串行口协议包括RS－232，RS－449，EIA－530，V．35 ，V．36以及X．21等。图1所示是一个简单的串行通信接口示意图。由图可知，实现多协议串口通信的关键是将连接器送来的不同传输方式?平衡、非平衡?和不同电气信号通过收发器转换为终端能够识别并处理的、具有TTL电平的信号。

1 传统多协议通信的特点和问题

1．1 “子板”方式

广域网串口应用中的通用实现方法是为所需的每一种物理协议提供一个独立的子板。一个支持EIA－232，EIA－449及V．35协议的系统，通常需要三个独立的子板以及三个不同的连接器。这种方法由于每种协议要求配置一块子板，因此系统需要对PCB子板、收发器芯片、连接器等进行管理，这样既浪费资源，又会使管理工作复杂化。

    1．2 通用连接器方式

为解决“子板”方式的缺点，可使用一块母板及通用连接器。一个母板上有多种收发器芯片，可以满足多串口协议的要求，并可共用一些通用器件，同时可减少资源的浪费。在配置中，应注意因连接器的管脚较少而带来的问题，较好的办法是根据信号而不是根据协议来分配管脚，即给每一个信号分配一个通用管脚，而不管其物理协议如何定义。如对EIA－232，EIA－449，EIA－530，V．35和V．36来说，其TxD信号可连至连接器相同的管脚。即SD?a?信号连接到管脚2，SD?b?信号连接到管脚14。然后利用这对管脚来描述所有协议的发送信号TxD。

这种方法同样也会带来一个问题，即所有收发器的I／O线至通用连接器的管脚必须彼此共用。例如，一个V．28驱动器芯片中的发送数据信号线的接连接器DB－25的管脚2；同时，一个V．11驱动器芯片中的发送数据信号线要接至连接器的管脚2和14；而V．35驱动器芯片中发送数据信号线也会接至连接器的管脚2和14。这样，通用连接器的管脚2将同时接有三根信号线，管脚14接有两根信号线。这样，在这一配置中，所有的驱动器都必须具有三态特性，以禁止不必要的输出。若收发器没有三态特性，则需要使用一个多路复用器来选择相应的输出端。由此带来的另一个问题是收发器在禁止使用时会产生漏电电流。如果选择了V．28协议，其输出电压理论值为15V。此时对于V．11协议的驱动器会被禁用，而处于三态时，其输出漏电电压就必须足够低，才能使得连在同一连接器管脚的V．28协议的驱动器信号不受影响。如果在发送器与接收器之间有隔断开关，则开关也要考虑漏电情况。

1．3 串口的DTE／DCE模式切换

DTE／DCE的切换可通过选择不同的连接器转换电缆来实现，这样，在实现DTE／DCE转换时可最大程度地减小收发器的复杂性，但缺点是需要更换电缆，尤其是设备放置位置不便或DTE／DCE需要频繁切换时这一点尤为突出。

如果保持传输电缆不变，则可将收发器配置为两套以分别支持DTE、DCE方式。而将DTE收发器的驱动器输出与DCE收发器的接收器输入相连，而将接收器输入端与DCE收发器的驱动器输出相连。为了控制DTE或DCE方式，驱动器或接收器的输出必须为三态。当选择为DTE方式时，DCE芯片禁止，其驱动器和接收器处于三态，反之亦然。

该方法虽然解决了对电缆的频繁更换问题，但由于多用了一套收发器而使得设计成本大为提高，且串口板的体积也大了很多。

2　多协议串口通信的实现原理

传统设计中，针对某种协议通常应选择相应的收发芯片，如对于RS－232协议，常用DS－1488／DS－1489、MAX232或SP208等收发器芯片；而对于RS－449协议，则常使用SN75179B、MAX488、MAX490等收发器芯片。当同时使用RS－232、RS－422和V．35协议时，就需要多个收发器芯片来支持不同的协议。

现在，一些收发器的生产厂商研制出了多协议收发器芯片。Sipex是第一家生产出RS－232／ RS－422软件可选择协议芯片SP301的公司。这种芯片可将RS－232和RS－422收发器的电气特性综合到一个芯片中实现。其中SP50X系列产品最多可支持8种协议标准。其它生产厂家如Linear公司生产的LTC154x系列、LTC284x系列芯片也具有以上功能。用户可根据自己的需要选择适当的芯片。

图2为采用分立的收发器芯片与采用一片多协议收发器芯片实现多协议串口通信的通信卡。从图可知，前者实现的复杂度要远远大于后者，具体的性能比较如表1所列。

表1 两种方法实现串口通信的性能比较

分立器件板综合器件板供电电压+5V，-5V，+12V，-12V+5V所需收发器芯片数121支持的物理层协议RS-232，RS-422，RS-449，EIA-530，V.35，V.36RS-232，RS-422，RS-449，RS-485，EIA-530，EIA-530A，V.35,V.36协议选择方式跳线或开关软件或硬件（通过内部译码）串口板大小除了15个收发器芯片外还需其它硬件支持非常小功耗大约1W大约100mW～250mW除此之外，与分立收发器芯片相比，多协议收发器对驱动器使能控制和对输出漏电电流的处理要容易得多。当通过软件或硬件方法选择某一协议时，驱动器和接收器的电气参数将调整至适当的大小，电路内部将自动控制驱动器的输出电平、接收器的输入门限、驱动器和接收器的阻抗值以及每一物理层协议的常用模式范围。

另外，由于外部网络终端对V．35的需求，使得与V．35收发器的连接不能象其它协议那么简单。当使用分立收发器芯片时，常常通过采用昂贵的继电器开关电阻在选择其它协议接口时将V．35网络终端断开，或者要求用户每选择一个新的接口标准就改变一次终端模块，这样既浪费资源又会使接口电路变得复杂，因而不是一种理想的实现方法。而多协议串口芯片则自动提供适当的终端和片上开关来符合V．10、V．11、V．28和V．35电气协议，从而解决了电缆终端转换问题。

3 基于LTC1546／44的多协议通信

为了说明多协议串口芯片的工作原理，现以Linear公司的LTC1546／1544芯片为例进行分析。

3．1 LTC1546／LTC1544的性能

LTC1546芯片是一个3驱动器／3接收器的收发器，其主要特点如下：

带有软件可选的收发器可支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21协议?

可提供片上电缆终端?

与LTC1543引脚兼容?

与LTC1544配合可完成完整的DTE或DCE?

工作在5V单电源?

占位面积小。

LTC1544芯片是一个4驱动器／4接收器的收发器，其主要特点有：

软件可选的收发器支持RS232、RS449、EIA530、EIA530A、V．35、V．36和X．21协议?

采用LTC1344A作为软件可选的电缆终端?

采用LTC1543、LTC1544A或LTC1546可实现完整的DTE或DCE端口?

与LTC1543同样工作于5V单电源。

这两种芯片均采用28引线SSOP表面贴封装，图3所示为其引脚排列。

由LTC1546／ LTC1544可组成一套完整的软件可选择DTE或DCE接口，以应用于数据网络、信息业务单元?CSU?和数据业务单元(DSU)或数据路由器中，它支持多种协议，电缆终端可在片上提供，因此不再需要单独的终端设计。其中，LTC1546每个端口的一半用来产生和适当终止时钟和数据信号。LTC1544则用来产生控制信号及本地环路返回信号(Local Loop－back，LL)。接口协议通过模式选择引脚M0、M1和M2来决定，具体选择方式见表2。

表2 通信协议的模式选择

LTC1546模式名称M2M1M0DCE/DTED1D2D3R1R2R3未用（缺省V.11）0000V.11V.11V.11V.11V.11　RS530A0010V.11V.11ZV.11V.11V.11RS5300100V.11V.11ZV.11V.11V.11X.210110V.11V.11ZV.11V.11V.11V.351000V.35V.35ZV.35V.35V.35RS449/V.361010V.11V.11ZV.11V.11V.11V.28/RS2321100V.28V.28ZV.28V.28V.28无电缆1110ZZZZZZ未用（缺省V.11）0001V.11V.11V.11ZV.11V.11RS530A0011V.11V.11V.11ZV.11V.11RS5300101V.11V.11V.11ZV.11V.11X.210111V.11V.11V.11ZV.11V.11B.351001V.35V.35V.35ZV.35V.35RS449/V.361011V.11V.11V.11ZV.11V.11V.28/RS2321101V.28V.28V.28ZV.28V.28无电缆1111ZZZZZZ由表2可知，如果将端口设置为V．35模式，模式选择引脚应当为M2＝1，M1＝0，M0＝0。此时，对于控制信号，驱动器和接收器将工作在V．28(RS232)模式；而对于时钟和数据信号，驱动器和接收器将工作在V．35模式。

