引论：我们为您整理了13篇机械的设计方法范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
随着科学技术的进步，机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多，实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多，因此，现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场，除要求机械系统能实现预期的功能外，还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术，才能设计出性能价格比优良的机械系统。
1.机械设计
机械设计（machinedesign），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
2.现代机械设计的特点
现代机械种类很多，结构也越来越复杂。但从实现系统功能的角度上看，它主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等，每个系统又可根据需要继续分解为更小的子系统。现代机械设计有其鲜明的特点，即不但要求设计对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、方法等进行构思、分析、计算，而且还需融通多门科学知识，如创造性工程、美学、仿生学、控制论、机械电子学、价值工程等，使设计出的产品在市场中具有竞争力。
3.计算机辅助机械设计方法
计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称 CAD）技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新兴学科能充分运用计算机高速运算和快速绘图的强大功能为工程设计及产品设计服务，彻底改变了传统的手工设计绘图方式，极大地提高了产品开发的速度和精度，使得科技人员的智慧和能力得到了延伸。它把计算机所具有的运算快、计算精度高、有记忆、逻辑判断、图形显示以及绘图等特殊功能与人们的经验、智慧和创造力结合起来，从而减轻设计人员的体力劳动，提高设计质量，缩短设计周期。CAD 系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础；软件系统是计算机辅助设计技术的核心，它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成CAD系统：（1）软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件3个层次；（2）系统软件对计算机资源进行自动管理和控制，它处于整个软件的核心内层，主要包括操作系统和数据通信系统等；（3）支撑软件是帮助人们高效率开发应用软件的软件工具系统，亦称为软件开发工具；（4）应用软件是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件，自行编制的用于解决各种实际问题的程序。计算机辅助机械设计的一般过程包括：（1）建立数学模型：一般机械零件基本都有现成的数学模型，但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型；（2）设计程序框图：程序框图根据手工计算的步骤来设计；（3）用高级语言编制程序：根据程序框图来编程；（4）程序调试：程序编好后，先仔细检查源程序，然后将其输入计算机进行试算，再对程序适用范围的边界、转折点进行试算，要求与手算结果完全吻合。
4.系统化机械设计方法
现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求，使机械设计向自系统化、信息化、柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发，机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的性能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平，甚至使原有的机械产品结构发生变化，所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机构产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势，也是用新兴技术改造传统机械工业的有力措施。科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。系统化设计方法将设计任务由抽象到具体（由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构）进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。在系统化机械设计过程中，为使设计工作更为科学合理，常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统，可使设计和分析比较简便。根据需要和可能，各子系统还可再分解为更小的子系统，依次分解，直至能进行适宜的设计和分析。系统分解时就注意以下几点：（1）分解数和层次应适宜。分解数太少，子系统仍很复杂，不便于模型化和优化工作，分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难；（2）避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方；（3）保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换，它们从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，既不可中断，也不可紊流，即使分解成各个子系统，它们的流动途径仍应明确和畅通；（4）了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时，每个系统仍是一个系统，它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起，其结构组成虽稍微简单，但其功能往往还有多项。而功能分解时，是按功能体系进行逐级分解，直至不能再分解的单元功能。
5.结论
网络技术的蓬勃发展，异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求、设计、加工、装配、成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。目前，机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进，由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚，目前还没有成熟的、能够达到上述目标养护队伍老化、技术人才稀缺的现状要求我们必须加强专业技术和管理人才的培养和引进，重视和落实水利工程养护，保障水利设施的正常运转，保证预计的正常使用年限，避免不必要的损失。
篇2
1现代设计的定义和方法
现代设计是把传统的设计理论和设计方法作为基础，把计算机的应用作为标志，是具有信息化时代特征的新型设计技术。目前，现代设计已经逐渐发展到产品规划、产品制造、产品营销、产品运行、产品回收等各个层面，除开传统设计的理论和方法外，与设计相关连的技术和学科，特别是自动化的技术、制造工艺、材料知识、自然科学的知识、系统的管理技术等在现代设计中也是十分必要的内容。现代设计的方法是对把产品作为目标的知识的总称，其涵盖的内容和方法非常广泛，主要包括可靠性的设计、优化的设计、有限元的设计、计算机的辅助设计、价值工程等。
2机械设计
机械设计是属于综合性较强的工程技术，其在社会生活和生产中有着无可替代的重要作用。例如:人类生活所需的各种用品和工具，工业生产中所需的各种仪器和设备等都和机械设计紧密相连。在机械设计中，主要把机械设计的过程分为以下四个阶段:①产品规划的阶段;②方案设计的阶段;③技术设计的阶段;④制造和试验的阶段。
3机械创新设计的思路
机械的创新设计是设计者在对创造力充分发挥的前提下，使用现有的科学技术进行创造性的构思，从而设计出实用性、创造性、新颖性的产品。在机械创新设计中要着重解决的问题是对机械产品的创造模式、机理、方法、过程等进行探讨，通过对机械产品的程式化、算法化、符号化、定量化来强化机械设计的质量、效率、可靠性。虽然机械创新设计要基于机械设计的传统方法，但是机械创新设计更追求创造性，因为要加强机械产品的竞争力就必须强调设计的创新性。在机械创新设计中，虽然设计的投入只有产品总投入的5%，但是设计的决策在产品投入中占70%。由于在设计阶段就要对产品的结构、性能、成本、质量、维护等因素进行确定，且创新设计不仅是关于产品使用周期的设计，还是关于用户和市场的设计，因此只有通过机械设计的创新才能使机械产品具有更加良好的竞争力。机械的创新设计不仅繁杂、耗时、费脑力，还紧张、繁重、费体力，要有效地提升创新设计的效率，就要使用科学的设计工具和设计方法，而设计的自动化便是创新设计的理想目标。在机械的创新设计中，其科学性一方面可以让设计者从系统的层面认识设计，从而有效地避免不良设计;另一方面可以实现设计工具的寻求愿望，因此机械创新设计不仅是设计工作的实际需求，更是机械设计中CAD技术的未来发展趋势。
4现代设计创新的研究
机械创新设计是在设计者对创造力充分发挥的前提下，使用现有的科学技术创造性的构思，从而设计出实用性、创造性、新颖性的产品。机械的优化设计、计算机的辅助设计、有限元设计、系统设计、创新设计等形成了现代设计的系统方法库，且现代设计对利于设计思想和设计方法的学科不断吸收。专家系统、思维科学、人脑研究、人工智能等的发展使创新设计在机械设计中越来越重要，因为不仅专家系统、思维科学、人脑研究、人工智能等已经给创新设计奠定了理论基础，而且创新设计的发展还能促进创造思维的机理解释和科学技术的发展。在机械的创新设计中，创新设计的内容主要包括两个方面:①完善机械产品的经济性、技术性、适用性、可靠性;②设计和创造满足生活和生产需求的新产品。在机械的创新设计中，其关键的核心主要是对机械产品的创造模式、机理、方法进行探索，并对机械产品的创新设计进行定量化和程式化。
5现代设计未来的发展趋势
