机械产品创新设计篇1

1绿色机械创新设计内涵

（1）绿色设计是技术先进、环境协调性好和经济性好统一的设计方法。它具有：可拆卸可维修、节能环保、报废后可以回收再利用、无毒无害、简单便宜。

（2）创新设计就需要机械设计人员发挥创造性思维，融合最新的科技成果，结合现代的设计理念和方法，考虑产品的实用性、易用性等因素，设计出具有市场竞争力的机械产品。原创设计、变异设计和反求设计是机械产品创新设计的三种主要形式。机械产品的创新并不是单纯的指产品本身，从产品概念到产品销售整个过程是需要有创新思维。

（3）绿色机械产品创新设计很明显就是绿色设计与创新设计相结合，生产出既节能环保，又充满特色的产品。现实中，很多产品虽然具有创新，但是并不环保，而有的考虑了环保特点，产品本身却没有什么新意。机械产品一定要充分兼顾绿色环保特点和创新特点，相互融合，构成一个完整的绿色机械产品。

2绿色创新设计原则

2.1安全可靠

安全可靠始终是一切产品的首要原则。对于机械产品而言，零件的机械强度、刚度、热平衡性、稳定性和耐磨性都需要满足要求。在设计上要保证科学合理，材料选取要正确，加工工艺和装配都需要满足安全可靠的原则。

2.2生态效益

我们产品的最大特色就是绿色环保，生态效益自然是不可或缺的原则。我们强调的绿色环保不单单是产品生产过程中环保，在今后的使用过程中也需要对周围环境无污染。我们在零部件选择的时候就要选取无毒、无害、无辐射的材料。还有尽可能减少对材料和能源的需要。材料的选取完成后，机械产品本身也需要考虑污染问题，期中噪声是重要的因素。机械产品工作时发出的声音是噪声的一个很大的污染源。长期处在这样的环境下，对人的健康有很大的危害。低噪声设计成为了机械设计一个重要的原则。所有我们在机械产品设计上就要考虑生态平衡的需求，坚持绿色设计理念。

2.3人机工程学

现在的设计更注重“以人为本”的原则。我们在机械产品的设计中，要充分考虑人和机器的关系，使得人-机器-环境三者相互协调，人的工作能力与机器的作业需求相适应，营造出舒适、高效、安全的工作条件，最终提高整个系统的工作效率。除了这些之外，机械产品的外形、颜色也要与产品本身定位和环境协调好，比如冰箱应该用冷色的，给人清凉的感觉，医疗器械用浅色，给人安静卫生感觉。产品外形也要比例合适，让人看着大方，美观。

2.4经济效益

我们生产的毕竟是机械产品，目的还是要为企业带来更多的利润，所以经济效益是我们不得不考虑的问题。机械产品既要满足客户的要求，还有尽可能成本低廉。为了达到经济最佳性，产品的设计和制造都该考虑在内。

3绿色创新设计的特点

（1）能体现绿色环保的理念。机械产品设计者以绿色环保为前提，利用创造原理，发挥创新思维，充分寻找产品的创新点。绿色机械产品的创新重点放在在制造、使用到回收利用都要考虑其可能对环境造成污染和对资源的浪费的点。

（2）传统的机械产品设计更看重的是产品的使用功能属性，缺乏环保意识。绿色机械产品设计考虑的是产品的全周期。

（3）强调程序化思考和创造原理。机械产品创新不仅依赖创新性思维，还要应用创造原理。有时直觉思维、逻辑思维和抽象思维等不能满足设计要求的时候，就需要建立设计方案形态学矩阵，让创新变成程序化的思考过程，这样克服了经验总结设计的不足，更容易生产创造性的产品设计思路。

4绿色创新设计的方法

4.1 逆向设计法

逆向设计是相对正向设计而言，其基础是应用逆向思维，利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等，从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量，以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等；简化拆卸过程。如结构设计时，采用易于拆卸的连接方式，减少紧固件数量等；简化回收工艺：废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考：如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考：如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染，如对全塑汽车的回收利用。

4.2 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术，研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题，开发具有绿色特点的新产品

①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上，研制成雨天挡雨，晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。

②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间，则得到牵引力小，传动效率高，系统简单，维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。

③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸，可大幅度提高热效率，降低燃料消耗，是材料的创造性移植。

④方法移植。如突变论材料的突变论新型绿色材料。

绿色产品的创新设计可以说是一项重大的设计，他既创新了机械产品又保护了环境，它可以从机械产品德形状，材料，结构，工艺等方面经行绿色设计。

参考文献：

机械产品创新设计篇2

关键词: 机械产品现代设计方法创新

key words: The engineering products modern design method innovates

现代设计方法是一种需要不断进行创造的活动,也是一种工程活动。现代设计方法是多种设计技术和设计理论与方法的交叉应用,也是设计理论与设计方法和思维变化的延伸,也是设计手段的创新,是计算机化、自动化、虚拟化和最优化、智能化的过程,更是可行性设计与多种技术设计相结合的应用。现代设计方法比之传统的设计方法更正规、更统一,大大提高了工作效率,降低了生产成本,提升了产品质量。

现今,现代设计方法最常用的如下。计算机辅助设计是通过计算机进行辅助信息处理,这主要是利用计算机信息量大,计算速度快并且准确的特点,人和计算机一起来完成设计工作。利用计算机辅助设计有很多优点,计算机辅助设计提高了设计效率,用时比较短,能在短时间内设计出来,设计时间短,就相应地加快了产品的更新换代,产品换代快,出产比较早,就增加了市场竞争力。计算机辅助设计储存量大,能储存大量的设计信息,这些设计信息对的新的设计人员来说是宝贵的借鉴材料,能帮助新手迅速掌握设计要领,快速进入设计状态。计算机辅助设计速度比较快,各种资料综合起来,设计人员可以在很短的时间内设计出多种方案,从这些方案中找出最优化的方案,提高设计的质量,利用计算机,设计人员可以从繁重的资料工作整理中解放出来,把更多的精力放到创造性工作上来,在创新方面寻求突破。计算机辅助设计还可以通过互联网得到大量的最新的市场信息,通过信息进行市场预测,从而在产品设计,生产,制造,销售等工作中,实现人力,物力,财力的最佳分配。