模式选择可通过控制电路?或利用跳线将模式引脚接至地或Vcc?来实现对引脚M0、M1和M2的控制，也可通过适当的接口电缆插入到连接器上实现外部选择控制。若选用后者，则当移开电缆时，全部模式引脚均不连接，即M0＝M1＝M2＝1，此时LTC1546／ LTC1544进入无电缆模式。在这种模式中，LTC1546／1544的供电电流将下降到500μA以下，并且LTC1546／ LTC1544驱动器输出将被强制进入高阻状态。同时，LTC1546的R2和R3接收器应当分别用103Ω端接，而LTC1546和LTC1544上的其它接收器则应通过30kΩ电阻接到地。

通过DCE／DTE引脚可使能LTC1546中的驱动器3／接收器1、LTC1544中的驱动器3／接收器1和驱动器4／接收器4；LTC1544中的INVERT信号对驱动器4／接收器4起使能作用。可以通过下面两种方法中的一种将LTC1546／LTC1544设置为DTE或DCE工作模式：一种是将专门配有适当极性的连接器接至DTE或DCE端；另一种是通过专用DTE电缆或专用DCE电缆发送信号给LTC1546／LTC1544，同时使用一个连接器构成一种既适合DTE又适合DCE的工作模式。

3．2 典型应用

图4为一个带有DB－25连接器端口并可被设置为DTE或DCE工作模式的多协议串口通信电路，图中LTC1546／LTC1544芯片一边与连接器相连，另一边接至HDLC芯片，M0、M1、M2及DCE／DTE引脚接至EPLD硬件控制电路以实现对通信协议和工作模式的选择。其中DTE或DCE工作模式需要连接对应的电缆以保证正确的信号发送。例如，在DTE模式中，TxD信号通过LTC1546的驱动器1发送到引脚2和14。在DCE模式中，驱动器则将RxD信号发送到引脚2和14。

图4中，LTC1546采用一个内部容性充电泵来满足VDD和VEE。其中，VDD为符合V．28的正电源电压端，该端应连接一只1F的电容到地；VEE为负电源电压端。一个电压倍增器在VDD上将产生大约8V电压，而电压反相器则将在VEE上产生大约－7．5V的电压。四只1μF电容均为表面贴装的钽或陶瓷电容，VEE端的电容最小应为3．3μF。所有电容耐压均应为16V，同时应尽可能放置在LTC1546的附近以减少EMI干扰。

图4 用LTC1546/LTC1544芯片实现多协议串口通信（DTE/DCE可选）

    在V．35模式中，LTC1546中的开关S1和S2将导通，同时应连接一个T型网络阻抗，以将接收器的30kΩ输入阻抗与T网络终端并联起来，但不会显著影响总输入阻抗，因此对于用户来说，这种模式下的电路设计与其它模式下完全相同。

由于LTC1546是3驱动器／3接收器的收发器，LTC1546是4驱动器／4接收器的收发器，所以如果同时采用RL、LL和TM信号，则LTC1546／LTC1544就没有足够的驱动器和接收器。因此，可用LTC1545来替换LTC1544。LTC1545为5驱动器／5接收器的收发器，它能够处理多个可选的控制信号，如TM和RL。

所有LTC1546／LTC1544接收器在全部模式下都具有失效保护功能。如果接收器输入浮置或通过一个终端电阻短接在一起，那么，接收器的输出将永远被强制为一个逻辑高电平。

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关键词：机械；设计；新理念

近年来对于机械设计的要求越来越高，这与市场经济的发展和相关企业之间的竞争有紧密的联系，促使机械设计的质量的产量都处于不断提高的发展趋势中，因此传统的机械设计方法就会遭到淘汰，取而代之的是融入了机械设计新理念的设计方法。机械设计新理念与传统的设计理念相比具有非常多十分显著的优点，体现在很多方面，本文针对这些问题都进行了较为详细的介绍。在越来越重视发展与创新的当今时代，一成不变就会遭到淘汰，而且也不能够满足时展的需求。机械设计作为机械行业发展的关键步骤，直接影响着机械的质量，从而影响其使用情况，所以必须严格把控机械设计的质量，对于其中所存在的不足要做到及时改正，只有这样才能够保障机械设计与制造行业的共同协调发展。

1传统机械设计所存在的不足之处

1.1机械零件的质量较差。机械零件的设计以及制造，到最后的使用阶段中，最为重要的就是机械零件的质量，因为零件的质量会影响到拼接之后的机械整体的质量，所以严格把控机械零件的质量是非常重要的。机械零件的质量问题除了发生在生产制造过程中之外，还最容易出现在其设计过程中，制造人员一般是按照设计图纸或者是设计内容进行零件的制造，所以设计出现问题必然会引起制造后的零件质量出现问题。近年来全球化经济发展尤为迅猛，所以需要我国的各个企业的发展速度都呈现逐渐加快的趋势，不但对机械行业的发展提出了很高的要求，而且对机械零件的设计质量也提出了非常高的要求。但是使用传统的设计方法致使机械零件在质量方面存在许多的问题，有一些是机械设备的原因所导致的，经过长期使用的机械设备在功能上出现问题，从而影响到机械设计的质量。还有人为因素，由于技术人员的工作能力不足或者是工作失误所导致的，无论是哪一种原因，最终都导致机械零件的质量不合格，这都是需要解决的问题。1.2环保理念较差。在全球都提倡节约环保的当下，我国也要响响应节能环保的号召，这体现在人们工作生活中的诸多小事上，也体现在许多行业的发展过程中，其中机械设计中就体现出了环保理念，主要是在材料的选择使用以及产品的使用性能上。使用传统的机械设计方法所设计出的零件往往不具有环保理念，首先所选择的原材料就是不合理的，原材料是机械设计和制造的基础，所以对原材料的选择和使用要求十分严格。传统的机械设计方法所选用的原材料在环保理念上就存在不足，原材料的回收性能较差，会造成材料的浪费，不能够进行回收的原材料也会污染到环境。另外，原材料还会决定机械质量，如果选择了性能或者质量较差的原材料，所生产出的零件在质量上或者使用性能上必然会出现非常严重的问题。由此可见，对原材料的选择占据着重要的位置，相关人员应该加强对其的注意，从而保障机械设计的整体质量。1.3机械的实用性能存在问题。机械设计中非常容易出现的一个问题就是具有使用性能，但是实用性能却较差，使用性能和实用性能是两个不同的概念。使用性能强调的是该种产品能够进行使用，而实用性能强调的则是在使用的基础上能够使人感觉到方便，后者更加重视人的感受。任何一项由人来进行操作使用的产品都需要考虑到其实用性能，但是往往一些传统的机械设计理念所设计出的产品的实用性能是较差的，要想取得发展，机械设计中就需要融入以人为本的新理念，从而在保障其使用性能的基础上增强其实用性能。

2机械设计新理念所具备的优点

2.1增强了机械零件的整体质量。相比于传统的机械设计理念，现如今的机械设计新理念更加符合人们的需求，也能够适应时代的发展，满足相关行业的发展需求，具有非常重要的作用和意义，为此将新理念融入到机械设计中是机械设计行业和制造企业发展所必须采取的有效措施。目前的机械设计非常注重质量问题，并且将这一因素作为机械设计中最为关键的因素，用来衡量机械设计是否合理。提高机械设计的质量体现在许多方面，首先是设计人员的技术上和一些相关技术上，由于社会的发展与需求是在以很快的速度进行增长的，所以就需要不断有新型的技术所产生，并且被应用到实际中去，从而提高机械设计的质量。另外，设计人员必须具有足够的能力，这些都是机械设计新理念中的重要内容，设计所追求的是不断创新，所以融入了新理念的机械设计也应当是不断创新和发展的。2.2设计中环保理念较强。在机械设计新理念中要注重环保，使其符合当今的环境状况，所以需要将环保理念融入到机械设计中去。主要是体现在原材料的选择上，所选用的原材料首先在质量上要是合格的，满足设计的要求，使得产品不出现质量上的问题。然后还需原材料具有环保的功能，所选择的原材料能够进行长期使用，减少资金上的浪费。另外，原材料在使用之后可以回收，不仅节省资金，还能够降低对环境的污染。环保理念是机械设计新理念中的重要内容，也非常符合当今时代的发展和需求，所以在机械设计中加入环保理念是非常显著的优点，值得推广采用。2.3机械设计注重以人为本的理念。机械设计不能单单考虑到质量问题和环保问题，主要还是需要考虑其实用情况，在设计时需要了解使用者的需求，对其进行合理的设计，要做到以人为本，一个产品只有使用者能够对其进行有效的使用，并且觉得非常舒适和便捷，这个产品的设计才是成功的，因此机械设计也需要具备这一点，这也完全符合现代设计的特点，是机械设计新理念的重要表现。

3结论

由于国家的经济发展以及综合实力等各方面的发展，给中国的机械设计行业带来了较为严峻的挑战。在这种情况下，传统的机械设计已经无法满足国家发展的需求，针对传统的机械设计中所存在的不足之处进行了介绍，并且结合机械设计新理念对其进行了相应的解决，介绍了机械设计新理念所具有的一些优点。

参考文献

[1]吕尚连.用现代设计方法树立机械设计新理念[J].大科技，2013（20）：314-315.