现代设计是把分析软件和工程设计作为基础，把计算机作为工具，通过现代的设计理念进行设计的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是现代设计中使用较多的分析软件。现代设计的方法中，在使用分析软件和计算机的同时，要遵循常规设计的内容，且在现代设计的方法强调中，不能忽视了常规设计的重要作用。现代设计的方法较多，且涉及学科较广，虚拟的设计、优化的设计、计算机辅助的设计、可靠性的设计、并行的设计、有限元的设计等都是现代设计中经常使用的设计方法。由于现代设计方法的通用性较强，比如:在优化的设计方法中，其理论基础不仅可以在机构的和零件的优化设计中使用，还能在建筑工程和电子工程等领域中使用，因此现代设计的发展较为快速。现代设计发展迅速的表现如下:1、机构的计算机辅助设计和计算机辅助设的并行发展。2、机械的优化化设计和优化设计。3、机械的可靠性设计和可靠性设计。4、设计过程更为数字化，既要对工程中确定性变量的数学建模和描述进行完善，还要对非确定性变量的数学建模和描述进行研究。5、设计过程更为智能化和自动化，不仅要对各种方法库、数据库、知识库进行研究、健全、发展，还要对商品软件的研发自学习、自适应、自编程，例如:对信息、数据、知识获取和处理技术的研究。6、对多目标和不可微模型进行优化、对工程的不确定模型和动态的多变量进行优化等优化程序和优化方法的研究，并且优化程序和优化方法的研究已经发展到了对广义工程系统领域的优化。7、对网络的协同设计和并行设计的技术研究、方法研究、软件研究。8、对仿真虚拟的试验研究、对虚拟设计的研究、对快速形成仿真虚拟的研究，这种研究是把计算机的仿真作为研究基础，集智能技术、人机工程、成形技术、多媒体技术、光电传感的技术、并行工程、材料、计算机的图形学等为一体的综合性研究。9、对CAD技术应用、推广、发展的研究，在CAD技术的研究中其关键内容是对功能性较强的商品软件进行研发。10、对微型机电系统的应用技术、设计方法、设计理论进行研究，例如:智能计算、纳米技术、微型机械的系统和微型机器人的系统的设计与计算。11、对关于生态设计的理论研究和方法研究，例如:对绿色的产品进行设计、对生产过程的清洁化进行设计、对产品的可回收进行设计等。12、对基础的设计理论和共性的设计技术进行研究。
参考文献:
［1］魏学忠．现代设计方法在机械创新设计中的研究［J］．硅谷，2010，(23):98．DOI:10．3969/j．issn．1671－7597．2010．23．083．
［2］鲁绪芝，赖惠芬．基于现代设计方法学的机械创新设计研究［J］．现代制造工程，2007，(7):111－113．DOI:10．3969/j．issn．1671－3133．2007．07．035．
［3］武丽．机械产品的现代设计方法及其创新［J］．科技创新导报，2008，(33):184－185．DOI:10．3969/j．issn．1674－098X．2008．33．147．
［4］李旭．现代机械设计的创新方法［J］．科技经济市场，2015，(5):199－199．DOI:10．3969/j．issn．1009－3788．2015．05．146．
篇3
随着我国经济的高速发展下，越来越多的集中式体户变为了个体户，更多的是要求机械制造商在制作的过程中降低成本。当然传统的机械设计方法已经不再适用于现在的要求了。而从设计的角度来看，我国模块化设计方法在机械设计的运用中得到肯定，而这样就可以缩短工期，从而降低机械制造陈本，所以说模块化设计无论是从设计为理念还是制造上为基础，都是机械制造商最好的选择。
2模块化设计的概念与特点
(1)模块化设计方法是目前机械设计当中的一种尤为重要的方法，它指的是在进行机械化设计中，将原有得不同的部分规划与想对应的模块里，并对每个模块的设计进行了全方位的思考，然后将其各个部位重新组装在一起，最后完成整个机械设计的所有概念、内容。在机械设计的过程中，要对模块做好划分，并且全方位做好规划，确保知道每个模块具有的功能，然后考虑到每个模块相互之间组合在一起的意义。同时，还要保证每个模块之间的独立性能，并且做到能够进行相互的更换，才能促进了系统功能的升级。模块设计方法作为一种新的观点理念，它本身具有显著的特点存在着［1］。(2)模块化在设计当中的主要方式分为以下几种:①横向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，利用到模块化设计成变种形态的产品，而这种模块化设计的形式容易实现操作、更易于广为推出。②纵向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，在同一形式当中对不同规格的产品进行统筹的设计。③横向式和跨系式的综合型模块化设计，当然，除了发展横向式系列的产品以为，改变了某种模块的设计还可以得到出了其他不同系类的产品，从而便于横向系类和跨向系类模块的设计。④全种系类的模块化设计包括了纵向形式与横向形式，而全种系类更是在基础之上用于制造出类似于跨系列产品模块化设计。(3)模块化设计的推出方便了维修。模块化设计方法能使维护变得简单操作，以少量应多量，以及尽可能的投入少的生产得到多的产品的理念，以最具有划算的方法满足于现在各种需求。由于模块化设计法本身具有可替换性，并且在当中出现了一个模块的故障，那么在机械设计应用中就可以通过检查，将出现问题的模块部位进行更换即可，免去了不必要的资源流失。(4)模块化设计方法节约成本。模块化设计简化了包装的整个过程，以前机械制造商在包装设备的时候只能根据产品自身的特点为其采取指定包装过程。而这样的范围规定太过于狭小，设计出来的包装只适合运用到同一种规模下的产品，然后其他的系列的产品又要从新制造出新的包装，从而给包装带来很大的不方便。这样不仅仅是在人力、物力上的一种铺张浪费，更是难以提高机械制造商运行的成效。然而运用模块化设计方法形成出的产品，在具体的运用中，能满足于各种产品，从而使包装简单化。模块化设计的方法能够节省成本，并且可以用在于有较少的模块当中去完成更多的机械的包装上，从而有效的节省了资源的设计成本［2］。
3模块化设计与其他具有现代化技术的融合
3．1模块化与成组技术的共同的特点
模块化的组成技术都是针对于现代生产的产物提出多样化的。成组的技术主要是利用零件的形状及工艺上具有某种的相似性为其理论，利用有关数据以及事物本体的相似性做到问题的归类化。并通过对具有相似零件的标准形式，做规范的处理，从而使小批量的产品成为具有流水生产方式的一种。而规模化技术也是秉着生产出小批量的产品、中批量的模块、大批量的零件的方法，也充分的利于机械机床部件上的相似性，把具有相似的部件经过同意的归类所形成的模块。而两者具有共同点是:集中的处理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物规范化［3］。
3．2模块化与柔韧性制造的技术
柔韧性制造技术自始以来，一直以多样化、快节奏作为前提，重点强调出系统对生产反应的可变、多变性能。然而模块化正好符合柔韧性技术这一特点的前提依据，模块化技术在利用模块化解决机械机床上的共同特性之后，又具有集中的解决单独的个性问题。并且达到以最少的模块组成最大机床的思想来实现当今社会的多样化。当机床为生产工具的时候，则其利用模块化的特点，灵活多用，并通过模块的组合达到了柔韧性的制造技术。
3．3模块化与高科技辅助技术
将高科技辅助系统和数据库里的技术引用到模块化技术里，在相当大的程度上取代了人类完成大量工作无法完成的复杂、重复性的工作当中。并且，具有一定的稳定性等方面超越了人类。而在另一面。通过模拟化的方法，把复杂系统分解成各个简单的系统，并对各个简单的系统做高科技的技术分导，可以充分发挥高科技的重要性以及具有强大的功能。
4模块化技术在机械设计中的运用
4．1机械设计的理念
机械设计指的就是满足于当代社会经济指标配合着相对式的技术条件，并对其功能的需求锁定出最有综合性方案的进程，而机械设计本身具有综合性能、相近性能、多层次性能等特点。而这些性能更是成为创造新型的机械产品必不可少的基础，从而根本上的决定了生产出的产品功能、质量以及性能。而用户群体对机械产品有着多样化、个性化、高品质、低消费的要求也是逐步扩大。而加入了模块化设计方法更是能面对广大群众对机械设计要求上的一种挑战。
4．2对模块进行划别区分
在对产品进行模块划分的同时，要以独立功能的单月形式作为整体的模块，既可以对已划分的功能在结构上做到独立的特性，这样模块容易拼成、组建以及搭配。并且形成了多种的变形产品，这样的模块才具有完整性，并能保证其质量的过关。而以组件部分作为模块来看，功能分解细化之后，可以通过进一步的将部件中的某些组建进行模块化，更是可以通过替换与舍掉一些零件，可以使部件产生出不同的作用与用途。而这比替换了整个部件更方便一些，而参照模块划分出来的层次，并参照其需要，结构以及功能上对产品模块做出细微的划分，而对产品本身的需求也是对客户需要的划分。要在客户需要的基础之上对该产品进行功能性的区别划分，又必要要在产品功能的基础之上对产品所处的结构进行总的区分。并且将具有同种功能的结构进行合理的区分，可以这么说，模块划分的好与坏影响着模块设计的成与败、质与量。但同时，要考虑在模块本身的发展空间里做出一定的余留，以便可以引入新的观点理念时不会出现阻碍模块构成的障碍而基于模块化设计的合理方法来看，多样化且个性化的体系更能满足于广大顾客们的需求，并且产品可以快速的分解、结合，同时还能通过大批量的生产和管理上的统一从而降低了生产和管理的经济成本［4］。
4．3对现有的模块进行编码
模块编码的意义在于对完整的模块当中的规格、参数等和模块之间相互进行完整的整合管理，并且标明其名称。并对产品的模块进行重新的编码，以便于区分产品，便于管理，从而建设出统一并且完整的标准规范化的模块，更充分的利用产品生产的开发。对模块化设计进行独特性、完整性、合理性、的编码，并实现产品的通用性能与开放性性能。
4．4进行有效率的模块组装
在产品功能确定了以后进行了模块的组合，从而保证了整个机械设计的合理性，同时也需要在实际运用中也起到关键的作用。组装产品的时候要确保组成部件的完整，不可缺失、丢失。进行模块间的合理分配，做到注重布局的合理效果。同时，因为模块又具有替换性能，所以在使用的过程中可出现问题是可以进行更换的，并且要做到某个模块的更换并不会影响到其他模块的正常运行。
4．5完成设计本职工作
在通过之前的设计、组装等时候，还是要进行完成整个产品的工作。而将模块化设计运用到机械式机床上时，包括了机床的传动式模块、执行力度模块、辅助模块等。其中传动室的模块包括了主传动力轴、水平的进给箱、垂直的进给箱等。而执行的模块又概括于、刀子架机、工作桌台等，辅助模块又包含了保护罩、刀架库、机床的电气等。
5结论
而综上所述，模块化的设计方式是实现我国当代机械设计当中大规模生产产品的主要保障，使得产品更加的符合当前的广大顾客、市场上的需求。而在提高自身的效率同时，也降低了机械设计的资金成本，并且在质量占有着相当大的优势。而模块化设计的方法在很大的程度上又满足了机械设计当中的需要，并且在机械设计的具体运作当中又有了良好的效果。它已经不仅仅是作为缩短设计时间的一个重要因素，更是又利于创造出机械设备的一个基础，提高了我国机械设计的水平。因此，往后在进行机械设计产品的时候，需要注重模块化设计方法的灵活运用。并懂得把握住重要的分析点，严格的按照规定去划分好模块，并对设计人员的综合素质做出深入的培养，重视起经验的分析与总结，使模式化设计得到更好的应用，我相信，随着模块化设计越来越标准化的进一步提升，模块化设计之间相互转化的性能也会上升，而机械设计理念与制造水平将会更得到提高，从而促进我国机械化水平的日趋增升。
作者:刘吉宝 单位:兰州理工大学
参考文献:
［1］蔡业彬．模块化设计方法及其在机械设计中的应用［J］．机械设计与制造，2005(08):154～156．
篇4
