机械设计中现代设计探讨

范高锋++王清成++王延春

摘 要：伴随着我国的经济发展和科学技术的全面提高，人民群众对于社会各类设施的期待也越来越高，机械设计作为我国发展的重要力量，一直受到广泛的关注。若想让机械产品更具有竞争的优势，让人们更加的接受它，就必须要把社会科学技术真正的应用到机械设计中去。本文结合了相关文献理论基础，对于目前我国机械设计中的现代技术进行了简单分析。

关键词：机械设计 现代设计 探讨

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0073-02

自改革开放以来，我国的社会发展和技术水平不断提升，人们的生活水平也在不断的上升，各类新型技术的出现给人们的日常生活带来了巨大的影响。机械一直都是我国社会不断发展的重要保证，发展水平及发展方向始终受到人们的关注，如何才能够有效的将现代设计技术应用到机械设计中去，是当前人们研究的主要课题之一，所以，对于当前正处于转型期的社会而言，对机械设计中的现代设计应用进行研究具有重要的意义。

1 现代机械设计的特点

现代社会科技发展日新月异，各种现代化新技术和新的发明如雨后春笋不断出现，各种电子技术以及机械技术与现代化的机械设备正在渐渐融合，各种机械器材的设计理论以及制作的方法都有了一定程度的改善。现代化机械设计过程也利用了计算机技术，来使得机械设计的过程更加合理，步骤更为清晰，同时还能够使设计更加趋向于人性化。规范而有效的机械设计相比于传统意义上的技术设计更具有远瞻性和创新性的特点。首先，利用现代设计的理论方法来考虑整个产品的细节问题，可以比传统机械设计方法更在的发现潜在问题，减少未来出现故障的可能，同时，现代化机械设计可以更加充分的考虑到产品的静态属性和动态属性。另外，计算机技术的日益成熟可以运用到现代的机械设计方方面面中，优化现代设计的仿真性。

2 现代机械设计技术的应用技术

通过对大量机械产品的研究分析，现代设计在机械设计中应用较为广泛的技术大致可以分为四大类，分别是能提高产品优良性能的设计技术，能够满足市场要求的创新设计技术方法，能够优化产品使用寿命的设计技术以及发展绿色技术的设计技术。

2.1 提高产品性能的设计

机械产品必须具有优良的性能，只有良好的性能才能够保证机械产品的生命力，提高产品优良性能的设计方法有很多，最重要的内容和特点有：

（1）能够消除并及时的预防产品可能产生的故障，这种技术特点是围绕产品的可靠性而设计的，主要是研究产品和系统所产生的故障的原因，来提出相应的解决方案。

（2）能够提高材料抵御破坏能力的设计方法技术。当材料和结构在外界因素如高温、电荷强度等的影响作用下，其性能会受到较大的影响，所以，其设计的重点是要提高产品的结构承受能力以及抗疲劳强度，来提高产品在各种工作环境中的使用寿命。

（3）解决物体表面的摩擦和润滑等问题的设计技术。这种设计技术综合运用了摩擦学的理论研究方法和基本数据，将产品的磨损降低到最低的水平，目的是为了降低产品原材料的消耗，节约了部分能源，同时提高机械装置的可靠性，有效的提高设备的使用寿命，提高其在市场中的竞争力。

（4）防腐蚀的设计技术。这种设计技术要科学合理的选择材料并制定出相应的加工工艺，来提高产品的抗腐蚀能力，防腐蚀的设计加工方法能够有效的延长产品使用周期以及使用效率。

2.2 满足需求的创新产品设计技术

当今社会市场经济体制存在着强烈的竞争机制以及供求关系，在当今瞬息万变的市场经济中，产品的创新能够有效的提高企业产品的核心竞争力，满足顾客的市场需求同时提高企业的核心竞争能力，产品创新设计技术的主要特点包括：

（1）解决发明问题的创新技术。这种创新设计技术包含对新产品的适应性和变参数的设计，主要是在设计的起初阶段运用创造性的思维来构建出一个原来并不存在的全新产品技术的过程，这是解决掉发明问题的非常重要的阶段。适应性设计主要是为了满足莫忠需要和要求，对现有的产品进行合理的改进，变参数设计是在原有的设计原理基础上，对部分零件进行的完善和改进过程。