机械动态方面的设计是现代机械设计的一个重要特征,比传统的机械设计更为优化。计算机动态设计是根据机械产品的运载情况,对该产品提出的性能要求和设计准则进行研究,并利用动力学方法进行分析实验,反复进行设计,从中得到最优的设计方案,运用此种设计方法,可以使机械产品在动态方面的性能,能在进行设计工作中就得到预测和最优化设计。

机械设计专家系统是能在专家水平之上进行工作的计算机程序系统。此种方法具有专家丰富知识,能够根据相应的资料,在特定的领域和范围内进行推理,对一些问题提出解决方法。运用此种方法可以提高设计效率和质量,在经济效益方面达到最佳。

机械产品模块化设计是为了满足市场的需求而出现的,它是对一定界限内的不同产品的性能、规格进行分析得出一系列的功能模块,这些模块成为基础,通过对它的选择,重新组合构成不同的产品,以满足市场需求。模块化设计可以增加产品的种类和规格,减少产品的设计和生产时间,为早些推向市场赢得时间。模块化设计还可以为产品的更新换代和产品的开发方面做出贡献,提高产品质量,降低生产成本,增加企业的市场竞争力。

机械系统设计包括计划,外部设计系统,内部设计系统和制造销售等,是利用系统的观点进行设计的一种设计方法。较之传统的设计,机械系统设计对零部件和内部与外部系统的相互影响考虑的较多,克服了传统设计只是注重内部系统设计,注重零件或子系统的性质。机械设计根据系统特点,将内外系统和各个子系统之间的关系进行了综合分析,并且通过各个子系统的协调工作,利用取长补短的特点,实现整个系统的最佳功能。

机械产品的现代设计方法有很多种,除上述方法外,还有人机学设计、摩擦学设计、创造性设计、疲劳设计、反求工程等设计方法,随着科学技术的向前发展,现代设计方法会不断地进行更新。在诸多方法中,并行设计方法是创新最快的设计方法。并行设计以工程数学作为基础,利用计算机辅助设计,是一种系统化的现代设计技术。并行设计利用计算机和网络信息的支持,实现一体化设计,对产品进行全方面的考虑,达到质量最佳,形成更强的市场竞争力。并行设计在产品的开发重组中,进行统一的产品信息组合等,提高产品适应市场的速度,降低了产品开发的成本。

科技的迅速发展,也促进了机械设计方法的更新,其中系统化设计方法,主要是把设计看成是由多个要素组成的一个系统,其中每个系统都具有独立性,并有着内在联系,这些要素进过重新结合后,可以创造出多种方法,实现方法更新。结构模块化设计方法主要是以功能化的产品结构为基础,分解现有的产品,在分解中考虑到各个要素的可行性,从而在早期就能预测到设计中可能会出现的矛盾,提高设计的可行性和可靠性,降低产品的成本。智能化设计方法,其创造性主要是表现在借助于三维图形,智能化软件和多媒体工具等对产品进行开发设计。

机械产品设计借助计算机辅助设计和智能化设计正在向市场需求方向迈进,计算机辅助设计方法还没有达到完全成熟,还在研究阶段。如果将上述方法进行综合考虑,可以得到最佳设计方案,这些方法设计的领域很广,牵涉到工程理论,人工智能理论,计算机,网络设计等,机械产品设计在这方面仍需进一步努力。

只有不断地推出新产品,才能提高市场竞争力,但是新产品具有高风险,高投资和高收益等特点,新产品开发具有不确定因素,其中产品设计方面占有重要地位,如果产品设计的好,就能得到预期的收益,如果设计失败,则会造成亏损。因此在产品设计阶段,就要综合利用上述各种设计方法,全面综合了解市场信息,了解顾客需求,提高产品质量和效率,降低成本。这就需要采用综合设计方法,对新产品进行设计创新,从而促进产品创新。

总之,企业竞争力的关键在于适应市场需求,不断地推出新产品,而新产品的出现又需要产品设计方法的创新,只有如此,才能保障企业的竞争力,促进企业发展。

参考文献:

机械产品创新设计篇3

二十一世纪全世界范围内机械产品激烈竞争，各个国家都很重视如何提高产品的设计水平，增强其竞争实力。而产品设计最主要的目标就是对产品进行创新，满足消费者的需要并且占据市场更重要的位置，所以，要想增强机械产品自身的竞争实力，最根本的途径就是重视创新设计。创新设计理论又叫做TRIZ理论，是设计的核心理论，目前已经在机械产品创新设计中被广泛应用，可以提现企业的核心竞争力。1946年，前苏联G.S.Altshuller创立了TRIZ理论，指的是发明问题的解决理论。以这个理论为基础，军事工业得到了很大的发展。二十世纪九十年代开始流入美欧，在某些企业当中开始应用并且推广，取得了很多发明专利，随之也产生了经济效益，当很多国家兴起了TRIZ理论研究和推广的热潮。1998年之后，TRIZ理论开始在中国出现，不少科研机构把TRIZ理论作为技术创新的首选，积极的进行探索。这篇论文主要是探讨TRIZ理论主要内容以及在机械产品创新设计中的应用。