包装机械是机械设备的一种，它符合机械设备的各种特性，但是因为包装机械的特殊性，它比一般性的机械又多了延伸的意义。我国包装机械在经过一段时间的发展后，技术手段正在走向成熟。然而，因为我国制造的包装机械的稳定性和可靠性等问题，在国际上广为诟病。因此，必须改变这种现状，从包装机械的设计入手，优化整个包装机械的行业，以此来促进我国包装机械行业的发展。
1 我国包装机械设计的现状
1.1 我国包装机械的创新
当前，我国包装机械的改进和设计能力不足，即创新能力无法满足时代的需求。所以，我国包装机械的设计大多是模仿国外的同类型机器，然后根据国内的实际情况做一定程度的改动。我国包装机械的改进和设计能力不足的原因主要有以下几种。
（1）我国包装机械设计人员的素质不高。我国包装机械的起步较晚，虽然发展得较快，但是并没有掌握真正顶端的科技。设计人员应用的设计理论和参考的设计规范比较陈旧，满足不了包装机械设计创新的需求。
（2）科学研究和产业结合不够紧密。我国关于包装机械设计的研究并不少，但很少能够应用在实际的生产中。因此，我国包装机械设计的相关研究无法及时地在生产中实践，验证其可行性。
（3）资源配置不合理。我国对包装机械的宏观调控无法和包装机械行业发展的速度相匹配，这导致了资源配置的不合理，阻碍包装机械行业的发展。
1.2 我国包装机械设计的方法
在我国包装机械设计的行业中，仍然沿用着较为陈旧的方法。具体表现为以下几种。
（1）模型模仿性质高。我国包装机械在设计时，往往是根据任务设计书的特征，寻找同类型的样机，在此基础上设计自己的包装机械。整个设计中创新的程度较低，参数模仿的痕迹很明显。
（2）性能指标不够自主。我国包装机械在确定设计任务后，机械设备的技能指标和技术性能的数据在很大程度上是仿造样机的参数。因此，设计的包装机械性能和样机相比无太多进步之处。
（3）绘制图纸。在完成性能指标参数的设定后，我国的包装机械就开始进行工作原理图的绘制和传动系统图的绘制。这个过程符合机械设计的标准流程，而且这方面的技术我国和发达国家并没有太大的差距。
（4）其他设计。机械的设计是一个整体的工程，在设计的时候需要统筹整个机械的工作系统，设计到每一个零件。所以，在绘制完传动系统的图纸和工作原理的图纸后，需要进行关键零部件的设计。然后，设计整个机械的工程图和装配图，最后校核强度和刚度，确定施工图。
我国包装机械设计行业还停留在较为陈旧的模式上，缺乏必要的创新和高新技术手段的应用，这是包装机械设计行业发展的最大阻碍。基于此，必须加快自身改革的步伐，参考国际先进的设计经验，结合自身的实际情况创新的应用，这样才可以给我国包装机械设计行业的发展提供源源不断的动力。
2 发达国家包装机械设计的发展方向
包装机械设计的大国有美国、德国和日本等，它们的包装机械设计技术较为成熟，也经过了较长时间的发展，所以产品的性能要优于我国。它们的设计和生产都是以市场为基础，在充分地了解市场需求后，进行针对性的设计。正因为如此，它们的包装机械有很强的创新性和技术性，也符合市场的需求。美国、日本和德国等在包装机械设计和生产领域领先的国家，它们在发展中有以下主要思路。
（1）注重自动化程度。自动化是指降低人在机械设备生产中的作用，加大机械自动化的程度。这是时展的必然趋势，而且自动化的生产还可以利用机械手完成较为复杂的操作，让生产的包装机械产品质量更高。再者，自动化的生产对提高产品的柔性也有一定作用，可以使产品满足更多的需求。
（2）控制生产成本，着眼于客户的需求。以德国的机械为例，其生产的包装机械可以显著提升产品的产出速率，可靠性也有极强的保证。这就降低了客户生产的成本，使客户的需求得到了满足。
（3）采用模块化的设计。模块需要根据种类做出划分，以方便客户的选择。通过这种设计，用户可以选择模块的组合来决定产品的性能，以此来应对市场的快速变化。同时，这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度，用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。
（4）产品机械和包装机械的一体化。包装机械是整个生产机械的一部分，以往的分体制使机械间的配合常出现问题，一体化的机械设备很好地解决了这一问题，推动了包装机械的发展。
（5）注重计算机仿真技术。计算机的发展给机械设计行业的改革提供了技术支持，各种绘图软件和仿真技术共同推动了机械设计行业的发展。特别是方针技术在机械设计行业的应用，缩短了设计的周期，降低了技术开发的成本，加快了产品发展的速度。
（6）高新技术在包装机械中的应用。国外的包装机械注重新科技的机械设计中的应用。以包装机械为例，他们将尖端的计算机技术、设计理论大胆地应用在包装机械中，然后在不断的实践中改进应用的方法，最终实现包装机械行业的进步。
3 包装机械设计的改进方法
根据上述的分析可以得出，我国包装机械存在设计创新不足和设计方法不够优化的问题。所以，我们需要改进设计的方法，加入我国特色的元素，用技术推动包装机械的发展。以此来满足市场发展的需求，促进我国包装机械设计的发展。
3.1 从客户需求入手改进包装机械的设计
市场的发展和技术的进步给包装机械的客户提供了更多的考虑空间，所以他们的需求也发生了一定的变化。首先，他们要求提高包装机械生产的效率。生产效率是成本的保障，提高生产的效率就提高了自身的市场竞争力。其次，客户还追求包装机械和生产机械的一体化，要求生产商改变生产的思路和方向。再者，客户还追求包装机械的柔性，要求其能适应多种系统的工作和满足产品变化的需求。除了上述的三点之外，客户对包装机械新的需求还体现在以下几点上。
（1）售后要求。机械设备由于运作时间和运作环境的原因，会出现各种问题，影响正常生产。所以，维修的及时性就体现着设备生产生的竞争力。就以目前的情况而言，远程诊断是最常用的一种方式，生厂商通过远程的视频和数据接受判断设备的问题，然后指出维修的措施或者派出专门的维修人员进行设备故障的排除。对于一些大型的包装机械设备和较为先进的包装机械，我国的售后服务多以派出维修人员为主，因为现场情况的复杂和机械的运行参数传输不准确等问题，一直无法较好地处理售后服务。基于此，可以加强传感器在包装机械中的应用，让生产企业可以更好的了解设备运行中的各种参数，不仅可以保护自身的技术，还可以实现远程诊断的目的，方便售后的维修。
（2）包装机械的设计对环境的影响要小。当前发展的是可持续的经济，要求机械设备产生的污染物较少，产生的噪声也要小，这就对包装机械内含的科技提出了更高的要求。但是当前我国的包装机械在这方面做得还不够好，设计和生产的包装机械还是以追求利益和生产为主，忽视了机械设备附属的价值。
（3）设备购买的成本尽可能少。包装机械设备的竞争力在某种程度体现在价格上，客户想用最低的价格购买性价比最高的产品。这种性价比更多体现在包装机械设备的科技内涵上，包含的科技越高端，其本身的附属价值就越高，同等资源消耗，可以用更快的速度和更高的质量产出更好的商品。
基于上述的几点客户需求，我国的包装机械设计行业可以从这些方面入手，改进设计的方法和思路，以此来满足市场的需求，完善自身的发展。
3.2 采用模块化设计的思路
模块化设计是一种统筹整体和局部的方法，对于包装机械设备性能的优化有着很大的作用。首先，模块化设计及可以简化包装机械的设计过程。包装机械的设计是一个复杂的过程，需要从多个需求入手，然后分别设计相应的功能，最后综合机械设计的原则和指标，完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程，原本的模块是固定的，只要根据功能需求选择相应的模块，然后综合在一起，就可以基本完成整个设计。其次，模块化设计的包装机械产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同，它可以独立存在，随时将最新的技术应用在自身。因此，模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上，生产商可以通过模块设计来替代原本的产品功能，可以符合多种需求，有很强的设计柔性。再者，模块化设计生产包装机械的成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成，再加上设计的柔性较高，可以实现小批量的生产，降低了包装机械的设计制造成本。
模块化设计的优点还有便于维修和成本较低。机械产品存在问题之一就是维修和保养困难，有时机械设备的维修和保养花销远远超过了设备本身的价值。包装机械也是如此，面对着维修困难的局面。模块化设计很好地解决了这个问题，使不同模块可以独立地存在，在维修时只需要选择相应的模块就可以，方便了维修的过程。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成，再加上设计的柔性较高，可以实现小批量的生产，降低了包装机械的设计制造成本。
当前的机械已经向着自动化和智能化的方向发展，需要满足多种需求。所以，包装机械可以利用模块化设计来优化整个包装机械的性能，尽快追赶发达国家的脚步，完善自身的发展，进而优化整个包装机械设计的行业。
3.3 绿色设计和虚拟设计
产品的设计是否成功在很大程度上取决于它能否迎合整个市场的需求和社会发展的法向。当前社会高速发展，也带来了很多发展中的问题。所以，人们要求设计的人性化和绿色化，即设计的产品既能满足可持续发展的要求，又能体现以客户为本的宗旨。我国是人口大国，人均资源的占有相对发达国家较少，必须把设计的方向对准广大的群体，追求产品的性价比，从而优化设计的产品。
虚拟设计是一种新型的机械设计手段，它是随着计算机技术的发展而兴起的，例如计算机的辅助绘图软件CAD和Solidworks等，它们可以实现在电脑上的三维绘图，然后生成相应的技术指标和性能参数。这种方式不仅可以用来检验设计的故障与瑕疵，还可以简化整个设计的过程。最重要的是，这种设计方式很方便修改，可以根据客户的需求做出各种调整，直到客户满意为止。虚拟设计是在计算机基础上发展起来的，所以它对计算机依赖的程度较高。但是这种依赖却有利于包装机械设计行业的发展，它不仅可以提高设计的速度，还可以将设计的成果进行模拟，检验其在特定环境下的工作状况。
基于上述的分析，可以得出，虚拟设计和绿色设计是用现代的科技手段进行传统的包装机械设计。这是时展的趋势，也给包装机械设计行业提供了新的发展方向。但是这种设计手段还在逐步的探索和发展中，技术层面并没有真正意义上的成熟。因此，必须加快这方面发展的脚步，不断在实践中完善技术的瑕疵，最终使绿色设计和虚拟设计发挥自身的优势，促进包装机械设计行业的发展。
上述几种包装机械设计改进思路都是有成功的经验作为参考的，但是创新技术的应用也不容忽视。我国很多大学都开发出了软件对包装机械进行有限单元分析和优化设计，然而因为企业和大学结合得不紧密，这些软件应用的程度并不高。因此，我国包装机械设计的行业可以开展校企合作的形式，加快新技术的研发，以便于给我国包装机械行业提供源源不断的进步动力。
4 结语
传统的包装机械生产的批量较大、成本较高、品种较少，这已经适应不了市场的需求，必须加快自身改革的脚步。我国是包装机械设计和生产的大国，如果不改进当前的设计方法，很难取得长远的发展。所以，我国的包装机械设计行业可以在参考国外先进技术的基础上，加快自身设计方法的改进，从而加速我国包装行业的发展。
参考文献
[1] 张克盛.改进包装机械设计方法的新思路探讨[J].中国包装工业，2015（5）：60-61.
