机械设计中现代设计探讨

蒋小波

中山市坚创电子科技有限公司广东中山528400

摘要：传统机械设计制造与现代机械设计之间存在很大的差异，在实际分析与了解期间可以发现，精确度与使用便利性差异较为明显，可以通过科学方式进行分析与了解，明确具体内容与要求，促进机械设计制造行业的可持续进步与发展。

关键词：机械设计；现代设计

1导言

随着现代知识技术的不断更新，传统的机械专业教学方式的缺点变得更加突出，表现在机械设计制造的成本高、整体周期长，而且不能为机械的设计提供保障。这些缺点的存在主要是因为现代的机械设备结构都十分复杂，专业人员很难掌握机械设备的结构以及设计原理，这直接导致传统的机械设计方法不能很好地满足生产单位的需求，也不能为所生产的商品提供质量保障。传统的机械设计需要数量较多的机械元件来进行制造，不符合生产企业节省制造成本的原则，不能使生产企业得到更多的经济利益。因此，需要新型的设计方式，将较为先进的技术加入到现代设计方法中，这样才能保证产品的质量。

2基于新理念的设计技术

绿色产品设计可定义为面向不损害产品质量、功能及其制作过程的，能与环境相容的设计，具有良好的经济性能和环境性能，故形象地称作“摇篮到摇篮”。其特色主要体现在以下几点：（1）智能的数据库。绿色产品设计中所用数据库因其包含产品全生命周期中有关使用性能、环境效益、经济效益的所有数据，数据库庞大复杂。智能数据库有效地模拟人的推理分析、联系想象和记忆原理来实现对繁杂数据的存储、搜索和修改。（2）优良的环境友好性。设计要求具体产品在选择材料到生产、使用、废弃、回收处理所有过程中都对环境无害或有微小危害。因此，生产原料、制造工艺都要保持清洁，以保证生产出的产品对使用者的身体健康安全以及使用者的周围环境不造成任何伤害，在后续报废回收处理中回收利用率高，少有废弃污染物。所以选材时宜采用可降解、可回收、无毒、无污染的材料。（3）极高的资源利用率。自然资源尤其是不可再生资源的开发和利用一直都是人们的关注点，资源的破坏、滥用和不合理利用都严重制约了经济的持续发展。还要注重分析所选材料的使用对产品设计、工艺及制造所带来的影响及其重复利用的价值。

3在目前的时代背景下进行机械硬件设计工作常用的新型设计方式

3.1需要具备较强专业性的新型现代设计方法

从当下我们国家的实际情况来看，新型的电子计算机技术在各种不同的领域之中都被十分普遍的进行应用，在新型机械硬件设备的设计制造行业之中，新型的电子计算机技术同样的也发挥出了其十分重要的实际作用。在实际进行机械硬件设备的设计工作的过程中，负责机械设计的相关工作人员与负责电子计算机操作工作的相关专业工作人员两者之间进行默契的配合一起开发出来的新型电子计算机软件，不单单可以对机械硬件设备在实际运行过程中各个零部件的损耗、是否有效以及受到各种因素破坏的实际状态全面的反应出来，还可以根据硬件机械设备自身的实际情况判断出该机械设备自身在各个方面工作的实际性能，从而形成一个具有固定模式的机械硬件设计程序。通过新型电子计算机进行机械设计的相关软件被开发出来后，可以大大加强机械设计工作的科学性以及实际效率，从现代化角度来看对机械设备的设计行业的实际重要作用是不可忽视的。

3.2在新型的机械硬件设备的设计工作中的优化设计方法

机械的优化设计方法是目前的新型机械设计工作过程中一项十分重要也是必要的组成部分，这一设计方法最为根本的思想就是对目前的新型现代化设计思维以及方式进行全方位的利用，确立合理的设计标准从而建立起一个符合实际规划情况的设备模型，在这一基础之上通过电子计算机技术之中的设计软件进行计算，从而得出最为科学并且符合实际情况的设计方案。运用这样的机械硬件设备设计方案可以进一步加强目前的新型机械硬件设计工作的科学程度以及实用性，使通过这种设计方法设计出来的机械设备具备更为优秀的工作性能。

4几种常见的现代机械设计方法

4.1系统分析设计方法

传统法旨在将设计客体分成很多单独的模块，然后由各个模板的研究组织单独研究。该方法的好处在于它的针对性非常高，不过它的缺陷在于每个项目组织之间的交流较少，导致总体成效受到影响，由此得出的结论也存在问题，缺少系统性。而现代设计法更加看重整体性，利用系统工程法展开对应的研究，结合系统生产以及运行等过程的具体状态，在确保条件不受影响的前提之下，制定最为合理的方案，以此来保证产品符合预期目的。

4.2优化设计方法

传统法指的是设计者在确保产品特定条件不受影响的前提之下，事先拟定方案，然后分析产品安全性能，进而对其强度以及使用时间等要素加以分析论述，最终明确尺寸。而现代法主要是在上述前提之下，把设计的后期部分，也就是产品的流通等考虑到设计范围之内。综上所述可知，现代化方法更加注重产品的综合性，因而由此设计得出的产品更加完美。建立数学模型是现代机械优化设计方法的核心内容。只有建立正确的模型，我们才能够将原本复杂的设计内容转变为明了的数学知识，此时设计者凭借自身掌握的数学内容，并且依据模型特征，就能够选择正确的优化设计措施，最终利用电脑得出数学值，然后把它转化为机械问题，这样就能够合理的帮助我们处理机械设计方面的问题。

4.3有限元分析方法

随着科学技术水平的发展，相关的科研计算方法也更加完善和成熟，从而为现代机械设计提供了便利。例如有限元分析法，它最早出现于连续力学领域，后来因其在数值计算分析方面的便利性，又被广泛应用于热学领域，现在又被引入了机械设计领域。有限元分析法就是将分析对象拆分为若干个具有一定形状的单位元，这些单位元之间彼此分离却又存在联系，然后再确定分析对象各个变量并通过联立方程求解，最后再将结果进行整理分析的分析方法。

4.4反求工程设计

目前在机械设计领域开始运用反求工程设计方法。具体来讲，该方法指的是将已经设计得到的产品逐步拆分，分析其中的设计原理，然后依据原理设计出类似的产品，我们将这一过程称之为反求工程设计。由于它是一种逆向分析的过程，所以我们也称之为逆向工程。我们国家作为世界大国，对于机械产品的需求量非常大，市场前景非常好，不过我们国家的生产工艺相对落后，加之研发团队的能力和素养有待提升，导致总体制造水平不高。虽说许多西方国家掌握有先进的设计方法，不过它们却是对外保密的。所以，我们为了学习先进的技术，通常通过采购西方国家的高性能指标的机械设备，对其展开逆向研究，由此学为己用，研制出先进的设备，这样能够帮助我们缩短研发时间，带动了技术的进步。

5结语

在传统与现代化机械设计制造期间，两种设计手法存在一定差异，应对其进行严格的分析与明确，了解二者之间的优势差异、劣势差异与特点差异内容，并在合理分析的情况下，全面提升整体设计研究工作水平，针对传统设计方式进行改革，并转变现代化设计手法的具体模式，改正计算机软件技术的依赖性与局限性，在一定程度上，能够凸显二者之间的应用差异，并形成现代化的研究与分析机制，全面提升整体设计工作水平。

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