[2]常林.对包装机械设计新方法和新理念的分析和探讨[J].祖国：建设版，2013（7）：148-149.

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关键词：机械设计技术；创新与发展；设计理念

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

前言：科学技术迅猛发展的当代，计算机的出现以及普及带给机械设计革命性的变化。计算机技术在机械设计中的应用，使机械设计技术从传统逐渐走向先进与创新，所以传统的机械设计技术已经不能适应飞速发展的社会，所以我们只有不断创新机械设计技术，才能够使机械工程技术得到巨大的发展，才能够为我国的社会主义现代化做贡献。本文主要从传统机械设计技术与现代机械设计技术的特点以及现代机械设计技术的发展与创新等方面进行了探究。

1、传统的机械设计与现代的机械设计技术的比较。

1.1传统机械设计技术的特点

关于传统机械设计技术的特点，就目前来看，传统的机械设计就是更加注重设计经验的总结，另外对于各种机械唔i型台下的数据分析也是非常的重视。对于现代的机械设计特点来说，传统的机械设计领域是比较狭隘的，并没有现代的急死额设计领域宽阔。对于近百年来机械设计的发展来说，机械设计技术经过了无数的时代变迁与技术进步，到目前为止，已经形成了更为健全的机械设计技术体系，经过这样的时代变迁所形成的宝贵经验成果与技术成就已经在现代的许多领域里得到了非常广泛的应用。我国传统的机械设计技术在几百年来因为受到了我国古代生产力水平的限制，以及社会统治阶级等多方面的原因，始终都是比较依赖于传统的经验积累，很难在技术上有一定的创新，所以我国的机械设计技术的发展是十分的缓慢的。我国古代由于生产力水平都比较落后，人们的思想都比较落后，所以人们对于机械设计技术很难出现创新思想和创新意识萌芽，人们始终是出于循规蹈矩的状态。对于传统的机械设计技术的如此多的弊端与落后，在我国传统的机械设计技术发展过程中，很难有突破性的成果出现，从而是传统的机械设计技术的过程也是十分的繁琐的，这样就严重制约了机械设计工程的工作效率。

1.2现代机械设计技术的特点。

首先我们要对于现代机械的特点进行简单的分析与阐述。现代机械的最主要的特点就是现代机械要求的性能必须是很高的，并且，结构的要求也必须要简单，现代的机械在实现功能上的变更和装置上的改变的方法是比较灵活的，现代机械是把不同的多种先进技术进行结合并且综合使用，能够在不同的切入点进行使用和创新，这样就更能实现机械结构特点的科学化和专业化。另外一点对于目前的现代机械的要求是效率提高，相应的成本要有所降低。对于我国目前的对于机械的要求就是，机械能够极大地节约时间，并且得到很好的工作成果，保证机械产品的工作质量。最后一点现代机械的特点为机械的功能必须得到增加，实现机械的功能强大，现代机械有很大的发展价值与空间，具有非常广阔的发展前景，这样的发展涉及到的对象很多，发展方式也呈现出多元化。

1.3着重探讨一下现代机械设计的特点。

现代的机械设计中融入了新的思路了新的理念。现代的机械设计涉及的学科领域是比较多的，与不同的行业之间都有着很密切的联系。同时，在机械设计中所应用到的设计技术和设计理念和知识也并不是只限于机械设计相关专业的内容，还同时涉及到了美学、哲学、智能科学等众多的领域。现代的机械设计还集合了众多领域的理论基础，比如现代力学以及现代应用数学和应用化学等重要的基础理论，除此之外，现代的机械设计技术还集结了机械电子学、控制理论与技术、总动检测理论与技术以及自动化领域的各种研究理论与研究成果，尤其是在现代计算机技术的飞速发展和计算机技术的大量普及，为现代的机械设计业提供了重要的技术条件支持。现代的机械设计技术应用了先进的科学知识和科学学技术，并且融入了目前最先进的科学创新知识，在传统的机械设计技术的基础上实现了很大的进步和创新。

2、实现机械设计技术创新的重要意义与方法。

2.1实现机械设计技术创新的重要意义。

我们都知道，机械设计最开始是起源于欧美国家的，并且在随着工业革命的进程中得到了很大的发展。对于目前来说，国家生产力的发展与进步在很大程度上是取决于我们国家的机械的发展水平，我们国家的机械水平由于历史原因发展速度比较缓慢，但是近几年来随着社会改革和科技的进步，我国的机械设计水平得到了很大的进步和提升。就目前来看，我国的现代机械设计很注重高科技的技术水平和应用手段，并且在机械设计技术的改良方面也有很大的发展。我国现代机械设计技术与理念是来源于传统的机械设计方法，但是现代的机械设计更是新时代与新观念的产物。这样的观念与技术使一些创新思想和创新的理念在现代的机械设计技术中得到了很大的应用和发展。相对于这些方面来说，实现现代机械设计技术的创新具有很大的战略意义和现实意义。

2.2实现机械设计技术创新的方法。

2.2.1协同设计理念在现代机械设计技术中的应用。

目前对于机械设计来说，这已经越来越像是一个集团化的设计产品，设计的复杂程度和设计难度越来越高，对于不同领域与不同技术层面的专业人员之间的协同作用也变得越来越重要了。那么，与此同时，协同设计理念就应运而生了。协同设计是一个相对来说比较复杂的一个组合体，是计算机技术、行为科学、网络通讯、行为技术、认知学科以及人工智能技术等多种领域都有参与和涉及，这样的协同设计理念有助于协调设计者间不同的专业知识和特长的有效发挥，以及各个设计参与者的主观能动性的很大程度的发挥与激励。

2.2.2、虚拟现实技术理念的发展与应用。

对于目前的机械设计技术的方法中，虚拟现实技术是来自于电子学和生物学的共同研究成果，这种技术是应用多媒体的仿真技术，形成的一个具有一定目标的特殊三维环境，与此同时并且通过传感技术实现了人际对话的目标。利用这样的数字化仿真技术，这样的虚拟环境可以创造出足以取代物理模型的数字化设计模型，因此，在这样所创造的虚拟的真是物理环境下，就可以很简单的实验各种实验和测试，这样就保证了机械设计技术的准确性和可靠性。这样就减少了机械设计的周期以及接卸设计的成本，并且有高效的机械设计成果，是机械设计的完成更加准确和高效。

2.2.3全生命周期设计理念在现代机械设计中的应用。

对于目前在现代机械设计技术中的全生命周期的设计理念否认应用来说，这是一全新的设计理念，是颠覆了传统设计理念的又一新的设计理念。对于这种设计理念在设计中应用的时候，就必须要求了工作人员不但要熟悉自己的技术领域，更要对其他的设计技术领域也有一定的了解，这样的生命周期设计是一个平行的设计流程，对于所有的机械设计人员都是要求要考虑各个环节的各种因素而难题，对于设计人员的要求是比较高的。这样的一个设计理念的出现和发展是对于设计人员的一大挑战，这是现代机械设计创新的一大进步与发展，是值得推崇与发展的设计理念。