1.TRIZ理论基本内容概述

TRIZ理论的观点是，发明问题的关键是解决冲突，而解决冲突需要遵守相关的原则：对系统的某个零部件或者性能进行改进时，不可以影响到系统或者相邻的其他零部件以及性能。冲突主要包括技术冲突和物理冲突，物理冲突指的是如果对一子系统出现相反的要求时所出现的冲突，系统的某个部分同一时间出现两种相反的状态，主要是由一个参数造成的。技术冲突的含义是系统的某个部分性能增强造成了有害以及有用两种结果，也可以理解为有益作用被引入或者有害作用被消除，造成其他的一个或者几个子系统性能降低，这种问题主要是由两个参数造成的。

G.S.Altshuller在理论当中提出了四十条冲突解决原理，也就是发明原理以及冲突解决矩阵的含义，各种领域的相互冲突的特性通过高度的概括，抽象成为三十九个技术特性参数（也叫做通用工程参数），矩阵中的行代表冲突恶化的参数，列代表冲突改善的参数。针对技术冲突，可以以冲突矩阵为基础，找到对应的发明原理，从而找到解决问题的办法；针对物理冲突，通常利用分离原理了可以找到解决办法，发明原理和分离原理之间具有一定的关系，一条分离原理，可以对应很多条发明原理。

2.TRIZ理论在机械产品创新设计中应用

2.1.TRIZ理论在机械创新设计中应用的步骤程序

将TRIZ理论应用到机械创新设计当中，主要的步骤是：对机械系统问题进行分析，明确关键的技术功能，找到造成系统中问题的参数，对冲突的类型进行判断。如果系统中的问题主要是由一个参数造成的，属于物理冲突；如果是由两个参数造成的，属于技术冲突。可以通过分离原理解决物理冲突，对分离方法进行确定，包括时间分离、空间分离、整体和部分的分离、基于条件的分离，根据实际的分离原理和解决冲突的发明原理的对应关系，找到解决问题的办法。技术冲突，第一步要确定恶化技术特性参数和改善技术特性参数，再以冲突矩阵为基础，找出对应的发明原理，从而找出解决问题的办法。最后，把推荐的对应的发明原理应用的具体的问题上，对每一个原理在具体问题上的实现和应用进行探讨。

2.2.呆扳手的创新设计案例

设计初期的呆扳手在松开或者拧紧六角螺母或者螺栓时，因为螺母或者螺栓受力点在两条棱边，很容易变形，因此无论是松开还是拧紧都比较困难。而新的设计需要避免原来设计当中的缺陷。后来美国一项以冲突矩阵为基础的专利解决了这个问题。这个专利是从三十九个通用工程参数当中选择一对特性参数：1）提高质量的参数：物体所产生的有害因素，可以对螺母或者螺栓减少磨损。2）可以造成负面影响的参数：制造精度，全新的改进有可能造成制造的困难。然后把上面的两个参数代进冲突矩阵，可以得到下面四条发明理论，即是：维数变化、小对称、抛弃与复制、修复。通过分析维数变化以及小对称这两条发明原理可知，经过创新的呆扳手工作面的某些点可以和螺母或者螺栓的侧面相接触，而不仅仅是接触棱边，因此解决了这个问题。

通过这个实例可以说明，机械产品的某些参数或者特性进行改进之后会造成其他参数和特性的恶化，可以通过冲突矩阵来解决这种技术冲突，这说明在机械产品设计当中应用TRIZ理论时具有价值的。

2.3.某飞机的航空发动机引擎罩的创新设计案例

某飞机的航空发动机引擎罩在设计时，表现出来的技术冲突是：一方面希望发动机可以吸入较多的空气，另一方面又希望发动机罩和地面之间的距离可以不减少。把它转化为物理冲突：应该将发动机罩的直径加大，这样有利于吸入空气，但是直径又不宜过大，避免机罩和路面的距离减少。

这个物理冲突可以用空间分离原理进行解决。空间分离所对应的发明原理当中有No.4不对称原理。根据这个原理，可以把原来的对称设计变更为不对称的设计。如下图所示。

图1：发动机罩改进设计方案示意图

机械产品创新设计篇4

随着现代造制业的高速发展，机械行业的竞争日益加剧烈，机械产品的生命周期越来越短，外观新颖、性能优异的产品越来越受到用户的欢迎。作为产品的生产企业面临着剧烈的生存挑战。为此，企业应该在不断提高现有产品的质量、降低成本的基础上，成立新产品研发团队，通过不断地推出性价比高的实用型新产品，满足消费者个性化和多样化需求，才能提高企业的竞争力，使自己立于不败之地。

一、实用型机械产品创新设计的思路

任何一种新产品的产生，从研发到推上市场，都应该是经过严格的科学论证和实践检验的。企业的研发团队可以从几个方面做好产品创新设计的相关工作：

1.确定产品的市场定位

确定产品的市场定位就是企业在充分调查产品的市场拥有量及所处的位置，了解竞争对手产品定位、用户对本产品的满意程度等情况的基础上，针对用户对该种产品的某种特征、性能和核心利益的要求，研发出本企业产品与众不同的、给人印象深刻、鲜明的形象和独特的功能的产品，并通过一套特定的市场营销组合把产品推向市场并使用户接受。通过市场定位，使本产品与其他企业的产品严格区分开来，用户明显感觉和认识到新产品的优势，从而在用户心目中形成良好形象并优先选用。

2.确定新产品的开发流程

确定新产品的市场定位后，应该写出产品设计、生产的可行性分析报告，包括产品的总体设计、关键技术的实施、本企业的生产能力、产品的设计周期和生产周期、经济效果分析等。项目确认后进行产品的总体设计及零部件设计、编写工艺文件、样机的试制和鉴定，提供样机给用户试用，并根据用户试用后反馈意见进行总结改进，完成产品的开发评审和最终定型。接着小批量投入生产，最后根据市场的需求量确定大批量生产，完成产品的全部开发生产过程。

