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现代机械设计创新方法研究
现代机械设计创新方法研究 1现代机械设计的内涵特点 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润滑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。
（3）移植技术设计法。这种技术设计方法具有十分明确的思维，主要是 将某一领域内的先进技术、方法或者成果直接运用于现代机械设计中，或者是把 机械制造业某一产品的先进技术、方法等应用于其他产品。从而设计出新的产品。移植技术设计的内容较多，既包括技术设计思想，也包括某产品的先进技术应用。
移植技术法可以分为技术原理式、技术手段式和技术功能式移植。移植技术设计 法能够推动现代机械设计的发展，对促进机械设计的创新具有重要意义。
作者:李旭 单位:黑龙江农垦科技职业学院