篇5
1.机械设计的发展史
在我国古代，机械发明，设计者与制造者是统一的。有许多著名的人物，他们的成果代表了当时我国的机械的设计水平。唐代的时侯我国与许多国家开展了经济，文化和科学技术的交流，对中国和世界其它的一些国家有很大的影响。由于贸易的发展，要求商品增加，从而改进生产设备，使机械设计有了很大的发展，造纸，纺织，农业，矿业，陶瓷，印染，兵器等都有了新的进展，机械设计水平也提高了一大步。
在1854年学者劳莱克斯发表了著作《机械制造中的设计学》把过去溶在力学中的机械设计学独立出来，建立了以力学和制造为基础的新科学体系，由此放生了“机构学”，“机械零件设计”，成为机械设计中的基本的内容。在这一基础上，机械设计学得到了很快的发展。在疲劳强度，接触应力，断裂力学，高温蠕变，流体动力，齿轮接触疲劳强度计算，弯曲疲劳强度计算，滚动轴承强度理论等方面都取得了大量的成果，新工艺，新材科的，新结构的不断涌现机械设计的水平也取得了很大的发展。机器的尺寸减少，速度增加，性能提高，机械设计的计算方法和数据积累也相应有了很大的发展，反映了时代的特色。
现代机械设计方法的特征是，它具有自己的学科体系和专门的内容。其核心技术有3个方面：
（1）以产品的“功能”作为机械设计的核心目标。美国麦尔斯提出了“顾客购买的不是产品的本身，而是产品所具有的功能”，说明了“功能”是产品的本质和灵魂。原理的提出大大解放了设计师的思想，为了实现功能，可以采用不同的原理和结构。我们可以从近年来的计时装置，文件复制设备，通讯方法等方面的飞速发展看出，设计师的聪明才智得到了发挥，多方面满足了社会需要。
（2）“人机学”的形成和发展。机械的工作与人是不可分的，有些操纵的信号要靠人输入。必须考虑操纵者的反应速度和能力限制，还必须考虑操纵者和乘客的舒适性。虽然许多产品已经向自动化发展，许多民用产品对使用者的技术要求日益降低。但是机械产品毕竟是为了人类设计的。考虑“人机学”是提高产品的竞争能力的重要方面。实际上“傻瓜化”就是当前处理人机问题的一个重要的途径。
（3）建立系统的“工业设计”学科体系。工业设计是设计者使产品在外观，色彩，形状，尺寸比例等方面的合理设计，使产品与人，环境更协调，以得到更好的使用效果与况争力。
2.现代代机械制造业设计的发展趋势
2.1现代化机械设计的核心是数字化
随着数字化技术的发展，在设计之前可以对整个生命周期进行建模。利用计算机进行模拟，利用计算机定义产品设计的整个生命周期的完整过程，为机械设计提供参考：设计中可以采用大量的数字化的设计工具和手段。利用数字化的管理手段对整个设计的过程进行科学的管理，从而确保资源的优化配置，提高设计效率。
2.2现代化机械设计的大趋势是并行化
通过计算机平台的支持，设计团队可以共享相关的信息，不在一个地方的设计人员和可以进行协同设计工作。在设计的过程中可以最大限度的获得技术支持，实现优势互补，提升设计能力。而传统意义上的机械设计是一种串行的设计理念，将产品分成几个步骤，然后一个环节完成了才能进行下个环节。并且在设计过程中各个阶段的设计缺乏沟通手段，不能够对发现的问题进行及时的修正，从而极大的延长了机械设计的开发周期，增加了大量的工作量。
现代化机械朝着大型化、综合化的方向发展，机械自身的构造和功能将变得越来越复杂，产品在开发初期做出的相应的设计思路将会直接影响到后期的设计。所以在开发设计的初级阶段一定要进行充分的论证和实验，考虑产品面临的各种因素，这样可以极大的降低在产品后期的修改的次数，缩短开发周期。现代机械设备的科技含量不断的增加，其所涉及到多个部门的知识，一个企业往往没有能力独立完成一个机械的完整的设计，就需要将相关领域的企业或者是研究机构的设计人员集中起来共同设计，通过并行工程的强大支持，各个领域的设计人员同时进行机械的设计，优势互补，强强联合，最终设计出满意的机械产品。
2.3现代化机械设计的要求是智能化
随着自动化技术在机械领域的使用，机械的自动化程度越来越高。设计师充分利用智能技术展开机械的设计工作，组成一套智能化的体系。智能化系统能够独立的进行计算以及逻辑推理，大大减少设计师的工作量，提高设计工作效率。
3.结束语
发展我国的机械设计科学研究，必须集中探讨机械设计各主要环节的正确工作方法和解决问题的途径，收集开发新产品的成功经验和范例，积累大量的设计资料，了解世界有关行业的发展动向，致力于提高我国机械工业的水平，生产具有国际竞争力的机械产品。相信我国学者们要总结过去设计经验并吸收外国先进的学术思想和科学技术的基础上，定能研究出一套适合我国的国情。高效优质，经济地进行设计的规律和方法来为加速现代化建设做出应有的贡献
参考文献
篇6
机械设计就是对于客户的具体要求进行机械的专门化设计，以适应客户的发展。并对机械的各种零件进行专业化的定制，使机械制造更加符合当前的发展水平。机械工业是国民经济发展的重要基础。随着科学技术的不断发展，机械工业也在全面的发展着。以自然科学、计算机发展为基础的机械自动化已经应用于各行各业。结合生产中的实践经验与机械设计的原理创新机械制造的发展，使机械自动化全面的应用在各行各业中。
二、自动化技术在实际应用中的特征
自动化的应用技术是在控制理论的基础上进行的，在管理人员的指导下进行的。并且与机械制造进行融合。机械制造涉及到很多方面的内容，因此自动化在机械制造与设计中被广泛的进行应用。技术手段的创新型，随着科技的发展不断的进行着变化，传统的机械设计与制造都存在着技能方面的不足，自身的调控性能较差，已经不能在适应当前的经济发展水平与行业的发展要求。因此，要进行机械设计的突破与设计理念的更新，提升自身的创新意识与发展的水平。
1.机械自动化的应用可以综合发展各方面的技能
自动化的机械对于技术人员的综合性要求很高，要求管理人员要不断的更新自身的思维，创新改革工作方法，将新技术、新理念等应用到实际的工作技能中。
2.提升专业人员的技能，创新发展应用机械自动化发展的技术
自动化是机械发展的重要趋势，是一种全新的发展模式。这种发展的过程对于管理人员的专业知识有着较高的要求，管理人员也必须有全新的综合素质才能适应这一发展的要求，促进机械制造业的全面升级。
三、机械设计在当前的发展现状分析
我国机械设计制造业由于历史原因，出现的时间较短，还有很大的发展空间。但是由于涉及的范围较广，各行各业都在应用着。当前的机械设计的效率以及所生产的质量都比较的低，对于在机械制造的质量与进度都不能很好的进行把握。设计的方式与手段都比较的落后，客观的实际因素都在制约着机械自动化的发展速度。对于机械设计与自动化没有进行有效的了解，所以不能很好的把握机械设计与自动化的发展规律。
四、我国对于机械设计研究的发展方向
机械自动化的发展是我国机械制造业全面提升的综合体现，随着科学技术的不断发展这种现象越来越影响着其他领域。人们对于机械设计自动化的要求也越来越高。我国要想由摆脱制造大国，就必须在全面创新的同时还要对机械设计自动化的发展上下大力的功夫。随着计算机的普及与发展，人们对于自动化的关注也越来越高，自动化逐渐向现代化的方向发展。在信息网络上进行资源的有效共享已经成为一种发展的趋势，对机械自动化发展进行全新的定位，优化产业结构的组成。进行有效信息的全面的回馈，使机械自动化朝着高效的方向发展，不仅能有效的缩短设计的时间，更能提高工作的效率，从而大大提升产品的质量。
五、我国自动化技术的发展趋势
机械自动化的发展是机械制造业的发展趋势，信息技术的应用加速了这一发展的速度，推动了机械自动化的普及。机械自动化的发展实现了在机械制造中的信息搜集，降低了工作人员在工作过程中的失误的出现频率。为产品的质量提升与工作效率的提高提供了保障。机械自动化使机械生产的单一性发展成为制造的多元化的发展。提升了生产过程中的灵活性，转变了生产的思路，在节约成产成本的同时，提高了工作的效率。扩宽了产品的应用领域。
传统的机械制造业都是为了实现生产目标而单一的进行生产，不仅耗时而且工作效率低下，容易造成资源的浪费。随着自动化的发展，机械代替了人工的操作。不仅节省了大量成本投入而且更有利于节约生产资源。减轻了工作人员的负担，有助于我国机械制造进行全面的改革。由于机械的应用十分的广泛所以要提高机械设计的自动化水平。自动化的发展促进了行业之间的整合，进行有效的合理优化产业的升级。