二、实用型机械产品创新设计的方法

实用型机械产品的创新设计，就是设计者根据市场的实际需要，充分发挥创造性思维，吸收最新科技成果，运动现代设计理论与方法，设计出更具竞争力的机械新产品。通常创新设计方法可以分为三种：原创设计、变异设计和反求设计。

1.原创设计

原创设计是指全新的设计，是设计者根据机械产品的外观与功能要求，通过建立产品模型、产品工作原理图，然后根据机械设计原理分别设计出产品的动力装置、传动装置、执行装置和控制装置等组成部分。产品具有区别于其它产品的独特的外形和功能。

2.变异设计

变异设计是指通过改变机械产品的外型、增加产品的新功能或改变产品的局部结构等方法，使新产品与原有产品有质的提高。进行变异设计过程中，设计者要收集和整理具有相同或相似功能特征的现有产品，找出它们外型差异、共有的基本功能和不同的功能，分析其性能优劣， 从实用性出发，找到突破点，开发产品的新外形或新功能。同时注意避开他人的专利技术， 创造出比原先产品更加优异的产品，以满足用户的需求。

3.反求设计

反求设计是指设计者通过对产品实物样件表面进行数字化处理如数据采集、数据处理等，利用可实现逆向三维造型设计的软件如Geomagic软件对数据点云进行处理，重新构造实物的外型曲面，再利用UG、Catia等三维软件构建出产品的CAD模型，通过修改产品的某些结构参数得到新产品。

三、铝塑板剥边机的创新设计

铝塑板是一种新型建筑装饰材料，广泛用于大楼外墙、帷幕墙板、旧楼改造翻新、室内墙壁及天花板装修、广告招牌、展示台架、净化防尘工程等。它的结构是由多层材料复合而成，上下层为高纯度铝合金板，中间为聚乙烯芯板，其正面还粘贴一层保护膜。全国生产厂家数量众多，据不完全统计，达300家以上。在实际生产中都碰到一个相同的问题，即铝塑板按规格裁边后，产生的边角料要求铝条及塑料条剥离，以便分类回收利用。厂家通常都是雇用临时工，对铝塑条手工剥离，成本高、效率低。解决的方法是设计一台自动剥边机，以满足生产厂家的需要。

1.总体设计方案的确定

根据生产线上的生产情况，分析研究后得到的设计思路是在铝塑板压制成型后，首先使用刀具按照尺寸规格裁边，再经由剥边机将剪裁出来的铝塑边料进行塑料和铝片的剥离，最后经过粉碎机将塑料边粉碎为塑料粒。剥边机工作是的关键环节，可以是过两滚筒将塑料和铝片以一定的速度剥离。

2.工作原理

如图1，电动机带动一对链轮转动，通过链条驱动两对滚筒回转。其中，一对滚筒由主动轮与压轮组成，压轮将铝条和塑料条分离并将分离出来的铝条压紧在主动轮上，主动轮则带动塑料条不断地从铝塑边上剥离，并以一定的速度向前移动，从而达到剥边的目的。

图1 系统工作原理

3.关键技术

通过机械传动机构将电机的运动传递给一对滚筒，并使主动轮的线速度v=3m/s。

4.设计过程

图2 产品总装图

图3 定型产品

确定产品的设计关键技术后，根据工作原理图，同时考虑降低产品的制造成本等因素，产品设计方案采用链条传动和齿轮传动等机械传动机构将电机的运动传递给滚筒，用两个弹簧将压轮压紧在主动轮，保证铝塑条能不断地分离。主要零件有：M560-502，60W，220V电机，配5GU800K变速器及调速器; m=2，z=24的齿轮;2分23齿的链轮，25H-82L的链条;滚花滚筒等。经过设计计算，最后得出产品总装图（图2）和零件图，加工装配后调试，对其不足进行修改，投入生产线使用并根据其生产情况不断改进，最后得到定型产品（图3），完成产品的创新设计生产的全过程。

5.产品的实用价值

铝塑板剥边机投入使用后，其生产率高，成本低，每天剥离工作量相当于10个工人使用手工剥离的工作量，为铝塑板生产厂家解决了实际问题，得到广大用户的肯定。

四、结论

实用型机械产品最大特点就是其实用性。本文通过对铝塑板剥边机的创新设计过程的研究，提出了根据产品的功能快速设计制造出满足用户需求的新产品的方法与思路。可以帮助企业提高产品开发能力、生产组织能力和市场竞争能力。

参考文献：

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机械产品创新设计篇5

随着市场经济的不断深化，机械产品市场面临着严峻形势。机械制造业要想在发展中处于不败之地，就必须进行机械设计的改革与创新，不断研发运用新技术以适应市场发展的要求。本文针对现代机械设计的内涵特征及创新原则进行全面分析，探究性地提出了现代机械设计的创新方法，是机械制造业的可持续发展的重要保障。

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。

机械产品创新设计篇6

引言

作为我国当前的重点产业，机械设计与生产对于机械制造行业来讲非常重要。机械结构设计不仅关系着机械产品的最终可靠性与实用性，更关系着我国机械制造水平的高低和机械制造行业的未来发展。包括机械构件的材料、形状、尺寸等方面的内容，都是机械结构设计需要考虑到的问题。而一些创新的设计不仅能够优化传统机械结构设计的弊端，更是促进机械制造可持续发展的重要手段。

