机械设计方法范文

导语：如何才能写好一篇机械设计方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】机械 计算机 设计 探索

机械设计是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，其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械，即做出优化设计。随着科技的进步，特别是计算机科学、系统科学的发展，机械设计水平发展得很快。多种设计技术和理论交叉融合，使得机械设计方法进一步拓展，设计手段也更加精确化和智能化。

1现代机械设计概述

1.1现代机械设计的内涵

在20世纪60年代初期，人们将机械设计方案的过程分为不同的设计阶段，如用户体验阶段、设计方案阶段、技术设计与工艺设计阶段等。但是随着科技的不断发展，产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术，而是逐渐发展成为一门科学，并且是以知识为基础，具有科学设计手段的现代机械设计技术。随后，现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念，例如系统科学、信息科学、计算机技术等，这些都为我国的机械设计理念增色不少。

1.2现代机械设计的特点

现代机械设计种类繁多，其结构也越来越复杂。现代机械设计可以从实现功能的角度来考查，其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都可以用来协助机械的运作，每一种功能都有其自身的特点。现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备，引进先进的现代化设计理念及方法，创造出具有现代化机械设计特点的作品。现代机械设计的主要工具也是计算机，如利用计算机计算、分析、绘图等，可以大大提高现代机械设计的效率。

2现代机械设计方法

2.1现代机械设计的优化

设计的优化就是通过不同的方式进行方式的优化，在机械设计的过程中对产品的结构以及性能进行优化设计，这样的优化是为了保证设计出的机械产品一方而具有外在的品质保证，另一方面是保证产品的内在的质量。优化设计一般分为两种方式。

2.1.1数学规划实现的设计优化

我们说的数学规划法，就是把数学规划的理论作为基础，是一种严格意义上的优化方法。这种算法对理论依据有很高的要求，同时对设计流程的规格也有着严格的标准。因为这种规划方法在计算的过程中要进行很多的迭代，并对数学模型要求高性态。所以这样的优化方式的适用范围很小，适用于目标明确，容易建立数学模型或者结构不复杂的机械设计中。

2.1.2人工智能实现的设计优化

现代机械设计是我国人民创造型劳动中的一种，机械设计的过程需要进行以下四个步骤，任务的明确，设计方案，设计技术以及设计施工，并且每个环节都要及时地对建立的模型进行仔细分析，对设计的模型进行修改与合理性评价。人工智能优化设计活动有下面两种，一直对设计数值的计算，内容主要是大量的绘图与计算分析；二是对设计方案进行设计以及推理，内容主要是方案的提出，方案的优化以及设计结构等方面。因为思考和推理是这种优化活动的基础，所以这就要求设计人员要有丰富的专业知识和设计经验。

作为机械设计重要的内容，设计方案的设计以及推理设计的结果对产品的质量起养关键性的作用，在这种情况下使用人工智能技术能为设计中的非数值计算工作提供保障。

2.2现代机械设计的并行设计

我们说的机械设计的并行设计就是在对机械产品进行设计的时候，通过应用IT技术中的CAM或者CAD技术，以集成或者并成的方式对产品设计出合适的生产步骤。这种设计方法要求机械设计人员，从设计的最初阶段就要对机械产品的整个生产过程，包括生产周期内的设计，测试，工艺规划以及配置进行细致的考虑和规划，将产品的概念设计到产品的报废等一切可能发生的问题进行分析，最大限度地对用户的需求进行把握。根据设计的效果，通过对并行设计进行全面的评价，对产品的设计进行改进，能有效地保证产品生产过程中的一次成功率，还能够增强企业的自身管理以及提高资源的利用率，减少生产成本，提高生产效益。