六、我国机械自动化发展的探究
1.在进行发展机械自动化的过程中要结合自身的实际情况，采取有效的措施进行技术的改革。全面发展机械自动化技术要依据企业的生产技术与实际的发展水平进行有效的控制结合，注重实际的应用水平，产生更高的国民经济发展的效益。结合自身的实际情况逐步实现我国机械自动化的发展。全球化的经济发展已经影响到越来越多国家的发展水平，竞争也越来越激烈，例如一些著名的企业在激烈的发展竞争中由于经营的不善，造成了大部分企业的兼并倒闭。虽然一些企业暂时没有受到影响，但是发展的速度却受到了影响。不得不开拓新的发展业务。信息技术的发展推动了企业之间的交流加强了竞争的严峻性。这种现象的出现进一步的激化了国际市场的矛盾，机械制造业的第一表现就是网络化越来越发展，网络化的出现使机械制造业出现了全球化的发展。
2.自动化的自身的提点使越来越多的行业应用这一技术。投资成本少，快速的收益都是自动化技术发展的重要体现，低成本的投入可以使企业降低成本的投入，节省更多的资金进行其他行业的投资，为企业的发展积累更多的资金。这种特点适合我国现阶段的机械设计自动化的发展现状。我国的国情与计算机的发展都为自动化技术的提升奠定了基础。网络通讯技术的发展使企业面临着众多的发展机遇与挑战。加速了企业之间的交流，节省了生产的成本，保证了产品的质量。缩短了生产的周期。使企业更加有计划的进行投资管理，组织更加有效的管理，推动企业的发展促进了彼此之间的交流。
七、结束语
自动化是机械设计与制造的一个发展的新趋势，这也是历史发展的必然。对于自动化的应用要进行全面深刻的了解才能为我国的机械制造业的发展提供动力，缩短与其他国家的距离。现代的机械制造的发展标志一个国家的重工业的科技水平，彰显着一国的综合实力。因此在今后的发展中要加大对机械设计自动化的研究力度，早日实现国家的机械自动化发展，为国民经济的发展奠定坚实的技术基础。提升机械制造业的自动化发展水平。
参考文献：
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京：机械工业出版社，2008（05）
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津：天津大学出版社，2007.
[3]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J]. 森林工程，2005.
篇7
近些年来，机械设计不断的发展，对机械的性能、结构等方面的创新也越来越重视。传统的机械设计理念已无法满足现代机械设计创新的要求，因此，应对机械设计进行不断的创新。对此，本文主要对现代机械设计的创新方法进行研究。
1现代机械设计创新的重要性
作为一个经济大国、机械制造大国，我国不能仅将目光停留在机械的生产制造中，而应当在机械设计创新方面加大研究的力度，从机械结构、系统等全方位进行创新，必须杜绝机械设计创新过于死板，单纯按照其他机械设计进行修改的模式，因为这样很难从实质进行改变。除此之外，必须认识人才和技术是机械设计创新发展的根本，所以要注重机械结构设计创新人才的培养，并通过不断的对机械设计的创新，促进我国科学技术水平的提高和经济的快速发展，这有这样，才有可能早日超过西方一些发达国家的机械科技水平，成为真正领跑世界机械设计创新的国家。
2现代机械设计创新的特点
所谓现代机械设计，一般是指根据机械产品的使用要求，从机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状、方法等多个角度进行构思和分析，以分析结果为基础积极转化为具体机械制造方法，并将其作为机械制造的依据，生产出高质量的创新产品的过程。与传统的机械设计相比，现代机械设计具有以下特点：
2.1系统性。解决现代机械产品设计中遇到的各种问题，需要应用现代机械设计系统性观点。把机械看成一个具有特定功能的有机整体，现代机械设计的系统性应当在整体中的各部分相互作用、相互联系中进行体现。
2.2计算机化。计算机技术随着高科技技术的不断发展能够有效地推动社会生产力的发展，且会逐渐的介入和运用到社会生产的各行各业。同时，计算机化还会帮助现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程的完成。
2.3创造性。现代机械设计的重要基础是科学先进的设计理论和设计工具，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，同时，注重各种具有创造性的手段和方法的应用，可以研究出更多具有创新性的机械产品。
2.4动态性。现代机械设计一方面要充分考虑在静态状态下设计产品的功能作用，另一方面要注重在工作环境下产品的动态功能。机械设计产品的动态功能具体体现在设计对象和合作协调设计组织两个方面。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。
3现代机械设计的创新方法研究
现代机械设计的创新已经成为工业发展的关键，针对当前机械设计的创新必须将现代化技术的应用以及机械创新设计思维的培养重视起来，具体分析如下。
3.1重视现代化技术的应用。
近年来，伴随着社会经济的不断发展，机械设计的创新工作得到了长足的进步与发展，机械产品的质量以及精度的要求都被提升，在近些年的发展中机械设计领域也获得了重大的突破。如何利用现代化技术进行机械设计的创新在现代化技术快速发展的过程中成为了机械设计行业发展的重点内容。所以，应重视现代化技术在现代机械设计创新中的应用，机械设计的过程中不仅会涉及到大量的理论性知识，还需要进行大量的实践实验来试验机械设计是否合理。当然，在此过程中会遇到各种相关问题，工作人员在克难攻坚完成相应设计的过程中，会消耗大量的人力、物力以及财力，所以，应对现代化技术的应用加强重视，例如，利用计算机对其进行辅助设计、对局部或全局性等进行创新设计，尤其是模拟技术的应用，将设计理论以及实验过程在模拟技术下来完成，从而有效的降低了创新设计试验中人力、物力、财力的消耗，而且通过现代化技术的应用，给设计人员创造一个良好的设计环境，不必在为担心机械创新设计出现问题造成损失而发愁，让设计人员大胆的去想象、去创新，对促进现代机械设计的创新有着极大的作用。
3.2重视机械创新设计思维的培养。
在机械设计创新的过程中，设计人员的创新设计思维是整个过程得以实现的关键，所以，在现代化机械设计创新中，要高度重视对机械设计人员的创新设计思维培养。以往机械设计人员的培养主要注重专业技能知识的提升，缺乏对自身创新精神的培养，不利于机械创新设计的发展，而在现代化机械创新设计理论下，不仅要保证设计人员自身知识水平以及能力的不断提升，同时对自身创新精神的培养也极为重视。对机械设计的创新应从全新的角度上去看到机械设计，打破传统设计的思路以及设计方法，集思广益，不断的开拓新的发展思路，用新的技巧、新的方法来对机械设计进行创新，从而创造出全新的机械设计作品，不仅对机械设计发展有着一定的作用，更有利于提升机械的工作效率，开发全新的机械领域。
3.3利用现代化机械设计理论创新设计方法。
3.3.1结构模块化设计方法。结构模块化设计方法是近几年来利用现代化机械设计理论创新的一种方法。其主要是在进行机械设备设计的过程中，从机械设备的功能角度着手，以产品的结构为基础进行设计，通过分解各个机械设计的环节，能够实现机械设计的优化，提高整体机械设计的水平。而结构模块化设计也是目前在机械设计中较为有效的一种设计方法。
3.3.2基于机械设备特性知识的设计方法。在进行机械设计的过程中，可以利用计算机识别语言描述机械设备的特征，建立相应的知识库，再利用领域知识建立建设方案，通过利用编码、混合型表达以及设计目录等方式完成机械设计工作，而应用此类设计方法能够提高机械设计的精准度。
3.4对机械结构尺寸创新研究。
机械结构尺寸对机械性能有着直接的影响，在对机械设计创新的过程中，应注重对机械结构尺寸的创新研究。根据机械工作的原理以及所实现的功能等对尺寸以及性能参数进行设计，一般情况下，机械产品尺寸设计会受到机械产品三维参数的影响，因此，应从产品三维参数的角度出发，对设计进行工程约束、尺寸约束、拓扑约束等进行规范设计，在不违背机械运行原理的基础上，对机械尺寸设计进行不断的创新。另外，三维参数化对机械结构尺寸创新设计还应包含三维参数化模型、与机械模型关联的工程图纸等，同时还要结合图纸视图的尺寸、位置、比例、注释等方面信息的参考来更好的完成机械结构尺寸的创新工作。