1.机械结构设计的基本要求

1.1功能设计要点

众所周知，机械制造的主要目的就是满足人们对于机械的功能需求对原材料进行加工并形成成品的一个过程。作为机械制造的初始阶段，机械的功能设计不仅要满足客户的实际需求，更要展现出创新性，要求设计的产品必须满足相关的机械工作原理，还要保证产品的稳定性、工艺力学以及材料力学和装配性能等相关因素的要求。

1.2质量控制要点

机械在铸造的过程中不仅要考虑到功能的实现，更多的还要考虑到产品的最终质量。包括产品的精度、刚度以及结构力学等标准是否符合，针对会影响机械产品制造质量的因素进行分析。一方面，通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和性价比，有效保障其质量和经济性。另一方面，还要充分考虑到机械的操作便捷性、外观以及安全特性和节能环保等方面的内容。因产品的质量不仅是由施工工艺和材料来决定的，所以要做到全面的考虑。

1.3优化与创新设计

随着机械制造业的不断发展，机械制造市场的竞争也愈发激烈。因此，机械产品结构的创新设计方式已经成为机械制造企业的有力竞争，在产品中引入创造性的思维和其他的学科技术，进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计，有效的提高机械技术产品的竞争力。结构优化设计的前提是有大量的可能性方案，和优化空间，包括对机械产品的生产工艺、材料以及连接方式、尺寸形状等方面的优化和创新设计。

2.机械结构设计的创新方法

2.1材料、数量变元法

在机械设计的过程中，材料的选择有很多种，针对不同的材料会沿用不同的加工工艺和结构类型设计以及零件尺寸确立。机械结构的创新设计可以通过调整材料比的方式，制定出不同的结构方案。另外，机械产品的结构元素也较多，包括加工面和工作面、轮廓面以及轮廓线甚至零件本身等很多元素。机械结构的优化和创新设计可以通过对结构中的元素数量进行调整和改变，以实现改变机械结构的目的，达到创新的机械结构设计。

2.2位置、尺寸、形状变元法

前面提到，机械产品的位置、尺寸以及形状设计是影响最终机械产品质量的最主要因素。针对产品结构设计中的各个元素的位置进行适当地调整和改变，以获得更加优化的设计。例如，机械产品的零件非常多，在安排零件的焊缝位置时，应对应中性轴或者靠近中性轴等位置，避免增大收缩力或者导致变形弯曲。另外，通过对机械设计的零件尺寸变元，对其角度、长度以及距离等因素进行调整，或者对机械构建和零件进行改变，以实现整个结构优化，最终设计出最佳的方案。此外，还可以通过改变机械的结构零件表面和整体形状、轮廓以及零件的规格、类型等内容来实现机械结构的整体创新优化效果，也是创新机械结构设计的途径之一。

3.机械结构优化设计创新方法的运用需要注意的事项

3.1保障结构的社会效益与系统可行性

就当前的情况来看，对于机械结构的创新设计采用的是变元法的方式，通过改变和调整机械结构设计的相关因素，来获得创新的机械结构设计方法。但事实上，在利用变元法的结构设计时还必须基于市场应用的实际需求，在性能、经济上进行充分考虑。变元法研究的内容包括机械结构设计的数量、形状、材料位置以及装配连接变元等，主要通过对这些元素进行变元来设计出更多的优化和创新设计方案。但作为企业来讲，机械生产的目的就是要满足市场需求，创新结构设计的目的就是保障企业的经济效益，从而实现提高企业竞争力的目标。所以，在对机械结构创新设计的工作中，应充分考虑用户的实际需求和企业的实际发展情况，保障结构设计的社会效益与系统可行性。

3.2综合分析成本需求和制造工艺内容

其实，机械结构设计的创新设计不仅包括对结构、空间构造以及材料的调整和改变，还包括制造工艺、功能等方面的设计创新。机械结构的创新性评估作为机械制造行业的重点工作，逐渐开始受到行业内的关注。随着计算机技术的发展和机械制图、建模等技术的发展，机械创新工作越来越得到重视，很多企业都加大了对其的成本投入，导致其成本不断增加。因此，控制好机械结构设计的成本需求，再针对性的进行创新结构设计成为了当前发展的趋向。

4.结语

综上所述，创新设计是当前机械结构设计的主要发展方向，通过变元法的方式对机械结构中的各因素进行调整和改变，以实现更加优化的结构设计，以此创造出更多更优秀的机械成品。

参考文献：

[1]何毅.机械结构设计中的创新设计应用[J].中国科技投资，2013，20：173.

[2]徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息，2010，30：46.

[3]生建友.机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用[J].电讯技术，2003，06：104-106.

机械产品创新设计篇7

随着市场经济的不断深化，机械产品市场面临着严峻形势。机械制造业要想在发展中处于不败之地，就必须进行机械设计的改革与创新，不断研发运用新技术以适应市场发展的要求。本文针对现代机械设计的内涵特征及创新原则进行全面分析，探究性地提出了现代机械设计的创新方法，是机械制造业的可持续发展的重要保障。

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：

机械产品创新设计篇8

引文：

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：

机械产品创新设计篇9

随着社会的快速发展，传统的机械设计技术中存在的弊端逐渐的凸显出来，传统的机械设计技术已经没有办法在当今社会之中发展，进而被现代的机械设计技术所取代。因此想要在一定程度上加强我国的现代化建设，就应该加强现代机械设计的创新，推动我国机械制造业的进一步发展。

一、现代机械设计技术创新的重要意义

对于现代机械技术的创新现代机械设计技术的创新对我们来说不仅是是在学术价值方面具有非常重要的意义，在经济效益以及社会效益方面同样具有着非常大的意义。

传统的机械设计技术已经无法满足现如今不断发展的现代对于机械设计技术的要求，因此解决目前情况下现代机械技术存在的问题，对现代机械技术的创新技术具有非常深远重要的意义。随着我国经济的不断发展，我国的现代机械工程得到了很大程度的发展，与此同时现代机械设计技术作为机械工程之中重要的组成部分之一，现代机械设计技术也得到了非常良好的发展。现代的机械设计是将新的技术以及新的理念的结合而产生的产品。因此，现代机械设计技术创新的是具有非常深远的战略意义的，我们应该将现代机械设计技术朝着智能化、系统化以及节能化的方向不断发展。