2.3现代机械的网络协同设计

一般来说，所谓的网络协同设计，就是通过利用现代的网络机制，将分布在不同地方的设计资源以及设计任务进行统一，以协同工作中的机制以及平而支撑工具为基础对信息进行有效的管理，进而完成对机械产品的研发以及设计工作。随着现代IT技术的不断发展与成熟，网络时代中的宽带也得到了很大程度上的提高，所以利用现代化中多媒体实时数据的传输特性，一方面能够对机械设计中的相关数据进行了解，另一方面还能建立起数据平台，这个数据平台是以web为基础的，进而解决web中数据的修改、访问以及传输工作，从而进一步实现数据的共享，进一步满足现代机械设计过程中的技术要求。

结语

总之，我们在未来的工作中，首先要进一步分析市场需求、国家的发展方向，居民对机械设备的具体诉求，之后采用有效的方式进行系统优化，保证现代机械设计方法可以长久地被应用，最后再应用到实际的生产和加工工作中。相信在日后的相关工作中，现代机械设计方法能够取得更大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

[1]开依沙尔？热合曼 买买提明？艾尼.基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法[J].农业机械学报.2014（05）

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关键词：机械设计方法；矿山机械设计；研究运用

1.前言

矿产资源的消耗量的扩大，使得矿山行业需要提高矿山机械设备的开挖效率，利用现代化的设计方法，增加矿产开采量，并保证矿山开采的安全。机械设计方法在矿山机械设计中的运用，主要就是利用现代设计理念，对老旧的矿山机械设备进行改进，并以低碳、低成本为设计原则，确保矿山机械设计具有较高的性价比。

2.机械设计方法的概念

机械设计方法就是利用现代设计理念，采用现代设计方法，并利用计算机软件，对矿山机械设备进行设计，以提高设备的质量，降低设备的成本。在以往的矿山机械设计中，其设计大多是凭借实践经验及设计人员的自觉，因此具有较大的误差，并造成大量人力、物力的浪费[1]。而现代机械设计方法，是对矿山机械设备的改进，并从低价、环保的设计理念出发，利用现代先进的科学技术对矿山机械设备进行改良设计，保证矿山机械设备更加实用、安全、高效，呈现出多元、动态、智能的发展趋势，满足现代矿山行业的发展需求。

3.机械设计方法在矿山机械设计中的运用

3.1机械设计方法中的CAD技术运用

矿山机械设计相对复杂，而利用现代机械设计方法，结合CAD计算机软件技术，对矿山机械设备进行设计，就可以减小机械设计的工作量和工作难度。CAD技术可以进行工程分析，利用计算机对机械设备进行绘画设计，并能够实现矿山机械设备设计与生产的一体化模式。此外，CAD技术还可以利用计算机进行机械设备的模型导入，利用传入的加工代码程序，直接进行机械设备加工。利用CAD技术，可以将设计与生产实现有机结合，提高矿山机械设计的效率，并对设计环节进行及时改善，保障机械设计更加科学、实用[2]。

3.2机械设计方法中的可靠性设计

矿山机械设计要保证其效用，一个重要的衡量指标就是看矿山机械设计是否具有可靠性，能够在特定环境和特定时间下，完成矿产开采工作。利用现代机械设计方法，首先需要进行设备运行实验，对矿山机械设备的载荷、造型、尺寸、工况、材料等进行统计分析，并利用运行实验，确定机械设备的运行数字分布，以此作为可靠的数据，推算机械设备的使用寿命、运行可靠性。利用可靠性的现代机械设计方法，进行矿山机械设计，可以通过实验数值，对设备的可靠性进行分析，针对可靠性低的设计环节，进行及时的改进处理，保证矿山机械设备的生产安全，使其质量有所保障。

3.3机械设计方法中的有限元设计

矿山机械设备在生产过程中，会受不同作用力的影响，因此，其受力分析较为复杂。另外，在矿产开采中，需要不同类型的机械设备，使得其受力情况更加复杂。所以，为了确保矿山机械设备的受力分析更加科学、合理，就需要采用有限元设计方法对其加以设计。如：挖掘类的矿山机械设备在工作过程中，受力结构、载荷计算较复杂，以往的机械设计只是对机械表面受力情况进行简单的分析，在通过危险截面的计算，进行结果确认。而现代机械设计方法中的有限元设计，却能够实行多角度的受力分析，对机械钢板的受力详细情况加以确定，及时发现钢板的受力情况及应力薄弱点，对机械设备进行有效改进，提高矿山机械设备的设计质量。