（2）复杂产品的创新设计技术。对于复杂的产品设计要利用到信息网络的仿真虚拟技术来只能设计产品，这种设计方法能够有效降低产品的功能与结构的复杂性以及组织过程与系统的复杂性。这种设计的核心就是概念的设计，设计的关键技术包括概念设计建模技术、产品的布局设计、产品的形状设计、多目标协同工作技术以及产品方案的综合评价技术等。当前主要是应用于航空航天事业、汽车制造行业以及数控机床等方面。

（3）降低设计成本，优化设计资源的设计技术。为了能够在保证产品的功能与质量的条件下增强自身的市场竞争力，提高企业的经济收益，就必须要优化产品资源，降低设计的产品的生产成本。这种设计技术是在设计目标产品的时候约束好一个基本的成本，以成本为前提，保证产品质量的基础上，通过理论的分析计算，对于全过程的连续优化来降低成本，追求出更高的产品经济效益以及社会的综合运用性能。

（4）缩短产品的研究周期。在对新的机械产品进行研究设计的时候，可以利用三维的CAD系统来使新的产品继承以往的数据信息，仅仅对其中的部分构造进行重新的计算和设计，提高新产品的研发效率，降低研究周期，尽量缩短产品从研发到投入市场的周期时间，来保证企业的核心竞争力。

2.3 提高产品寿命的设计

产品的整个寿命周期是指从产品的原材料选取加工制造开始，知道消费者使用完毕宣布产品报废将其拆卸成原材料的整个过程，提高产品的全寿命周期设计技术主要包含以下几个方面：

（1）具有集成特性的并行设计。这种设计技术是在产品的规划和设计阶段，将所有能够支持产品全寿命使用周期的信息用并行的方式来对工艺规划制造转杯试验、运输、维护以及回收等相关环节综合的整合起来，集成设计的目标，处理好各个任务间的耦合关系，应用计算机辅助系统来进行评价决策，达到降低成本，提高使用寿命的目的。endprint

（2）面向制造的设计方法。这种方法主要由面向制造的机械零部件结构模型、机械零部件结构设计、机械部件和整机装配的设计、以及环境模拟装配等，让设计出的产品综合性能最好，保证产品的设计制造的成功性。

（3）全寿命周期设计数据管理。这种设计技术主要是利用跨平台数据集成于共享的PDM系统，来将网络上不同的东西同系统之间形成一体化，高效且完整的将产品从规划生产到报废处理整个使用寿命周期内复杂的数字化信息记录下来，是产品所需的重要数据完整的保留下来并进行有效的管理。

2.4 绿色产品的设计

绿色产品要求既能够满足使用的要求，同时还必须有利于环境的保护。当前人类正面临资源短缺和人口过生的问题，设计绿色有效的产品也是社会向前发展的必然选择和整体的趋势。绿色的产品设计技术包含以下几点：

（1）面向环境的技术。在产品的整个使用寿命期间，能够有效的保护环境的关键技术包括绿色产品集成设计理论、绿色产品建模研究技术、绿色产品的环境指标等等。在保证不会影响到环境质量的情况下，具有优良的质量保证。

（2）面向能源的设计。这种设计技术是为了提高能源的利用效率以及降低资源的浪费，以保护环境为目的的设计方法。这种方法的设计即可以优惠能源的供给以及驱动的方式，同时还能够有效的回收并实现能源的重新利用。在产品的功能特点等基本要素已经明确的条件下，在设计时确定产品的结构制定、材料选择以及加工的工艺方法、可重新利用的能力以及是否具有装配性，用最少的能源消耗来设计并生产出新的产品。

（3）面向材料选择的设计。材料的选择是绿色产品设计的关键所在，能够在根本上来减少对环境的污染，同时降低能源的消耗。当前应用较为广泛的设计方法有新材料实用化设计技术、材料回收以及二次利用的技术、基于材料选择的CAD技术等等。

（4）人机工程设计技术是以人机工程学理论为研究基础，面向人的产品设计技术。这种技术是以人的心里特点和生理特征为参考依据，利用科学的技术成果数据来设计的技术方法。目前所使用的关键技术有心里模型技术、人机界面设计技术、人机工程测量技术以及产品设计中的人机工程。

3 结语

现代设计在机械设计的应用主要是体现在创新性技术在现代机械设计中的应用。在整个智能化的机械设计中，基础的设计细节是可以利用计算机来进行精准的计算的，选择出最好的设计方法并且形成一套独特的智能化设计体系，不仅仅可以有效的减少机械设计工作人员的工作量，同时还能够大幅度提高机械设计的准确性以及设计的效率，为机械设计的不断发展提供强大的技术支持。

参考文献

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