二、现代机械设计中具有优势的技术

在经济不断发展的今天，社会对于现代机械设计的要求也越来越高，下面笔者就现如今比较有竞争力的几种技术设计。

（一）创新技术

创新技术是在现代社会之中最为重要和关键的技术之一，将现代机械设计产品进行创新能够在很大程度上提高产品在市场上的竞争力，并且能够快速的在市场之中占据重要的位置。创新技术要求现代机械设计者充分的结合功能以及质量，发挥出创新的思维能力，研发和设计出不仅能够满足消费者需求而且还有着较高的市场竞争力的新产品。

（二）智能设计技术

随着信息化技术以及数码技术的飞速发展，市场之中的智能化产品也越来越多，现代机械设计技术中对于智能化自动化的设计技术也越发的注重。传统的CAD技术已经远远地不能够满足于现代社会对于机械自动化以及智能化的需求，随之ICAD应运而生，它不仅具有知识处理能力，同时又能够在设计的过程中提供智能化计算的支持。

（三）降低成本设计技术

在如今激烈的市场竞争之中如何才能够做到脱颖而出，从而获得良好的经济效益，想要做到这样，那就必须要在保证质量的前提下，尽最大的可能将设计的成本降低。只有将成本充分的降低，才能够保证企业在市场之中获得足够的经济利益。当然在保证能够保持质量以及降低成本之下，还应该注意现代机械设计技术的发展速度，由于随着时代的不断进步，现如今的现代机械的发展更新速度也是非常之快的，由此产品设计的周期以及设计速度也是非常重要的。

三、现代机械设计创新方法

现代机械设计技术是一有待我们开创的新的设计技术和方法，它集多种技术为一体，比如说计算机辅助技术、机械诶系统设计、优化设计、摩擦学设计等等，同时在人工智能、人脑研究以及认识科学的研究不断的深入，现代机械设计技术得到了世界各地多数专家学者的重视。

（一）伪生类比技术

伪生类比技术就是在设计的过程中采用伪生学的原理，对于动植物进行分析以及类比，在分析以及类比的过程中受到启发产生灵感而产生的一种创造性的方法。在自然界中存在很多别奇妙的结构，这些非常奇妙的结构能够给机械设计者带来非常棒的思路和灵感。机械设计者将大自然中奇妙的结构与机械设计进行充分的结合，让消费者也能够感受到来自大自然的奇妙，同时使得现代机械设计的创新方案更加的多。

（二）变形设计

变形设计就是在保证原机械质量和实际应用需求的基础上，对于机械化进行标准化以及系列化的设计，使得机械的零件规格变得更加的标准、不同产品的部件能够通用，一次来满足消费者的多样化的需求。

能够称之为设计变型的就是产品功能、结构以及原理都相同的，但是性能的参数以及尺寸不同的设计。在基础性的产品上将其的功能进行扩展，这样的设计我们通常称之为横系列产品的设计变型。这样的变型设计不仅拥有产品的基本功能以及适用性，还能够根据消费者以及使用者的需求的变化，适当的进行参数的调整就能够满足使用者不同的多样新的需求。

在魍车牟问化设计之中，对于一部分特征驱动尺寸做出一些修改是一些其他的关联尺寸也随之得到适当的修改和调整，进而得到一个结构相同但是尺寸不同的听见三维模型。当然机械产品的三围参数化变型不仅仅只是这些，还包含了其他的相关信息的自动更新，以及其他参数化关联设计。

（三）优化设计

我国对于优化设计的研究已经有了比较大的突破，虽然是这样，但是在具体的应用放卖弄之中优化设计技术还没有得到广泛的普及。对于现代机械设计来讲，优化设计将会是现代机械设计技术创新的一个比较重要的方向。在这种设计技术之中不仅要求设计者拥有比较强硬的专业知识以及专业技能，还要求设计者拥有比较好的创新意识，在原来的基础上不断额进行探索、创新，来设计出满足社会以及使用者的新的需求。

采用优化设计的方法，这样我们还会能够考虑到更多方面的因素，在进行设计的过程之中更加全面以及系统的来发现问题、分析问题以及最终解决问题，帮助设计者获得更加准确的数据，这样很大程度的提高了机械设计的质量，摆脱了原先传统的设计方法，使得设计的机械更为安全，来满足不同的时代对于机械设备不同的需求。

四、结语

综上所述，现代机械设计技术与社会之中各行各业都有着非常密切的关系，在日益重视创新意识和能力的今天，机械制造业也应该朝着创新化努力，提高机械产品在市场之中的竞争力。

参考文献：

[1]魏玉新.现代机械设计的创新方法研究[J].装备制造，2009，（05）.

[2]周剑明.现代机械设计技术问题刍议[J].机电信息，2011，（11）.