3.4机械设计方法中的环保设计

随着绿色生活理念的兴起，人们的环保意识越来越强。因此，在矿山机械设计中，也要运用现代绿色设计理念，对机械设备进行设计。矿山机械设备的环保设计，旨在设计过程中尽量使用能拆分、利用、维护、回收的材料或零件，降低环境污染和能源使用，并以提高机械设备的工作效率为主，最大限度的减低噪音及节约能源。现代机械设计中的环保设计，能够满足矿山机械设备的使用性能，使其具有良好的环境属性。

4.结束语

科学技术的飞速发展，使得矿山机械设备的设计理念也受到一定冲击。在矿山机械设计过程中，只有利用现代机械设计方法，并根据矿山开采的实际情况，设计出具有较强使用性、安全性、高效性的机械设备，才能推动矿山行业的持续发展。现代机械设计方法应用于矿山机械设计，能够有效提高矿山机械设备的性能，并在安全生产的基础上，提高设备的经济效益，使矿山企业具有良好的市场竞争力，谋求长期发展。

参考文献

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关键词：机械设计制作；工艺方法；研究

1机械设计制作及自动化简介

通过机械的设计，出现设计图纸，按照设计要求，生产加工出合格的产品，达到机械制造的要求。现代的机械设计及自动化与传统的机械设计不同，传统的设计方式的设计师通过手工绘制的施工图纸，经过机械加工得到需要的产品。而现代的机械设计是应用电子计算机技术和网络技术的融合，采取人工智能的方式，设计出模型类的设计图，使加工者一目了然，能够展现立体的真实的效果，方便设计的效果展示，提高机械设计的效率。

2机械设计制造方法

机械设计制造的方法比较多，具有带表性的方法有智能化、系统化、模块化的设计理念，设计出新颖的设计图，才能通过加工制作得到更先进的机械加工的产品。

2.1智能化的方法

应用计算机软件进行机械设计及自动化控制的过程，通过三维软件绘制出立体的设计图，满足机械加工生产的需要，达到现代化的设计水平，节约设计师的时间，提高机械设计效率，是现代机械设计及自动化专业的需要，也是一种具有长远发展前景的设计方法。依据设计方法学的理论，利用智能化设计软件和计算机三维制图软件的组合应用，描述产品的结构，启发产品的构思，经过合理的设计构成产品的设计图，达到计算机系统辅助方案的设计。智能化的方法是通过计算机技术和虚拟现实技术的融合，有经验的设计师的设计，完成高标准的设计图纸，经过精细的加工制作，达到机械产品的质量，满足用户的需要。

2.2系统化的方法

将机械设计看做是由若干个元素组成的一个体系，在系统中各个元素之间既相互连续，又保持独立，将整体设计完成，就形成了一个系统的设计图纸。如一个大型建筑的设计，包括每个组成部分的设计，综合起来就是一个整体。将系统中的每个独立的部分进行设计，再将其结合起来。从机械产品开发的宏观出发，利用产品的质量控制设计方法，拓展设计思路，将用户的需求转换为各个阶段的设计目标，并分步实施。将产品的设计过程划分为不同的工能层次，并按照从底层到高层的顺序进设计开发，进行科学地归纳总结，首先将产品看成一个系统，其次是将设计过程看成是一个完整的设计系统。根据产品目标设计出不同元素的结果，将所有元素进行组合，就完成了整个系统的设计，之后进行加工制造，达到产品的质量标准。

2.3模块化的方法

把机械设计产品的组成看成是一个模块，其中有一些小的模块集合而成的一个大的模块，经过精心设计，最后能够达到同一个性质的产品的模块化处理的结果，形成了一些列模块化的设计，满足现代机械加工企业的需求。以产品结构为基础，进行模块化的设计及加工制造。将需要设计的产品进行分解，分成若干个模块，分别进行设计加工制造，最终组合为一个完整的产品，达到设计的要求，满足机械加工的质量标准。结合计算机设计制图软件CAD的应用，设计出立体的产品图，方便进行加工制造，和以往的机械设计进行比较，更加直观和清晰，方便加工制造，易得到合格的产品。