4总结
综上所述，在社会经济不断发展的过程中，机械设计的创新也逐渐受到重视，特别是在近些年对机械设计的创新理念，应打破传统的设计理念，实现机械设计创新工作的顺利开展。通过本文对机械设计的创新方法研究分析，作者结合自身多年的工作经验，以及自身对机械设计创新的了解，作者主要对现代机械设计创新的重要性、现代机械设计创新的特点、现代机械设计的创新方法等几方面内容进行分析，希望通过本文的分析，进一步促进机械设计创新工作的顺利开展。
参考文献：
篇8
1现代机械设计概述
1.1.现代机械设计的现状。机械产品设计开发中，机械设计是十分重要的一步，是机械生产的起始段，决定了机械的性能，质量和品质。机械设计对于人类社会的进步，起到了不可磨灭的作用，极大提高了社会生产力的发展和生产的进步。现代机械设计理论，总结了现代机械产品生产的经验和原理，是现代机械设计的指导方针和设计纲领。而现代机械设计方法，则确保了现代机械产品能够满足设计初衷和功能需要。现代机械设计理论是现代机械设计方法的根本和核心，是机械设计中必须面对的基础和要求。现代社会对与机械设计水平的要求越来越高，对现代机械设计的需求也越来越大，这就决定了现代机械设计必须要不断进步，与时俱进，同时社会生产力水平的提高，科技水平的进步，在客观上也推动了现代机械设计的进步，为机械设计理论和方法的发展提供了动力。
1.2.现代机械设计的特征。现代机械不仅应用于物质于能量方面，更多的进步体现在对信息的处理，不再只注重于单一功能而倾向于综合作用，换而言之，机械不再仅仅是一种工具，而进一步应用了智能技术使其具有了自主处理能力和信息接受交换能力。上述现代机械的进步与变化，也使现代机械设计与传统机械设计有了很大不同，相对于传统机械设计更多的靠以前的经验和设计师突发的灵感，现代机械设计则更多的运用新兴技术，综合各学科内容，以现代机械设计理论为基础和准则，展现出了机械设计在现代的新面貌。传统机械设计是在存在需求的情况下设计出方案进而做出样品进行实验并根据实验成果改进方案继续制作样品进行实验，如此循环不仅费时费力，制作出的产品性能，适用性等均不能达到最优化。现代机械设计则可以在计算机的使用下直接进行虚拟实验，在对实验现代机械设计方法的分类。从工程领域方面划分现代机械设计方法，可分为现评估后优化参数改进虚拟样机，在达到最有效果之后，再进行设计制作，不仅节约材料，降低成本，且方便快捷，设计效果较好。
1.2现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、电子信息学、化工学、人体心理学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。
2关于是机械设计其中的一个方面的探讨
设计一部机器，其产品性能如何，关键在于其设计的质量。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。制造一部机器，在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低、造型美观，同时要满足人类工程的使用要求，在设计使用期限内要安全可靠、操作方便，维修简单。机械设计是一个创造性的工作，同时也是充分利用已有的成功经验的工作。因此，要很好的把继承与创新有机结合起来，才能设计出高质量的机器。设计程序有以下几个阶段：
2.1调研阶段。在调研阶段应对所需要设计的机器的技术和使用要求情况做充分的调查研究和分析，通过分析，能够进一步明确机器所应具有的功能，并为以后的决策提出由环境、经济、加工以及时限等方面所确定的约束条件。
2.2方案的初步设计阶段。方案的初步设计不单单是满足产品功能的需要和本产品行业的发展方向，更重要的是检验设计者对于产品的开发的认识，以及“四新”运用的能力。初步设计的主要步骤是：确定工作原理和基本结构型式、运动形式设计、设计主要零部件，绘制初步总装配图，初步设计审查。
2.3产品设计阶段。产品设计阶段分三步：首先，是设计总装配草图及部件装配草图。根据总装配草图和部件装配草图对产品进行整体设计。再者，在产品设计阶段要根据审查意见修改设计，设计全部零部件，绘制新的总图，技术设计总审。最后的设计阶段，要根据审查意见修改设计，绘制全部工作图和制定全部技术文件。对于大型设备，需要多名设计人员分工合作、密切配合，总设计师要密切关注结合部分的连接设计，做到连接科学、简单。而相对于批量或大量生产的产品，还要进行定型设计，考虑采取工装设计，提高产品生产效率、降低成本。
2.4技术文件编制阶段：其种类较多，常用的有产品的设计计算说明书、使用说明书、标准件、常用件、易损件的明细表等等。
计算机在机械设计中得到了日益广泛的使用，并出现了许多高效率的设计分析软件，如：（三维：PRE、UGNX、solidWorks等；二维：AutoCAD、CAXA电子图版等、CAM：Cimatron、SolidCAM等）。运用计算机软件设计，使设计变得更加快捷、标准化强，同时，利用此类软件可以在设计阶段进行多方案的对比，以及可以对不同的方案其结构强度，刚度和动力特性进行精确的分析。因此，计算机软件绘图在机械设计进程中替代了手工绘图。
在绘制零件图的同时还需要进行两项工作，其一、工艺性审核，要考虑本企业的设备加工能力和工人的技术水平，使零件便于加工并降低制造成本。其二、标准审核，使零件结构要素、尺寸、公差配合，热处理条件以及标准和通用零件等符合标准的规定。零件图完成后开始图纸核对，经过仔细校对的图纸，能保证加工后装配顺利和满足技术要求。最可靠的校对方法是根据已绘制好的零件图重绘出一张总装配图，所有的矛盾之处就会体现出来。
综上所述，现代机械设计是许多学科和领域的技术交融之后的捷径，这些技术在现实机械中实现了完美的结合，前提是相关的知识在设计者的头脑中首先实现完美的结合，构成一个有序的知识体系。现代机械设计不可能是个人行为，在设计群体中，所以偶成员都应掌握现代机械设计的有关知识，这样才能做到相互了解和配合，才能建立全局观念，最终实现现代机械的完美设计。
篇9
1.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。任何一个专业以及优秀的设计人员必须要对创新的理念进行谨记，运用一个十分特别的创新思维来在机械设计过程中对问题进行深入的思考，进而不断应用自身专业的知识来促进机械设计工作不断的变革。
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。
2.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。
3.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。除此之外，机械设计具有一定的先进动力参数，这些动力参数不同类型的产品人们将其称之为跨系列机械设计变型。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。
结语：
现代的机械设计必须要与创新密切相关，要求机械设计人员必须要树立起一种创新理念，将主观能动性进行充分发挥，与此同时，还要对现代的机械分析工具进行熟练的应用，进而能够设计出一种更能够满足使用者需求、质量更高的机械。本文中，笔者主要从现代机械设计创新要树立创新观念、现代机械设计创新要实施优化设计以及现代机械设计创新要实施变型设计这三个方面对现代机械设计的创新方法进行了浅谈。
参考文献：
[1] 商昌桥. 现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J]. 哈尔滨职业技术学院学报. 2007（05）.
[2] 华同曙. 浅谈现代机械设计的特点及其教育模式[J]. 江苏工业学院学报（社会科学版）， 2002（03）.
篇10
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.