机械产品创新设计篇10

中图分类号：F213.2 文献标识码：A 文章编号：

现代计算机技术的发展与应用，极大的促进了机械设计的发展，特别是一些软件与硬件的综合利用，更是为机械设计提供了使得条件。传统的机械设计已经无法满足现代机械行业的发展需要，因此，充分利用现代科技的优势，促进机械设计的科技创新，才能提高我国机械制造的综合水平。

一、现代机械以及现代机械设计的主要特点

1、现代机械的特点

（1）性能较高，结构相对简单。传统机械要想实现功能上的变更，要依靠设备或装置的改变，革新方法上单一。而现代机械在这一方面则比较灵活，方法较多，可以把不同的技术结合起来综合使用，更能够从不同的切入点着手，实现结构的科学化。

（2）效率得到提高，实现了成本的降低。现代机械能够极大地节省工作时间，可以更为直观地看到工作成果，还可以有效地确保产品质量。

（3）现代机械实现了功能的增加，柔性也更高。现代机械有着广阔的发展前景，涉及到的对象更多，方式也呈现多元化趋势，比如利用电子通讯技术就可以弥补传统机械操作的不足。

2、现代机械设计的特点

相对于传统的机械设计，现代机械设计拥有自身的新思路和新理念。尤其是现代机械设计所涉及到的学科较多，与不同的行业有着密切的联系，所应用到的技术和理论知识也并不只限于机械专业的内容，还涵盖了思维科学、哲学、智能科学以及心理学等多领域的研究成果。现代机械设计更是集结了现代物理学、现代应用数学以及应用化学等基础科学的重要理论，此外还包括机械电子学、控制理论与技术、检测技术和自动化领域的研究成果，尤其是计算机设备的大量使用与信息技术的发展，也为现代机械设计提供了宝贵的条件支持。现代机械设计更重视创新，这是传统机械设计所无法追赶的。

二、现代设计技术在机械设计中的应用

1、机械创新设计

机械创新设计是利用设计师的想像力，综合设计理论和设计原理，通过合理的构思，满足客户的需求，来进行机械设计的方法，强调的是人性化的设计，人在设计中起到主导型的作用，主要是采用新的设计原理和设计手段，把以前的机械性能作为出发点，不断的改善原有的机械创造和发明，来实现预先设计好的功能，从而提高工作的品质，使得设计出来的产品更具有经济功能。缺点是受经验的限制，还要在有限的求解空间中设计任务可解性，这些情况都可能错失一些好的设计作品。

2、机械优势设计

机械优势设计与单纯的追求设计的创新不同，不能以个人的兴趣作为设计的出发点，也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。由于机械设计总归是要面对市场，面对客户的，所以，机械设计要对产品的市场进行需求分析，寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向，使产品实现过程建立相互协调的联系，并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去，从而增强产品的市场竞争力。那些采用了新型设计理念的产品，可能在投放市场之后具有很强的竞争能力，但是也不一定就是成熟的产品。所谓的优势设计是以正确的设计为前提的，要用创新的思想来面对市场，找到属于自己产品的竞争优势。

3、稳健设计和模糊设计

稳健设计的主要特点是所设计出来的产品不管是在制造的时候，还是在使用的时候，当结构参数发生变化的时候，或者是在预定的使用期限内发生老化的时候，还能保证产品的性能稳定。稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量，从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈，设计和制造出来质量比较好，成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能，采用稳健设计解决一些因素的不稳定性，从而推理出相关运算方法。并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统，通过精确的数据运算，找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展，需要设计的机构也在逐渐的变大，设计中出现的变量越来越多，空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象，在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。

4、绿色设计

绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度，这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后，还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计，还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品，主要是注重产品的性能、质量以及产品的成本。很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等，在淘汰一些废弃的产品的时候，要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。利用完毕之后，没有进行回收利用，导致环境污染，造成资源的浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计，遵循保护生态环境的设计理念，从产品的制造到产品的使用，直到产品利用完毕，其中涉及产品的整个生命周期，其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作，保证生态环境不会遭受到破坏，不断减少废弃物的排放数量。

三、现代机械设计需要创新思维

创新思维，突出的就是一个“新”字，创新思维要求人们的思想活跃并富有创造力。在社会生产的各个环节中，创新思维是必不可少的，它是一个被人们所广泛接受和推崇的思维进步过程。创新思维侧重于思维的创新，具有一定的推理性、创造性、综合性和多向性特点。具体到机械设计中，创新思维主要有还原分析法、综合分析法、列举法、结合法、移植法、联想法、相似和对立、对比、联想等多种分析手段。假设可以把以上思维方法应用到实际生产当中，那么其所产生的回报则是无比巨大的。机械创新设计能够提高机械设计人员的智能化水平，达到建立有效的机械设计“专家”系统的目标，加速机械设计向着智能化、自动化、最优化以及集成化的方向迈进。另外，机械设计的创新探索能够有效地锻炼机械设计人员的创造性思维，激发他们的潜在能力，提高人员自身实现技术创新的自觉意识。依据机械设计的划分阶段，在方案结构设计、运动设计和动力设计 3 个阶段中，创新思维下的机械制造产品，通常会含有较高的科技含量，从而在市场推进的过程中就会回收到不可估量的经济与社会效益。

四、结语

综上所述，在新时期新形势下，加强现代机械设计的特点及创新研究是非常必要的，其不仅关系到企业自身的壮大，关系到社会经济的健康可持续发展，从长远角度来说更关系到我国社会的稳定与经济的繁荣。创新是社会发展的不竭动力，是现代化机械设计的重要组成部分，更是提高机械性能的关键因素。因此，我们必须要立足当下，从当前机械设计的不足出发，探索新旧结合的契合点，勇于创新，大胆尝试，积极调动从业人员的创新性思维，从而促进我国机械设计的现代化发展，为我国社会和经济的发展保驾护航。

参考文献

［1］魏玉新.现代机械设计的创新方法研究［J］.装备制造，2009（5）

［2］何庆.现代机械设计创新思维的开发［J］.现代机械，1999（1）

［3］钟康民，王明娣.对称美与机械设计创新初探［J］.苏州大学学报：工科版，2004（5）

机械产品创新设计篇11

1.1我国机械创新设计过程

机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前，我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分，一是根据具体需求确定机械设计的基本原理，二是机械结构的优化和改进，三是机械尺寸设计和参数优化，四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异，主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破，在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。