3、结束语

在当今的社会，科学技术的发展日新月异，要想在机械设计领域的市场中立于不败之地，就必须改进机械设计的技术以及不断对机械设计的设计理念进行创新。只有不断丰富接卸设计的理论方法以及思想理念，才能够极大地促进机械设计的发展和变革，才能更好的提升市场竞争力。

参考文献：

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关键词：机械设计；现代设计；特点；方法；发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

一、现代机械设计的特点

（1）创新性

现代化机械设计，主要是通过先进的设计理论与设计工具为依托，能充分发挥设计者的创造性思维能力，运用各种创造性的方法和手段，开发出具有创新性的产品。现代机械在机械性能的稳定性以及测验等方面，能够利用计算机完成工作的模拟和再现。这种操作可以大幅度节省时间，能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。此外，它能够节约预备和其他相关细节工作的时间，使得工作的合理性和速度都得到提升。

（2）系统性

现代机械设计，比较注重用系统的观点来看待设计问题,把机器看做是具有特定功能和相互间具有的有机联系的各组成部分，来构成一个整体，考虑对象与外界的联系。机械间的协调性与整体也得到了突出发挥，依照已经编好的程序，来进行运作，如果想要更改内部运行的顺序和规律等，可以不依照元件的硬件来说，只需要改变内部软件工作的性能即可。这使得工作的范围得以扩展，有利于灵活性和能动性的发挥。

（3）计算机化

计算机的诞生，也是人类社会发展的一个里程碑，极大地促进了我国生产力的发展。计算机已经渗透到机械设计的每个环节，许多现代设计方法，如系统仿真和优化设计等都主要依靠计算机来进行操作。

二、现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势

（一）现代机械设计方法的发展过程

顺应机械设计发展的需求，面对科学技术的迅速发展，机械设计要跟上步伐，加强现代化设计工作要求，并且在保质保量的同时，产生了探讨和研究现代设计方法的思想。机械设计中蕴含了现代设计方法，通常采用的方法包括，预测技术的方法，分析信号，设计系统，模糊设计，有限元和边界元分析设计法，设计可靠性，优化设计和计算机辅助设计法等。很久以前就产生了设计和设计方法，然而将机械设计转变成为传统的设计方法和理论的时间仅有一百多年。由于传统设计方法中存在很多局限性限制着机械设计的发展，因此传统方法已经逐渐消失在人们的视野里。社会主义经济发展浪潮牵动着科技的发展水平和人们对生活水平的要求，通过普及和应用计算机科学，转变了现代机械设计的方式方法，使其迈向全面利用优化设计、仿真模拟、计算机辅助设计，这样可以保证计算更精确，并且看到清晰的图片内容，彻底颠覆了传统设计方法的理念。

（二）现代机械设计面临的形势

现代机械设计的发展趋势主要有以下几个方面。首先，设计领域涉及多种学科，多元化发展；其次，设计对象由单一内容转向系统内容；第三，设计人员的变化，从单人设计变成多人设计；第四，新产品更新速度快，产品设计有序可循；第五，由于科技在不断进步，同时对现代设计也提出新要求。

三、现代机械设计方法的特征

（一） 与传统机械设计方法的对比

传统设计方法受到一定的局限，一般来讲，其设计过程主要是针对产品需求展开调查；找出相关问题并归纳总结；问题综述；针对问题进行分析并提出最优方案；点评并完善方案；最后确定图样并编辑文件。这里体现的局限性有很多方面，通过经验分析，发现传统设计方法设计水平不高；以测试凑到的参数和指标不精确、设计成功几率低，成本高；得不到及时有效的反馈信息。在传统设计方法的基础上，现代设计方法继承并发展了传统方法，结合系统科学理念，将设计水平提高到一个新的层次，并且保证了设计的合理性。现在机械设计涉及范围广泛，综合性强，涉及多门学科，通过系统工程学将机械设计、信息技术和控制机械重新整合，得以优化整个机械系统。谈到系统，时间维、方法维、逻辑这三位系统构成了现代机械设计。其中时间维指设计流程按照时间顺序排列，一般从产品规划到方案设计，设计加工再到加工设计；逻辑维指按照逻辑思维解决问题，一般是先分析-综合-评价-决策；方法维指在工作中和设计过程中使用的思维方法。现代化先进的设计理论、方法和工具得到有效利用，有利于使机械设计提高效率，同时保质保量。

（二） 现代机械设计方法分类

现代机械设计方法可从多角度进行划分：首先，从工程领域角度将现代设计方法分为：现代模具设计方法、现代材料设计方法等。其次，按应用成熟度对现代设计方法进行分类：应用正普及类一优化设计、计算机辅助设计、机电一体化设计等；内容正发展类一创新设计、虚拟设计、并行设计、智能设计等。最后， 中义设计类：设计内容介于广义设计和狭义设计之间。目前应用较广的有：最优化方法、数值仿真和动态设计等。

（三） 机械设计中专业的现代设计方法

当前我国社会不断发展进步，科学技术也不甘落后，紧随步伐，计算机专业人员同机械设计人员共同开发设计计算机软件，应用此软件的机械产品可以随时掌握产品的损伤、失效和破坏运行原理，并且产品的各零部件和机械的动态行为可得到定量分析，使得设计程序保持稳定，这就是专业的现代设计方法。一些例子可以说明，如摩擦学的设计、强度设计和温度场的分析。

四、现代机械设计的发展趋势

（一） 智能化

由于广泛使用范例推理和约束满足的设计方法，智能 CAD 技术得以诞生。人们为了继续推进 CAD 系统的创造力，结合人工智能和 CAD 技术，得到很好的效果。当前社会把有智能的专家系统用在了方案综合和设计评价当中，同时这几年也产生了模糊设计和模糊评定方法，主要用于机械设计的多解性。现代机械设计普遍存在智能化和技能化优点，由于这些特性的存在，使得只有将人工智能和专家系统等技术通过CAD 技术有机结合，才可以让 CAD 技术本身也具有智能化的特点，通过这样的途径提高计算机系统之间的集成率。就目前机械设计的发展方向来看，计算机是设计师们首选的工具，计算机可以将机械产品的各种情况通过建立模型的方式直观的表现出来，接着进行智能化操作，最终可以实现提高产品设计方案的效率，因此，机械设计智能化是现在机械设计的必经之路。

（二） 绿色化

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，对生活质量也出现的更高的要求，好的生活质量首先是要有个健康的生活环境，因此，当越来越多的人们注意到发展程度和环境好坏有着千丝万缕的联系时，便产生了绿色设计的观念。所谓绿色设计是指在进行产品设计的同时将节约有限能源和资源并有效利用能源和资源的观念考虑进去，这样得到的设计就可以称为是绿色设计。例如，在设计产品的过程中，首先要将产品的环境属性考虑其中，必须让产品设计保证符合环境的要求，并且保留产品的基本功能、质量和经济效益。通常人们听到的绿色产品就是产品本身有一定的特定功能，同时在使用此产品时不会威胁到人们的身体健康，更不会对人们的生活环境造成污染的产品。绿色设计的产生符合社会发展的需求，能够让人们在健康的环境下享受美好生活，同时让社会走可持续发展之路。采用绿色设计既可以缩小企业投资过程中遇到的风险，同时能够提高工作效率，促进产品在市场上的良性竞争，这正是未来技术的发展方向。

结束语:

综上所述，近年来，随着我国社会经济的发展，科学技术也在突飞猛进，尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出，这也有助于机械水平的提高和发展。通过结合设计技术和理论知识，进一步发展了机械设计方法，同时从设计手法上看，也可以发现其设计更精确和智能化。

参考文献：

[1]陈涛. 关于对机械设计中现代设计的思考[J]. 山东工业技

术,2013,14:257.

[2]吴伟星. 略论机械设计中现代设计技术的应用策略[J]. 科

技创新与应用,2014,05:82.