2.4以产品特征为目标的设计

基于产品的特征，应用计算机程序，描述产品的性能和特征，进行产品制造方案的设计，这种机械设计制造的工艺方法，是依据产品为基准的设计理念，将设计变成实际的产品，方便加工制作。可以通过立体图，直接能够看到预加工产品的外观和结构，更有利于加工出合格的产品，避免图纸和加工结果不符的问题，提高了设计与制造之间的协调统一关系。将产品的特征作为机械设计制造的依据，并按照特征进行设计的方法，突出产品的特征，满足设计的理念，用设计领域的知识体系，去分析产品的特征，完成计算机的辅助设计，再进行加工制作，就可以得到合格的产品，满足机械零部件的加工需求。

3机械设计制造的发展方向

随着社会的进步及计算机技术与网络技术的不断发展，机械设计制造具有网络化的发展趋势，可以通过计算机网络的传输功能，实现资源共享。将机械设计图纸进行加密处理，通过计算机网络传输给用户，达到用户的需求，即可进行加工生产。人工智能技术的应用，可以将机械设计及制造达到智能化的目标，通过智能机器人完善机械设计及自动化的过程，节约人的劳动强度，提高设计的时效。通过计算机程序的输入，保证设计质量，达到机械设计的高标准，适应不断发展变化的机械制造业的需要。微机械设计自动化系统的建立，利用计算机技术，将设计及制造几何尺寸不超过1立方厘米的产品，作为微机械设计领域的产品标准，如目前手机上的元件，几何尺寸虽小，功能巨大，设计加工难度比较大，加工精度要求高，体现了现代化的机械设计及制造技术的优越性。微米、纳米技术的出现，光刻录技术的应用，超精密仪器和部件的生产加工，都需要机械设计制造及自动化的支持。

4结束语

通过对机械设计制作方法的研究，智能化、系统化、模块化的设计方法在机械设计制造企业得到广泛地应用。

参考文献

[1]梁宏飞.基于机械制造工艺探讨合理化的机械设计[J].华东科技：学术版，2015.

[2]柏长友.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].中国机械，2014.

[3]秦海亮.机械设计中的加工工艺研究与探讨[J].工业设计，2015.

[4]周启冲.关于职业中专机械设计制造专业教学的研究与探讨[J].考试周刊，2012.

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关键词:机械;设计方法;展望

Abstract: The mechanical design is an important part of mechanical engineering, mechanical design is in accordance with the requirements of mechanical work principle, structure, mode of motion, force and energy transmission, each parts of the material and shape size, lubrication methods for design, analysis and calculation and these into specific description of human based on the working process of manufacture. This paper summarizes the development trend of modern mechanical design of several commonly used methods and prospects the future of the mechanical design method.

Key words: machinery; design method; Prospect

中图分类号：TU2

一、现代机械设计的特点

传统的机械设计已经形成了比较成熟的理论和方法，但是现代机械的面貌已经发生了重大的变化。可以认为，各个领域科学技术的发展，都是现代机械设计理论和方法发展的基础，这里包含哲学、思维科学、心理学和智能科学的研究成果；现代应用数学、物理学与应用化学等基础科学领域的研究成果；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；特别是电子计算机的广泛应用和现代信息科学的发展，造就了现代设计技术的理论方法体系，使现代的机械设计建立在与传统方法迥然不同、全新的层次之上。与传统的机械设计相比，现代机械设计有以下一些具体的特点。

1.1传统的机械设计中，灵感和经验的成分占有很大的比重，思维带有很大的被动性。但是今天，技术的飞速发展和市场竞争的激烈化，要求人们不断地提出大胆的设想和新的开发目标，要求运用现有的最新技术去创造出前所未有的产品。传统设计过程明显地不能适应这一要求。