1.2我国机械创新设计的特点

机械创新设计主要包括四个特点：一是多学科知识交叉运用，互相融合，互相渗透；二是机械创新设计中，数字并非主要思考因素，而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识，合理判断和提出可行的新的设计方案；三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验，同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用，因此应该最大程度发挥四者的作用；四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试，从中吸取经验，多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中，只有完全领略和充分展现以上四个特点，才能做出优秀的创新设计。

2.我国机械创新设计思维

机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大，只有通过不断的改革创新和开拓进取，勇于突破现有的固定模式和局限，采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先，走在时代的前沿。

2.1机械创新设计思维的涵义

创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说，创新无疑是自身最核心的竞争力，通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中，首先应该有创造性思维，在前人的基础上提出更加优化的观念，并将这些优化的观念付诸实践，从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点，强调联想、灵感和感觉，并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的，而是激发于机械创新设计人员的大脑。

2.2机械创造性思维的三大特征

2.2.1自由性

机械创造性思维最大的特征在于自由，创新是自由的，思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械，而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代，思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中，要不断地有新的进步的成果，就必须突破原有的事物，消除固定思维的束缚，自由地翱翔在创新设计的天空中，只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。

2.2.2多向性

每个人的思维方式都不一样，具有多向性的特点。而在机械创造性思维中，同样具有多向性的特点，设计人员可以从不同角度去观察和判断问题，并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性，没有固定的设想方向，任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的，一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想，从中择优进行实践得出最后产品。因此，多向性思维是机械设计中十分重要的一点。

2.2.3独创性

机械产品创新设计篇12

关键词 ：课外产品制作 课堂教学 机械设计能力

现阶段高职高专院校机电类毕业生主要就业于生产类企业，从事产品生产、研发、设计制造等工作。高职院校以培养学生应用型人才为目标，以培养能力为重点，突出创新设计能力。如何提高职业院校机械专业学生的机械设计及创新能力，以适应企业和国家现阶段发展的需求，是当前各职业院校关心且急需解决的重要课题。更为重要的是，总书记强调要在全社会大力弘扬创新精神、提高创新能力，为坚持走中国特色自主创新道路、建设创新型国家奠定坚实的群众基础。因此各职业院校加强对大中专学生的创新能力培养，总结探索新型教学方法促进学生动手和创新能力迫在眉睫。

为提高机械类专业学生动手创新能力，笔者所在学校在教学内容改革、教学方法及手段革新及实践教学等环节都进行了一些探索和改革，但是课堂教学与学生实践需求之间没有得到很好对接，学科之间没有深入交叉融合，教学成果难以让人满意。为此笔者结合自身教学实际进行了一些探索和改革，通过课堂教学后学生参与制作科技创新产品，实现课堂教学与实践相融合，具体内容包括教师研究制订一套合理的课堂教学计划与课后实践活动安排、引导和鼓励学生课余参与机械产品设计与加工制造，进而形成教师和学生之间“乐教好学”的良好学习氛围，不断提高学生机械加工能力的提高。

一、课外产品制作与课堂教学相结合的思路

当前各职业院校日常的专业课程通常由理论和实践两大块组成。两个体系间还没有紧密联系起来，因此理论教学和实践之间存在一定的脱节，学生所学的知识点难以融会贯通，取不到举一反三的作用。根据职业学院的实际情况，教师在理论或实践教学中可以某一创新产品的研究制造过程为主线，推动理论与实践课程各知识点的相互关联，让学生在产学研教学中融会贯通，从而提高学生机械设计能力。

通过教学中产学研相结合研究项目的开展，研究制订一套合理的教学实践计划，包括教学实践方法和教学实践计划，引导学生在课堂中或课余参与机械产品设计与加工制造及材料选择。同时，教师在指导学生机械设计中，自身的设计能力及专业知识也不断强化和巩固，不断提高自身专业教学水平。

二、课外产品制作与课堂教学相结合的具体过程

首先要了解职业教育创新意识对高技能应用型人才在素质、知识、技能等方面的需求，借鉴兄弟院校的成功经验，为教学实施提供理论依据。接着将研究内容应用于教学实践中，教师教授各软件知识，学生参与具体机械产品的设计，具体过程如下。

第一，根据教学计划，对学生具有针对性地传授相关的机械基础知识，如机械制图、机械设计基础、互换性与技术测量、机械制造基础等。

第二，根据机械设计要求，帮助学生熟练掌握Inventor、AutoCAD 、Pro/e、3DS MAX、Word等产品设计软件。

第三，教师带领学生用头脑风暴法反复进行讨论，训练学生的发散思维，让学生通过思考，自己能设计出切实可行的机械产品图像模型。

第四，在教师指导下，让学生依据设计出来的产品图像模型，使用机械设备，自己动手制作出机械产品实物，并达到产品设计的目的。

教师在教学过程中及时对学生学习能力进行跟踪对比试验，评价学生的机械设计能力，使人才培养方案进一步得到完善，最后形成一整套的教学培训改革方案和科学的教学评价体系。

各职业学院师生可以紧密与附近企业合作，不断深入企业进行共同技术攻关；师生还可以产品设计科研项目申报或参加全国大学生产品创新设计大赛或省内产品创新设计为契机，不断探索研究。总的来讲，教师应以提高学生机械设计能力为主题，改变传统的教学观念，在教学中实现产学研相结合。

应用这种教学模式创新之处有二：一是将产、研与学有机结合，引导学生亲身参与到机械设计中去，引导学生由被动学习向主动学习转变；二是通过学生动手参与科技产品制作，学生能将理论知识与实践知识融会贯通。