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[关键词] 现代化 机械设计 创新方式

[中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）08-0228-01

在现代化机械设计过程中，要想更好的提升设计质量，就要做好创新工作，根据对机械庞大硬件的分析，逐渐的革新设计原则，创新设计方式，将设计与创新相互结合，跟上时展的步伐，进而提升设计企业与制造企业的经济效益。

1 现代化机械设计创新意义

机械设计是一个较为复杂的工作，在现代化机械生产需求的分析中发现，客户对机械设计的要求越来越高，这就需要相关设计人员重视自身工作，创新机械设计思想，突破传统的设计思维形式。在此种情况下，对机械设计进行创新，不仅可以有效提升机械设计效率，还能达到优化设计的标准，这样就可以减少设计图纸缺乏参考性的问题，使其向着良好的方向发展。同时，在设计优化之后，设计人员会树立正确的设计理念，不断完善自身工作，提升自身专业化水平，保证不会因为专业素质低的问题对其造成不良影响[1]。

2 现代化机械设计创新方式

要想更好的对传统设计模式进行突破，就要重视设计创新方式，为机械设计人员树立正确的设计理念，满足现代化机械设计的需求，不断完善设计方式，为其发展奠定良好基础。具体现代化机械设计创新方式包括以下几点：

2.1 树立正确的设计创新理念

创新理念的树立，对于设计人员的创新思维有着极大的影响效果，设计人员在树立正确创新理念时，必须要保证做到以下几点：

2.1.1 设计创新具有独特性

设计人员敢于实施创新工作，打破传统设计常规，选择切合实际的创新方式，利用先进的创新原理实施工作[2]。同时，还要重视设计创新机构、功能等，使创新出来的设计产品具有一定的独特性，创新方案更加新颖；

2.1.2 要保证设计创新的实用性

机械设计人员在实际创新的过程中，对市场情况加以分析，保证所设计出来的产品，不仅具有较为良好的实用性，还要具有可生产性，进而提升设计创新效率；

2.1.3 设计创新具有突破性

机械设计人员在创新的时候，必须要敢于想象，走出传统的定向思维，善于利用新兴技术，不断的提取新设计原理，使机械设计领域打开全新局面；

2.1.4 要保证创新工作的联动性

机械设计人员的创新思维要具有一定的联动性特征，例如：横向思维、纵向地位以及你想思维等，此类思维要求设计人员从不同的设计角度出发，不断的完善自身设计方案，以期达到良好的设计效果[3]。

2.2 机械设计优化

现代化机械设计优化就是利用数学规划理论为设计基础，将电子计算机作为设计工具，在充分考虑各种因素的基础上，设定完善的优化方案，保证达到设计目标。优化设计，就是在对现代化机械设计创新方式进行比较之后，选择较为先进的一种设计方法，然后利用先进设计方式，建立较为完善的计算系统，进而提升设计效率，满足时代的发展需求[4]。

国家现代化机械设计优化研究到目前为止，已经取得了较大的进步，并且开发出了先进的优化设计程序，但是，在程序应用方面，还没有得到一定的普及，这对机械设计发展而言是较为不利的。因此，相关设计人员在优化设计的过程中，必须要重视各类先进程序的应用，保证创造与革新机械设计工装，在原有设计工作的基础上，达到设计水平新高度[5]。

机械设计优化，需要设计人员考虑到综合因素以及机械制造情况，全面、系统的分析设计问题，采取有效措施解决问题，保证在获取精确性数据的情况下，缩短设计周期，例如：设计人员利用CAD设计方式，提升机械设计质量，使机械设计工作传统模式得以摒弃。

2.3 机械设计变型设计

机械设计变型设计，就是在原有的机械产品上，创新开发新的产品，使机械零部件的规格更加标准，进而满足大众的使用需求。设计人员必须要对机械产品的尺寸、性能等进行改造，机械产品功能以及原理是不变的，相关设计人员在实施设计工作之后，必须要重视产品设计变型需求，使产品扩展功能得以实现。

根据对机械产品三维参数的分析，相关设计人员必须要重视产品变型设计的拓扑、尺寸以及工程的约束，根据约束机制不断完善变型设计工作，在提升三维参数应用效率基础上，对模型驱动后的工程图等信息进行封信，保证不会出现影响设计质量的问题。

2.4 机械设计反求设计

机械设计反求设计的研究，必须要重视以下几点关键技术的分析：首先，在测量的过程中，要选择实用性较高的测量方式与测量设备，保证不会出现误差问题，提升测量精确度，减小误差值。其次，要利用单位重构方式实施工装，引进先进的软件系统，保证能够有效提升计算的精确度，避免出现影响计算正确度的问题。再次，要不断引进先进的产品模型技术，构成较为完善的装配体系，进而提升装配效率，使设计工作向着较为良好的方向发展。

3 结语

现代化机械设计创新方式，不仅影响着机械制造业的发展，还对人们的生活质量产生一定的影响，因此，在优化设计的过程中，必须要重视机械设计优化方式，引进先进技术实施设计工作，保证设计出来的产品具有一定的实用性。同时，还要重视设计人员的专业素质，阶段性的对其进行专业知识的培训，使其掌握先进设计技能，优化设计工作，为设计行业的发展奠定良好基础。

参考文献

[1]杨海荣.现代机械设计的创新方法研究[J].机电信息，2011（18）：161-162.

[2]刘瑞，张延龙.现代机械设计的创新方法研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（26）：757.

[3]朱庆波.现代机械设计的创新方法研究[J].中国机械，2014（15）：142-142.

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关键词：机械 创造 设计方式 工作理念

引言

目前全球已进入到迅速发展的知识经济时期，对于经济的核心设计以及创造的发展动力和科技就在于“创造”。创造要靠思维动力支撑以及经济环境支撑，创造要靠创新性的考虑事物的方法为前提，创造要靠很多方式来完成，只要运用了新的科技方法才可以完全熟练地对当代的机械设计获取市场掌握权。

1.现代机械设计方法的基本特点

以自动化设计取代人工设计。充分利用先进的计算机硬件及软件平台，极力提高人机结合的设计系统的自动化水平，以提高产品的设计质量，这是现代机械设计方法的基本特征。以动态建模取代静态模型。典型的如以机器结构动力学计算取代静力学计算，以实时在线测试数据作为评价依据等。以定量计算取代定性判断。如以有限元计算非规则零件的尺寸和刚度，取代传统设计的经验类比法确定箱体各部分壁厚等。以变量取代常量如最优化设计中用随机变量取代传统设计方法中通常以经验常量校核的粗略数据处理方法。以优化设计取代可行性。设计用设计变量恰当地建立设计目标的数学模型，从众多的可行性解决方案中求其最优解。强调从设计阶段就并行地综合考虑产品整个生命周期中各方面的要求与相互关系，避免串行设计中可能发生的干涉与返工。

2.现代机械设计创新要树立创新观念

想要对过去传统机械设计模式进行创新，要求机械设计的人员必须要有一个大胆地创新理念，并且要将创新理念很好的应用到实践之中去，创新就代表将过去传统思维方式进行突破，对现代超前设计的理念来对机械设计进行思考。对于一个国家以及一个民族来说，创新是必不可少的必需品，对于一个机械设计的人员来说，如果没有一定的创新能力，设计人员自身设计的机械产品就不能够被人们肯定。

创新自身具有一定的独创性，所谓的创新就是指勇于对过去传统的理念进行突破，将常规思想打破，寻找一个合理的新功能、新机构以及新源里，独创性能够很好的使机械设计的方案在创新理念方面脱颖而出，设计人员不断对更高层次创新工作进行追求。创新还具有一定的实用性，所谓的实用性主要体现在对于市场的可生产性以及市场的适应性这两个方面。创新具有一定突破性，突破性要求机械设计人员必须要勇于突破惯性思维，从自身定向思维之中解脱出来，善于从新技术领域之中对有用事物进行接受，进而提出一个全新的原理，最终为机械设计工作自身打开一个全新局面。

3. 现代机械创新设计的研究对象

目前所说的机械创造设计是表示完全发挥出了设计者的创新能力，使用人类已经应用的有关的科技成果（这里包括概论、方式、科学技术的方法等）开始创造思考 完成拥有崭新的、科技性以及使用性的机械和机械商品的一种实践，这里包括了两个内容：

3.1改善生产以及日常生活中以及拥有的机械商品的科技能力、可依靠性、适用性、可操作性等 。

3.2创新设计出新仪器、新商品、能够用来完成新时代的需求。机械创造设计是完全基于目前已经拥有的设计学想法基上，获取科技哲学，了解技术，思考方式，设计方式学，创造学，创新学等有关的学科有利的部分，通过相对于比较复杂的交充满而变成的一个设计科技以及方式。因为机械创造设计当中聚合了人类的创作性思维方式，所以其商品一定应是科技和艺术相结合的产物，不仅仅为拥有商品的科技性能、安全性、实用性以及适用性外，还可以了解到和谐的科技的艺术，比如说造型的美感，拥有完全的艺术欣赏价值。