篇11
在17世纪之前，人们完全凭借自身直觉，结合自身对自然环境的一种感受对使用工具进行设计。但由于条件限制，凭借直觉设计出来的产品构造比较简单；此后，经过很长一段的发展，一些拥有丰富经验的手工制作者凭借自身经验将设计构思明确画出来，也就是设计图纸的最初版样，设计图纸的出现极大地推动了机械设计的发展；上世纪以来，伴随着研究成果和研究数据的出现，加之人类长久积累的设计经验及设计图标、设计方案和设计公式等辅助工具开始逐渐运用到不同机械设计中来；近来来，科技的迅猛发展特别是计算机硬件及机械设计技术和软件的不断更新，使得机械产品的设计取得革命性地发展。
二、现代化机械设计的方法
随着计算机技术的不断发展，使得机械设计的方法越来越现代化。在现代化的机械产品设计中，机械设计人员普遍运用优化设计、CAD、CAE等计算机技术和工具来设计机械产品。而现代化技术和软件在机械设计中的普及，使得机械产品的研发周期越来越短，生产成本越来越低，生产质量和生产效率越来越高。据调查，现代化的机械产品设计方法主要有以下几种：
（一）将产品特征进行阐述的设计方法
该类设计方法需要运用计算机能够辨识的语言来阐述机械产品的属性与特点，这一途径也是该类机械设计方法的显著特征。此外，还可以借助于计算机的功能建立设计相关的资料库，在进行产品设计时运用已建立的资料辅助进行设计。
（二）将设计元素有序结合的设计方法
该类设计方法具有明显的设计特点，即机械设计人员将所设计出的相关设计元素有机集合起来，每个设计都有自己相对独立的设计元素，且这些产品设计元素之间的关系密不可分。最后，将所有设计元素进行有序组合，才可以完成完整的机械设计工作。
（三）将结构模块相互组合的设计方法
机械设计人员采用将机构模块相互组合的方法来进行产品的方案设计，该设计方法因为结构模块的组合相对稳定，并且比较容易将结构模块划分开来，所以多运用在特定机械产品的设计上面。
三、机械产品设计的过程
（一）机械产品的市场调查阶段
机械产品的市场调查阶段是产品设计过程中的首要步骤，其目的是对开发的机械产品进行可行性研究和市场需求预测等，以此来确定机械产品设计的要求和相关参数，以供设计人员参考并制定机械产品设计报告。
首先，机械产品设计人员需要通过对市场及客户的调查来确定市场需求，并根据产品市场需求预测新机械产品上市后的发展状况并拟定预测报告。其次，以国内外现有的同类技术产品的性能、质量和市场情况作为参考，对即将生产上市的新产品各方面进行考察和分析，并撰写产品技术报告。再次，对新产品进行可行性分析，得出产品可行性分析报告。最后，将以上所得报告统一评审，并提出合理性建议供领导商讨决策。
（二）机械产品方案的设计阶段
第一，针对机械新产品进行产品功能原理方案设计，该原理方案对今后的产品性能及成本消耗有着最直接的影响。第二，详细确定机械产品各部件的尺寸、形状，并进行产品刚度及强度的计算，得出产品构造草图。第三，在前两步基础上综合考虑产品布局、样式，得出总体设计图。第四，化整为零，将总图分为各部件设计图，根据每个部件的要求和规定得出产品的生产图纸及说明书。
（三）机械产品样机的试制阶段
首先，根据机械产品样机的设计流程和设计方案进行样机试制，检验、鉴定该样机的试运行情况之后，对机械产品设计流程和方案进行相应修改。其次，根据修改后的设计方案和流程再进行小批机械产品试制，根据产品试运行和试销之后的情况进一步修改、完善设计方案和流程。经过产品的试制阶段后，产品的设计流程和设计方案得到进一步的完善，而机械产品本身各方面的性能也因为试验与坚定而得到进一步提升。
（四）机械产品设备的调试阶段
机械产品设备的调试阶段是产品进入正式投产的重要准备环节，在这一阶段，需要针对完善后的设计方案对设计流程等进行最终的确定，并对即将进行生产的各项设备和机器进行调试工作。这一阶段的目标是为了即将进入大批量生产的机械产品的各方面设计文件和生产设备能够达到投产要求并保障机械产品生产能力的持续与稳定。
四、总结
综上所述，通过本文研究可以看出机械设计技术从古至今由简单到复杂，由单纯的手工设计到智能设计已经经历了不少的风风雨雨而变得日趋完善和成熟。计算机相关软件和技术为机械设计提供了丰富的现代化设计方法，这促进了机械产品生产质量、效率的提高的同时也使得机械设计技术的发展步伐加快。而机械产品设计的过程虽然繁琐，但是必须按章有序操作，才能保障生产出来的产品能够达标并在市场上立足。最后希望今后人们能设计出更现代化更实用的机械产品推动人类文明的进一步发展。
参考文献：
[1]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术，2011（05）.
[2]孙伟，任朝晖，于涛，闻邦椿.现代机械可视优化设计方法研究[J].东北大学学报（自然科学版），2007（03）.
[3]张劲.现代机械设计的理论与方法及研究进展[J].林区教学，2010（12）.
[4]梁颖红，黎粤华，王述洋.现代机械的设计方法和发展趋势[J].林业机械与木工设备，2000（06）.
篇12
一
1.“好的开端是成功的一半”。新课引入得好，可激发学生积极思考，主动学习。教师可根据需要，精心设置一个或几个疑问，以创设情境，开门见山。
例如，在讲解《螺纹的种类及应用》时，笔者如此引入：安装自来水龙头时，要在接口处裹上一层白色的生胶带才不漏水，这是为什么？安装液化气钢瓶上的减压阀要逆时针旋转才能拧紧，一般用手拧紧螺母、螺钉，顺时针拧就能拧紧，这是为什么？这些问题的答案就在今天要学的章节《螺纹的种类及应用》中。
又如，学习《链传动的类型和应用特点》时，笔者这样设问：同学们都骑过自行车，如果自行车链条掉了，我们还能骑吗？肯定不能，因为没有链条，动力就无法传到轮子上，可链条为什么会掉呢？今天我们就来共同学习《链传动的类型和应用特点》。这是实践提问引入法。
2.另一种引入法是复习提问引入法。例如在讲述《轮系》一章第一节课时，笔者设置了三个问题：（1）在齿轮传动中，一对齿轮传动的传动比一般限制在什么范围？（2）带传动的传动比有何特点？（3）根据实际工作要求，要实现远距离，且传动比准确传动，请问选哪类传动？以上三个问题中，前两个问题的答案在前两章节均已学过，是对已学知识的复习。但回答第三个问题却非易事，除非学生预习过这一章节，否则很难给出正确答案。这样复习上一次课的内容后引入新课，不仅巩固了所学知识，而且有助于知识的连续和延伸。
3.新课的引入，还有一种方法――动手引入法。在引入螺纹的概念时，可让学生用硬纸剪个直角三角形，然后以直角三角形的一条直角边为圆周，卷成圆柱形，则三角形的斜边所形成的曲线就是螺纹，若沿螺旋线做成有相同剖面的沟槽和凸起，这就是螺纹了。
讲授凸轮机构时，学生不容易理解什么是凸轮、凸轮的形状如何、凸轮的轮廓形状与从动件的运动规律之间的关系。笔者先让学生动手用硬纸片制作几个简单的凸轮，圆形的、大小圆弧过渡形的、三角形的都可以，再制作一个从动件，在黑板上演示一下运动过程，看看凸轮的形状与从动件的运动之间的关系，知道从动件的运动规律是借助凸轮的轮廓曲线来实现的。因此，能实现从动件运动规律的，具有曲线轮廓的构件就是凸轮。这时，再演示凸轮机构模型，学生更容易接受。
以上三种引入法，我们应该在吃透教材、留心观察过生活中的新型机械的基础上灵活运用，从而更好地吸引学生的注意力，激发其学习积极性。
二
1.在展开新课教学时，对于较简单的内容，我们可采用自学式教学法，即“提问+自学+回答+总结”。教师指定学习内容，提出相关问题。学生围绕这些问题进行自学。教师再提问学生，把问题引入深入。最后根据学生的回答教师进行总结，使之形成新的知识。
例如，学习《变向机构》时，提出的问题可以有：什么是变向机构？常用的变向机构有哪些？各种变向机构的工作原理是什么？有何特点？等等。
2.当遇到难点、重点内容时，我们可采取分层探究、提问发展开新课。教师必须深入钻研教材，精心设计，引导学生揭示现象的本质，深化理解知识。例如，学习《轮系》这一章时，《轮系功能》为重点之一。我们可以提出这样一系列问题：（1）一对外啮合圆柱齿轮传动的中心距等于什么？它能远距离传动吗？（2）平行轴轮系传动距离等于多少？它与每一级传动距离有什么样的关系？（3）由前两个问题我们可以得出什么样的结论？以上三问，从逻辑上看，是一种推理;从结构上看，是一种增递；从效果上看，由浅入深，自然而然得出轮系可以实现远距离传动的结论；从教学效果上看，可以避免让学生死记结论，同时活跃课堂气氛。
3.对于某些教学内容，我们还可运用类比教学法。先让学生模仿前面的方法分析，随后进行归纳总结，培养学生分析问题、解决问题的能力。如学习各种传动机构时，每种传动都是介绍结构、工作原理、参数、分类、应用特点，从详细介绍到层层递进分析，最后归纳总结。前面几种传动――摩擦轮传动、带传动、螺旋传动，教师逐一讲解。当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后，让学生模仿前面的方法分析链传动，并归纳总结出链传动的应用特点和应用场合。同样，学生学完直齿圆柱齿轮传动以后，也可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮传动。教师应有意识地强调这种层层推进、抽丝剥茧的分析、思考方法，让学生养成习惯，获得技能。
4.针对某些学习气氛不浓的班级，我们可运用记笔记教学法――培养学生做课堂笔记的习惯，能抓住学生的思维，让他们跟着教师转，使其思维与教师保持一致。此法的关键是，教师要精心设计板书。教师的板书宜分两部分：一为主干部分，即基本概念和基础理论，写在黑板醒目位置，最好不超过十句，并在下课前作总结。二为辅助部分，是一些有助于理解基础知识的示意图、公式推导、辅文字等。教师可以随写随擦，不要求学生记下来。一节课记笔记的时间要控制在十五分钟以内。否则，学生只顾抄写，听课效率就会受到影响。