机械创新能够分成方案构造、运动还有三个时期进行发展，其中，结构设计基本上都是就是创新性为主的，所以也就异常的困难，一般的方案是在给出一定的构造或给出某些构造经行细小变化的环境下改变的，其基本的内容是开始对尺寸设计以及动力设计进行更改，这些都是比较易于操作的，但是对于传统设计来说，创造设计比较看重的是人在设计形成过程中，尤其是在构造时期中的重要性以及创新性的能力。这种的发明大多都为构造方案的经行创造的，是属于创造设计范围之内的。

4.现代机械设计创新要实施优化设计

现代机械优化设计主要将数学规划作为理论以及基础，将电子计算机作为机械设计的工具。在对各种各样约束因素进行综合考虑的前提之下，寻找对某些预定目标最好方案设计进行满足的方式方法。优化设计已经成为了现代机械设计创新的方式方法里面比较先进的方法，主要建立在现代计算机技术基础以及最优化数学理论基础之上的，将计算机以及数学函数进行充分运用，进而计算出一种最有效率以及最优秀设计的一种方案，现代机械设计的核心理念对当前时展要求进行了满足。在我国现代的机械优化设计研究领域中，我国已经有了一定的突破，开发一些十分先进的机械优化设计的程序，并且在机械设计行业以及领域中起到了一定的反响，但是，在应用方面对设计方法进行优化还没有在每一个领域中进行普及，对于机械设计专业以及领域来说，在机械设计创新过程中实施优化设计已经成为了一个前进的方向。

5.现代机械设计创新要实施变型设计

在机械设计过程中实施变型设计就是指在原产品前提以及基础之上来实施全新的开发，使得机械的零件规格更加标准，机械部件实现通用化，机械的产品实现系列化，进而能够很好对广大使用人员需求的机械设计方式方法进行满足。机械产品的结构、原理以及功能都大致相同，但是，机械性能参数以及机械尺寸存在一定的不同，这一种机械设计成为纵系列设计的变型。要求在基础型的产品基础之上来讲功能设计进行开展，这就是所谓的横系列产品设计的变型。由此，我们可以看出，机械设计变型设计能够从本质上保证机械设计产品固有的原理以及基本功能不变这一情况以及前提之下，随时随地按照使用者需求，对机械设计其他参数进行调整，进而设计出更加完美以及完善的机械产品。机械设计一直都是一门十分精深以及具有博大知识的学科，机械设计包括多个方面，因此，机械设计自身的方式方法具有很多种，作为这一种机械设计方法之中的一种设计方法，变型设计的理念具有科学性以及先进性，能够使机械设计将过去传统设计的模式进行突破，进而走上一条理想、精确以及成熟的路线。

结束语

当前的设计工作是不能够脱离创新而独自存在，设计工作者要具有创新思想，要切实的体现出自身的创造能力，而且要熟悉当前的分析设备，进而设计出品质更高，更加能够符合使用者规定的设备，上述内容是存在于设计发展的整个阶段的必然规定。

参考文献

[1]吴红.论机械设计中的绿色思维[J].芜湖学报，2007（1）.

[2]袁祖强，倪受东，齐新丹.“机械设计”、“机械设计基础”课程设计标准体系的研究[J].中国科技信息，2007（13）.

[3]宋乐永.寻找创新的“云梯”[J].计算机世界・技术与应用，2006.

[4]田梦.数据库技术创新推动行业创新[J].计算机世界，2009.

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关键词:机械设计;机械制造;理念创新

在经济快速发展的同时，我国的工业化进程也随之不断变化，工业生产在需求方面也具有不断扩大的迅猛势头，作为工业生产基础性方式的机械工具，其存在的特殊性、基础性作用是无可取代的，对于目前机械制造行业的飞速发展，也更加体现出一个国家的技术实力和综合国力。在市场经济的快速发展的前提下，科学技术也在日新月异和大踏步的现代化建设，这些都使得工业机械在市场方面的需求不断加大，就目前的情况而言，机械制造行业的发展前途一片光明，前景向好。这就更加凸显出机械设计重要性，机械设计作为机械制造的第一个环节，有着非常重要的意义。根据使用要求，进行科学的机械设计，不但能使机械产品的性能得到非常有力的提高，同时还会使其质量得到进一步的保障。因此作为机械制造的关键性因素的机械设计，对于机械制造业的未来发展具有相当的重要意义，但是现代化的一些先进的机械设计理念相驳于传统的机械设计。文章就以上所诉问题进行阐述。

一、探究现代的机械设计

1．对于现代机械设计理念方法与传统的方式方法进行分析

过去的机械设计，在通常情况下都是在特定的任务与目标下进行方案的确定，也有的事先对于样机进行制造，以后再对于样机进行相关的考核预评价，依照评价和考核结果，对于其进行相关的改进处理，如此反反复复，不断地进行样机的测试与修复改进，最终才能实现与既定的目标相符合，直至效果良好。具体来说，往往首先需要进行相关的市场调查，通过相关的调查而后总结分析，进行相关优化方案的制定，让后在进行二次、三次修改，才能够绘制出具体图样。这种传统的机械设计存在很多弊端，由于设计理念的陈旧老套的方法和落后的基础设备条件都会对其造成一定的影响，没有实际参考，都是基于一种既定的静止化的假设来设计，这对于精确度而言，没有科学高效、准确的合理性作指导，只是凭自己的感觉、灵感，可想其精确度必定不会很高。就现代机械设计而言，他不同于传统的机械设计，又有广义和狭义上的区分，广义上的机械设计是针对于实体化的机械设计过程而言，而狭义的机械设计则是非实体的图样设计过程。现代化的工业设计具有多方面的优势特征。

2．对于现代机械设计的理念分析

现代化的机械设计理念，其设计过程是在(科学的、理性的)基本原则下展开的，通常认为其主要包括(物理关系、逻辑关系、结构关系)的确定，最终确定在总体层面上的设计。现代机械设计理念是通过数字模型对于(信息技术、计算机辅助技术、智能技术、机械工程技术)等多方面相结合的优化方法，集多种学科相结合，知识汇集形成的一种全新的设计理念，依照形象思维，并且使多种思维方式有效结合，综合分析，进行合理的逻辑思维推理，而后进行判断总结，进而进行相关决策，促使设计创意的产生，再者还要经历一个特定的精密数据分析过程，不断操作，循环往复，最后确定方案的设计。在设计过程中，一定要对设计任务进行全方位的考虑，全面的进行相关资料与数据的收集，保持清醒的目标设计，从而实现新方案和新结构设计完成，与此同时要与客户进行必要的讨论，使各专业知识的通力配合，达到科学的设计方案。一定要有严谨的工作态度，对设计图进行科学的论证分析，寻找方案中存在的不足之处，而后对其进行修改，直至完美无缺。还有就是把机械设计的整个过程贯穿于机械制造的全过程之中，这是现代化机械设计理念的一个具体体现，在机械制造的全过程中进行相应的动态调整。现代机械设计的理念承袭创新精神的前提下，科学的逻辑思维，利用先进的科学技术为基础，采用正确的方法进行设计，还要集(经济性、稳定性、精确性、智能性)于一体，充分利用国内外的相关报道理论，融入(人性化、性能高、能耗小、经济环保)等设计理念，达到机械设计理念的发展与创新。

二、现代机械设计相关技术

1．节能环保设计。节能环保是在追求效益的同时，把对于环境的影响降到最低。(1)节能。节能就是对于产品而言必须在(结构布局上、加工工艺上、使用性、材料选择)等方面达到节能目标，最大化的能源利用。(2)环保。在质量合格的前提下，考虑其是否可回收再利用，绿色无污染。(3)材料设计。必须达到相当的利用率。(4)人性化设计技术。

2．优越性能设计技术。(1)实验技术和可靠性的设计，很好的保证其性能。(2)防断裂。(3)系统动态设计，有效保证设计产品的正常运行。(4)防腐蚀设计技术。一定要对于材料进行选择，通过(防腐蚀与强度设计)的有效结合，确保设计出的相关机械产品，不被腐蚀。3．创立社会市场中具有竞争优势的设计技术。这种技术是为了达到在目前社会市场的激烈竞争的前提下，具备一定的优势特点，提高市场竞争力。(1)革新技术。一定要保持设计产品的质量与功能要求的前提下，进行不断创新，适应市场需求，并且有很好的客户满意度。(2)低成本设计。这就是说基最大的可能，有效的减小设计时间，缩小成本，但必须具备市场竞争力。(3)智能设计。

三、结语

在目前科学技术飞速发展的今天，只有将多领域的相关知识进行充分有效的相互融合，不断发展自己的综合能力，全面掌握相关知识，有效灵活的运用现代设计技术，在质量上下功夫，只有这样才有可能在现代竞争激励的市场环境下找到突破口，满足市场发展的需要，进而使现代机械设计得到很好的持续发展。

作者:顾午妙 单位:航空电子(无锡) 有限公司

参考文献::

［1］张海筹．基于IT技术的现代机械设计方法［J］．机械设计与制造，2012(05):147－148．

［2］胡晓波，张焕．现代设计技术的发展现状与趋势［J］．机械研究与应用，2011(04):158－159．

［3］胡玲凤．现代设计技术在机械设计中的应用分析［J］．农机化研究，2013(06):145－148．

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关键词：机械设计制造；自动化；原则；发展

工业是我国经济发展的支柱性产业，对我国的经济建设和社会发展具有重要的作用。但是我国传统的机械设计制造工作强度和难度都很大，工作效率以及对工业生产的作用也不是非常的明显。但是现代科学技术的发展，为机械设计制造带来了极大的机遇，在机械设计制造自动化的基础上，不断的对设计技术进行完善，使其早日实现机械设计制造的智能化、高效化、绿色化，这样才能为我国工业产业的发展贡献更多的力量。

1 机械自动化设计的原则

1.1 坚持结合实际需求的原则

机械设计制造主要是为了满足工业需求或者人们生产生活需要，所以实用性原则是最基本的，在设计的过程中必须要结合实际需求，设计出符合市场需求的产品。随着社会的发展，人们对生活质量，工作环境的要求都在不断的提升，所以机械自动化设计应该结合实际需求，进行人性化的设计，也就是既能符合所有的功能需求，也能实现操作的简单方便。

1.2 坚持品质至上的原则

传统的机械设计采用的是人工设计的方式，人工设计在操作的过程中，难免会存在很多的误差，就会导致设计品质无法得到有效的保证。因此，在机械自动化设计的过程中，一定要坚持品质至上的原则，只有保证了设计品质，才能够确保机械运行的稳定和高效。另外，机械自动化设计品质的提高，还能够大大的提高机械的工作效率，降低工人的工作强度，这样对提高企业的经济效益也具有重要的作用。机械自动化设计主要的目的是保证机械设计品质的同时，还要确保机械所生产产品的品质，因此在机械自动化设计的过程中，还要做好生产流程的控制。

1.3 充分结合科学技术的原则

现代科学技术的发展对各行各业均带来了机遇，机械自动化设计也不能忽视科学技术的运用，应该在机械设计每个环节都有效的结合科学技术，从而提高机械设计制造的自动化和智能化。首先，可以在生产设施的设计中应用现代技术，提高生产产品的性能；其次，利用现代信息技术进行信息处理设备的安装和利用，提高获取信息的准确性。

2 机械设计制造自动化的发展现状

2.1 设计方法相对落后

随着机械设计的发展，很多新兴的设计方法不断的出现，在很多的发达国家利用计算机辅助技术可以实现无纸化设计生产，但是我国对计算机辅助技术的应用时间较短，而且我国在设计思想上仍然倾向于人工生产，这就导致我国的设计方法相对落后。

2.2 自动化技术有待提高

机械设计制造自动化发展主要是为了实现设计制造的智能化和集成化，我国在这方面虽然提高了重视，但是技术水平与发达国家相比仍然存在很大的差距，尤其是柔性技术以及数控机床技术的自动化技术有待提高。

2.3 制造工艺没有实现整体覆盖

机械制造工艺的全覆盖对提高生产质量具有重要的作用，发达国家在制造工艺方面的重视程度要远高于我国，这就导致我国新工艺的研发力度不够，没有实现制造工艺的整体覆盖，这对机械自动化水平的提高造成了一定的阻碍。

3 机械设计制造自动化的发展趋势

3.1 实现网络化发展

随着互联网的兴起，网络已经成为了生产生活的必须品，在多个领域中被广泛利用，机械设计制造的自动化发展也要与互联网技术结合起来，通过联网技术的应用，实现自动化的同时实现网络化发展。机械设计制造自动化发展与互联网技术的结合，主要利用的是互联网的远程控制技术和监视技术，通过这两种技术对机械制造行业进行全方位的监测，这样一来，工人就可以不用在生产一线忙碌的工作，降低工人的工作强度。总体来说，互联网技术与机械设计制造自动化技术的结合，可以建立起全自动的网络信息控制系统，节约人工和机械成本。

3.2 实现智能化发展

机械设计制造的自动化发展必须要与市场的实际需求相结合，如果脱离实际需求，无论怎样完善的技术都会没有用武之地。由此可见，机械设计制造自动化要以服务市场为主，迎合市场实际需求，为需求者提供便利的服务才是机械设计制造自动化发展的核心。因此，要实行机械设计制造自动化的智能化发展，主要是实现设备的智能化发展，对传统的机械设备进行分析和改造。主要可以利用现代信息技术，通过改造机械设计制造的控制中心，然后实现人工智能的模拟，通过计算机编程以及高科技的人工对话，实现机械自动化设计的智能化发展，以此来提高机械设备的精准度，逐渐的代替人工服务。

3.3 实现微型化发展

机械设计制造的微型化主要利用的是纳米和微米技术，实现设备产品的微型化，微型化的发展趋势不仅能够降低机械设备的经济成本，还可以提高设备使用的灵活度，与传统的大体积的机械设备形成了鲜明的对比。另外，纳米技术在机械设计制造中的应用，还可以提高机械产品的准确性，保证机械设备在实际工作中的性能。

3.4 实现绿色化发展

随着我国经济的发展尤其是工业的发展，对环境造成了十分严重的破坏，当今“绿色环保”已经成为了时展的主流趋势，机械设计制造自动化的发展也应该结合绿色环保，实现绿色化的发展。机械设计制造自动化的绿色化发展，需要在设计的过程中，对传统的机械制造技术进行改革和创新，主要是对高污染，高能耗的制造技术进行革新，在此可以结合现代信息技术，在产品的利用价值以及节能方面多下功夫。

4 结束语

综上所述，我国机械设计制造水平与发达国家相比还存在很大的差距，设计思想、设计技术和制造工艺上还存在相对落后的现象。因此，机械设计制造自动化进程的加快，必须要结合信息技术，早入实现机械设计制造自动化的网络化、微型化、智能化、绿色化的发展，推动我国机械制造水平的不断提高。

参考文献

[1]张真，盛国亮，孙晓亮.机械设计制造及其自动化的发展前景之我见[J].硅谷，2015，01：12+72.

篇9

关键词：机械设计、现代设计、方法

中图分类号：S611文献标识码： A

现如今，随着全球化趋势的发展，信息传播在计算机技术的帮助下，以更高速的传输方式，更大的传输量，更广泛的受众面，深刻地影响着人类生活。现代设计概念中丰富的信息，在全球化浪潮的作用下影响着人们的物质生活和精神生活，这种趋势正在迅速地向各个行业蔓延，其中就包括机械设计行业。当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争，目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。

一、现代机械设计理念形成经历

17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”，我们也称它们为传统设计阶段。传统的机械设计，主要依据于公式、经验、图表、手册等方法来进行静态分析、近似计算、经验设计等半经验半理论的设计。传统设计在设计过程中只考虑产品本身，而对包括产品整个生命周期的质量、成本、服务等方面考虑不足，往往供选的方案少，设计不合理，计算误差大造成浪费。这种设计方法的缺点是：设计水平低、成功率低、花费大、信息周期长。其以经验为基础，运用设计手册、数学和力学公式进行设计，由于其先天存在缺陷导致其无法满足产品结构和功能的多样化要求，继而慢慢退出机械设计的历史舞台。

当今的现代设计阶段，随着科学技术迅速发展，设计工作所需的理论基础和手段有了很大的进步，特别是电子计算机技术的发展及应用，其计算速度不断加快、存储能力不断加强、工程软件水平不断提高。数据库的完备和网络技术的出现，对设计工作产生了革命性的影响，为设计工作提供了实现设计自动化和精密计算的条件。

随着城市和社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们对机械产品提出了越来越高的要求，这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。科学技术的不断进步，也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新，从而形成良性循环。所以，不同阶段的设计方法各有特点:传统设计采用的是静态的、经验的、手工式的方法，而现代设计采用的是动态的、科学的计算化的方法。