5.学完一个章节，要及时地进行回顾，巩固所学知识，教师可用归纳总结教学法。几个章节学结束，教师要将主要内容进行比较和总结，找出异同点和重难点，使知识连成一个有机整体。例如：讲完“带传动和链传动”后，可以进行比较，比较其传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。这样，既利于学生理清思路，又利于学生记忆。
6.利用检查提问教学法，可以进行查漏补缺，使学生加深对某些重难点知识的理解，同时，还可以将知识引用到生活、生产实践中去。例如，在讲解《轮系》第一节时，笔者提出了以下三个问题：（1）“定轴轮系”的轴一定是固定的吗？（2）“轮系”从本质上说是依靠什么来变向的？又是依据什么来变速的？（3）轮系的传动比与各级传动比之间是什么关系？拿第一个问题来说，很多学生在学习过程中不太注意这一点。教材中的概念解释为“定轴轮系的几何轴线是固定的”，很容易被误认为“定轴轮系”的轴是固定的。设置这样一个问题，引起了学生的重视，同时也加深了学生对“定轴轮系”概念的理解。
7.要真正学好一门课程，仅凭课堂四十五分钟是不够的。对机械感兴趣的学生，仅一本教材满足不了其求知欲。如果教师能运用悬念提问教学法结束新课，那么一来能让学生回顾本节课的重点知识，二来能引导学生课后自学。通过对问题的思考，学生还可以到图书馆或上网查找资料，或询问相关技术人员，或自己寻找实物来研究。这就有助于激发学生的好奇心，使他们保持兴趣，提高动手动脑能力。
例如：在《轮系》第一节课结束时，笔者设置了这样一个悬念性问题：“刚才我们从概念上分析轮系的传动比，并且我们学过一对齿轮传动比为i=12，那么轮系的传动比与齿轮齿数又有什么关系呢？请同学们课后思考。”
讲完平带传动后，笔者提问：“在平带传动中带轮的轮面为什么常做成凸弧面？”讲完V带传动后，问：“V带的截面角θ=40度，那么，带轮的轮槽角φ为多少合适呢？”学完链传动后，问：“普通26自行车的传动比是多少？脚蹬一圈，自行车前进了多少米？”
学生在对上述问题进行思索、查找答案的同时，也就知道了生活中处处有机械知识，课本知识与实践是紧密结合的，是可以解决生活的实际问题的。机械并非那么深奥，只要去探索，学习，就可以在这方面做一些小发明、小创造。
三
教师提问的五个误区：（1）低级重复的提问。这样会挫伤学生的学习积极性和学习兴趣。（2）偏离主题的提问。这将影响本次课重点、难点的掌握。（3）无层次性的提问。它起不到推理、启发的作用。（4）偏难的提问。它只能顾及学习能力较强的学生，对大多数学生是一种“漠视”。（5）含糊不清的提问。学生不知所云，只能消极对待。
针对上述种种误区，教师一定要处理好四种关系：（1）点与面的关系。课堂提问应该有较大的辐射面，以点带面，达到既培养学优生又转化学困生的目的。（2）难与易的关系。力求深入浅出，化难为易。切忌过深过难而造成冷场。（3）显与隐的关系。不能只问“是什么？”“对不对？”要有启发性，否则学生会感到单调乏味。（4）多与少的关系。教师要善问、巧问。过多过滥的提问会让学生没有充分的时间思考，影响其对知识的理解和学习兴趣；提问过少，则难以发挥学生参与教学的主动性，这势必造成学生厌倦学习、反感学习，失去教学效果。
总的来说，提高《机械设计基础》教学效果的途径多种多样。只要教师平时多留心生活和生产中的机械，潜心钻研，不断探索，将教学与实践紧密结合，就能充分调动学生的能动性，找出令教学双方都满意的教学方法，从而提高教学效果，培养出具备较强动手动脑能力的一代新人。
参考文献：
［1］纪国和.教育学（高职高专）［M］.长春：东北师范大学出版社，2005.
［2］周川.高等教育学［M］.南京：江苏教育出版社，2001.
［3］谢安帮.高等教育学［M］.北京：高等教育出版社，1999.
篇13
随着科学的发展和技术的进步，机械的设计也引发了前所未有的变革，新材料新方法的引入，新工艺新手段的应用，都为传统的机械设计工作带来了新的思路。所以，现代机械系统设计的工作者想要设计出符合产品的市场定位以及使用功能的产品，除了要求机械系统本身要实现其预期的功能之外，还要设计出物美价廉同时运行可靠，操作方面同时环境污染程度比较小的设计作品。设计者也只有通晓多方面的技术，才能够设计出这样的作品出来。
1.现代机械设计的特点分析
从设计本身需要实现的系统功能的角度分析，其主要的包含了动力系统、传动系统。执行系统以及操作系统等的部分。每一个系统之间相互配合，但是在其内部又能够分成无数的小系统。现代化的机械设计特点无疑是很鲜明的，不但要求设计者对于产品的工作原理、结构、运动方式以传递方式等等的部分进行构思和设计，而且需要设计者能够融汇多门科学知识，比如美学、仿生学、价值工程等的内容，只有这样的设计才能够在市场上具备相当的竞争力。
2. 现代机械设计方法的主要内容分析
现代的机械设计大都是采取科技化的手段改造传统的设计工艺，其核心的设计方法主要可以分为以下的几个方面：
2.1.数字化的设计方法
产品在其生命周期内的数字化建模是现代化的设计核心之一，其主要包含了在全局产品的信息定位下，以计算机来支撑其生命周期内部的全部生产过程，在这个过程中，就必须要使用计算机能够理解的数字化定义来给出铲平生命周期的过程。同时，产品已经成为了数字化的生产共苦，也就是说，现代化的机械设计已经成为了计算机的辅助工具，能够实现与计算机的对接，并且能够理解计算机的指令输出。对于产品来讲，在生产中也是需要数字化管理手段的，也就是在整个生产管理的过程中都要使用计算机对于产品的生产和研发过程进行控制与管理。
2.2.网络化的设计大趋势
设计网络化的趋势主要是在计算机硬件的支持下所实现的信息资源贡献，采取的是团队工作的模式，这样的工作方式是不受地域的限制的，能够快速的通过异地的配合实现设计。其能够实现强强联合，优势互补，并且能够在很大程度上提高设计部门的产品设计能力。我们知道，传统的设计方法往往都是要采取一系列的串状工作模式，在设计的过程中整个产品的开发处在一个相对静态的过程中，这样的模式使得在产品的设计阶段不存在大范围的信息交流，每个工序的工作人员只是单纯的将所需要设计的部分完成。但是，随着现代化设计过程中产品的复杂程度不断的提高，在产品设计和开发的过程中就需要对于产品的设计状况以及制造出来的质量、性能等部分进行决策。所以，在设计的过程中依然按照传统的设计模式，就会在很大程度上扩大产品的设计时间，这对于企业在市场竞争中的地位是不利的。同时，现代化的陈平科技含量不断的增加，使得传统的单纯依靠一家工厂设计产品的模式被打破，设计单位需要按照设计的要求，实现多家厂商的配合协同。在这样的背景下，网络化的趋势也就成为了大势所趋。
2.3.智能化的产品设计需求
智能化的产品需求指的是机械设计的自动化发展方向。也就是我们所说的智能机器人代替人类的操作，实现人机一体化的制造模式。在这样的基础上，智能制造技术通过不断的完善，已经有了比较好的应用。现代化的机械设计方法中，逐渐的出现了智能化的设计取向，其时的产品的设计人员不必了解全部的开发细节，而是通过机器人实现设计的最终制造。
3.现代机械设计方法的发展趋势分析
3.1.全球化模式
全球化的概念是随着互联网技术的不断发展以及经济全球化不断的深入才出现的。反映在制造业就是传统的市场出现了国际化趋势，销售也在全世界的范围内展开，产品的设计在这样的背景下就必须要实现国际化的标准，甚至需要通过国际合作来完成，比较典型的例子就是波音747的设计和制造是在几十个不同的国家上百家厂商的合作下才完成的。全球化的模式为现代化的机械设计带来了前所未有的机遇，也带给了人们前所未有的挑战。
3.2. 绿色化的设计方式
随着社会的发展和人类技术的进步，人们越来越发现我们生活的大自然与我们的发展是息息相关的。人们在享受着技术进步所带来的生活便利的同时，也在经受着资源的问题以及环境的问题。所以，在设计中的绿色化方向是将来设计的一个主流的方向。这对于解决我们当前的资源问题，保护我们赖以生存的自然环境有非常重要的作用。现阶段的绿色化设计方法就是在选择材料的过程中尽可能的选择那些可重复使用，可降解的材料，同时，最大限度的利用现有的资源进行设计。这是当前我们解决世界环境问题和资源问题的根本所在。
3.3.人性化的设计理念
在设计中，人性化的设计理念表现在两个方面，首先就是对于客户来见过的个性化设计理念，按照客户所给出的要求，小批量的生产客户所要求的产品，这就要求设计者能够快速的设计出客户所需要的产品，在与客户交流的基础上实现生产。同时，人性化的设计理念还表现在所设计出的产品要能够满足人的生理以及心理的要求。要保证能够形成一个人机互动的环境，使得人们在使用机器的过程中能够愉快的投入到工作中去。
4.安全化的生产要求
这本来是机械设计的一个最重要的原则，但是随着人们对于安全生产的要求越来越高，人们所关注的不仅仅是机器能不能直接的对人的身体造成表面的伤害。人们现阶段已经对于机器在运行的过程中所产生的噪音、辐射乃至心理上的影响都有所关注，这就要求设计者要从人性化的设计角度出发，以现有的科技规避机器设计中的安全风险。
参考文献：
[1]商昌桥，现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J]，哈尔滨职业技术学院学报，2007（05）
[2]张前森，浅析现代机械设计方法及研究进展[J]，科技资讯，2011（18）