二、现代机械设计理念概述

现代机械设计是面向市场、面向用户的设计。熟悉市场，了解客户需求是设计成败的首要环节。用户满意的标准常常受到多重因素的左右，归根到底还是性价比的问题。在争取用户满意的竞争中现代机械设计要求对产品进行全寿命周期设计，这就是说在设计时要考虑设计、制造、安装、运行、维护、报废每一个阶段中用户的要求。因此，现代机械设计理念的最主要特点即以满足客户需求为原则，掌握机械设计理论的程度将直接反应机械设计的水平，现代机械设计理论与方法是相对于传统设计理论方法而言的。

在产品设计中应用CAD/CAE，优化设计，动态设计等技术方法广泛应用试验和计算机技术进行产品设计。应用现代设计方法使新产品的开发周期大大缩短，产品生产过程的自动化程度得到了提高，降低了产品的生产成本，增强了产品的竞争力。据目前国内外设计学者所使用的方法，在进行机械产品设计中，大致可以概括为四类:

1、设计方法的系统化

系统化设计的主要特征方法是:将设计的几个设计元素组成的一个系统，每一个设计拥有独立的设计元素，各元素之间存在有机的联系，并具有层次性。这样的话，所有的设计要素进行组合后，可以达到设计系统所需的任务。

2、结构模块化设计方法

通过结构模块的组合，实现产品的方案设计的方法被称为结构模块化设计方法，其具体的应用适用于特定种类的机械产品。由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易。

3、智能化设计方法

借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，根据设计方法学理论，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计，表达产品的构思、描述产品的结构是智能化设计方法的主要特点。

4、设计方法中的产品特征知识

基于产品特征知识设计方法的主要特点，是用计算机能够识别的语言描述产品的特征，设计领域专家的知识和经验也可以用其特点表述，相应的知识库及推理机制建立。利用已存储的领域知识和建立的推理机制进行相关应用，可以使计算机辅助产品的方案设计得以实现。

三、现代机械设计理念对机械行业的贡献

现代机械设计理念为当今机械行业的各个分支行业提供了一个提出问题、分析问题并且解决问题的途径。经过系统化的新理念将机械设计这一原本单一的设计思路拓展为一种立体的、综合的、新颖的设计思想，从而帮助我们更好、更快、更全方位的设计出符合社会需要的机械产品。这样一种新的思想能够带领我们这些机械产品设计者，在机械设计的舞台上迈上更高的一个层次，从而带动整个机械行业走向更光辉的明天。

四、机械设计理论与方法的发展趋势

随着经济全球化以及知识经济时代的到来，使得未来的机械设计呈现不同于以往的发展趋势，主要表现在以下几个方面:

1、敏捷化

随着市场需求的日益多元化，机械设计必须要尽可能的符合市场的需求，而市场需求总是处于相对的动态变化中，所以这就要求机械设计能实现敏捷化这样才能够保证设计出来的产品能够符合市场的需求。

2、虚拟化

虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术被称为21世纪科学技术巾的三大核心技术，是信息技术最重要的组成部分，熟练地掌握这三大技术就有可能率先进入信息社会。虚拟技术作为21世纪的三大核心技术之首，已不仅是一种技术，而是一个有着影响人类社会发展和改变人类生活的领域。虚拟技术包括虚拟加工、虚拟测试、虚拟控制，利用声、光、电、机、计算机等综合交叉技术的有机结合，还可实现各种类型、各种场合的虚拟式环境模拟。虚拟技术的出现几乎可以肯定地说它将大大改变人类现有的思维模式、工作模式和生活模式。

3、绿色化

当今人类社会面临的三大主要问题是环境、资源、人口问题。环境恶化的程度与日剧增，对人类社会的生存与发展造成了严重威胁。而资源问题不仅涉及人类世界有限的资源如何利用，更是产生环境问题的主要根源。于是，近年来一个新的概念已经提出：如何最有效地利用资源和最低限度地利用废弃物。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，包括很多的方面，贯穿于一个机械产品从设计到最终的报废整个生命周期中，保证整个生命周期对于环境的影响降低到最低。

总之，现代机械设计理念是前辈们在机械设计的研究中不断的努力、不断试验、不断总结而探索出来的。它对于我们国家机械行业的发展具有非常重要的作用，特别是针对我国这种机械大国，其是我们走向机械强国的一条必经之路。同时，也是我们逆转机械行业贸易逆差的好途径。只要把这条路走好了，我国的机械设计水平就能赶超世界上的机械设计强国。

参考文献：

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现代机械设计是根据机械产品的使用要求，通过对机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状以及方法等诸多内容进行构思、分析和计算，并将分析的结果积极转化成具体的机械制造方法，作为机械制造的依据，从而生产出高质量创新产品的一项复杂的工作过程。现代机械设计与传统的机械设计相比，具有一些鲜明的特点。

（1）计算机化。随着高科技技术的不断发展，计算机技术能够有效地推动社会生产力的发展，并且逐渐不断介入与运用社会生产的各领域。现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程，都需要在计算机的帮助下才能完成。

（2）系统性。在现代机械产品设计中常常会遇到各种相关问题，就需要应用现代机械设计系统性观点来解决这类问题。把机械看成一个具有特定功能的有机整体，并且这个整体中的各部分相互作用、相互联系，这充分体现了现代机械设计具有系统性。

（3）动态性。现代机械设计不仅要考虑设计产品在静态状态下的功能作用，更注重产品在工作环境下的动态功能。机械设计产品的动态功能不仅体现在设计对象方面，也体现在合作协调设计组织这个层面。现代机械设计能够有效地连接各个设计系统，汇集不同的设计数据，进一步提高产品的整体性能。

（4）创造性。科学先进的设计理论和设计工具是现代机械设计的重要基础，机械设计者通过对设计过程、产品材料等方面进行科学分析，能够真正发挥出设计者的想象力和创造思维，并运用各种具有创造性的手段和方法，研究出更多具有创新性的机械产品。

2现代机械设计的创新原则

现代机械设计的创新是一项复杂、耗时的脑力活动。在创新过程中，机械设计者要遵循机械设计系统化方法之外，还必须遵守设计创新准则，严格约束现代机械的设计过程。其具体原则如下：

（1）经济效益最优化原则。现代机械设计的创新产品必须保证既能最大程度的满足客户要求,又能合理有效的控制生产成本，使生产成本最低廉。这就需要从机械的设计和制造两个方进行综合考虑，在设计方面，要保证采用合理的设计方案,选用正确的材料；在制造方面，要时刻关注机械的加工工艺和装配工艺，从而实现了经济最佳性。

（2）生态效益最好原则。现代机械设计的创新产品在制造和使用过程中都有极高的要求,要求产品本身无毒、无害，并且不能对周围环境产生污染，属于绿色环保产品。这就要求在现代机械设计过程中，对于材料的选择要有极高的要求，原则上尽量选择低污染或无污染的环保材料,避免采用有毒、有害和有辐射性对人体有害的材料。

（3）安全可靠原则。安全可靠性是机械设计产品质量的重要保障。因此在现代机械设计过程中，必须保证机械设备在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上能够满足设计要求，从而使设计出来的产品安全可靠性。

3现代机械设计的创新方法

社会经济和机械制造业的不断发展，推动了现代机械设计的不断改革与创新，使现代机械设计的创新方法日趋成熟。当前，在现代机械设计中常用的创新方法具有以下几种：

（1）仿生类比设计法。这种设计方法是利用仿生学的原理，通过充分对自然界的动植物进行分析与类比，从中受到启发而产生的一种创造性方法。由于自然系统中的生物具有许多无可比拟的结构和功能，这就给机械设计者提供了创作的灵感和思路。机械设计者把机械运转和生物运动两者放在一起进行全面的分析与对比，发现两者之间的差异性和相似性，激发了机械设计者的创作思维，产生了现代机械设计的创新灵感，从而完成了现代机械设计的创新方案。

（2）智力合成设计法。这种设计方法主要依靠发挥团体精神，注重集体智慧的力量。在现代机械设计过程中，要以小组为单位，每一位成员都要提出自己的设计构想，然后进行集体分析讨论，通过不同创新构想之间的碰撞和融合，抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法，激活和发散创新设计的思维，进一步促进机械创新设计的全面性。