1.2传统的机械设计着重于实现机械本身预定的功能，现代机械设计则要求把对象置于大系统中，进行系统的设计，将预定功能在人-机-环境之间进行科学合理的分配。对人开展了深入地生理学、心理学研究，要求在人与机之间做出最佳的界面设计。还要考虑机械从原材料提取、加工装配、投入使用，直到报废回收全生命周期各阶段与环境的关系，保证自然资源与生态的平衡，实现人类的可持续发展。

1.3传统的机械设计偏重于强度准则，现代的优限单元法、断裂力学等领域的研究成果，进一步强化了人们强度设计的能力。在此基础上，现代机械设计的准则拓宽到产品设计的更多领域。

1.4传统的机械设计过程往往是根据任务和目标，先做出第一个方案，甚至造出样机，然后通过评定与考核，进行修改，形成第二轮方案，如此反复，直到满意为止。这一设计过程历时长，消耗大，所谓满意往往带有很多的主观性。现代机械设计则可根据各种给定的条件，运用优化设计理论和方法，借助计算机求得最佳设计参数和方案，因此设计的耗费低，周期短，而且科学地反映设计的最佳状态。

1.5传统的设计建立在手工操作的基础上，人脑的思维进度在很大程度上被这种缓慢的操作过程所约束，许多原始发生于人脑的三维构思，在传统的设计中必须用抽象的二维图形加以表达，而代表现代机械设计的CAD技术则很好地解决了这些问题，技术人员从计算机那里可以很快地获得为进一步思维所必需的理论计算结果和信息；大量的绘图工作有计算机；屏幕上的三维图形可以直接与人脑中的构思接轨。在传统的设计中，机器的动态效果只能通过抽象的运动学、动力学数据加以反映，而现代的计算机仿真技术能对未来机器的运转状态清楚地加以描述。在传统的设计中，从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本，有许多部门用串行工作方法参与，需要一个漫长的过程，而现代的并行设计技术，使人们在作出一个方案的设计时，通过计算机网络同时获得后续过程相关信息，使设计者有可能及时修改方案，寻求一个全面、综合的优化方案。

二、机械设计的常用现代设计方法

2.1专业的现代设计方法。由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为并形成固定的设计程序这就是专业的现代设计方法如振动分析和设计摩擦学设计热力学传热设计强度、刚度设计温度场分析等等。这些软件都是在传统的设计方法基础上应用计算机技术开发出来的。例如用pro/m软件分析机械装置的动态特性用ansys软件分析应力都是这方面很好的例子为准确判断装置的可靠性和选择设计参数奠定了基础。

2.2 通用的现代设计方法。为了满足机械产品性能的高要求在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分析这就是通用的现代设计方法。常见的方法包括优化、有限元、可靠性、仿真、专家系统、cad等。这些方法并不只是针对机械产品去研究还有其自身的科学理论和方法。（1）优化设计。机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用其基本思想是根据机械设计的理论方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计 问题的最优方案。它是机械设计理论与优化数学、电子计算机相互结合而形成的一种现代设计方法。（2）仿真与虚拟设计。计算机仿真技术是以计算机为工具“建立实际或联想的系统模型”并在不同条件下对模型进行动态运行实验的一门综合性技术。而虚拟技术的本质是以计算机支持的仿真技术为前提在产品设计阶段实时地并行地模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等从而提高产品设计的一次成功率。这种方法不但缩短产品开发周期也实现了缩短产品开发与用户之间的距离。（3）有限元设计。这种方法是利用数学近似的方法对真实物理系统几何和载荷工况进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素即单元就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解而且还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析并能准确地计算形状复杂零件的应力分布和变形成为复杂零件强度和刚度计算的有力分析工具。（4）模糊设计。它是将模糊数学知识应用到机械设计中的一种设计方法。机械设计中就存在大量的模糊信息。如机械零部件设计中零件的安全系数往往从保守观点出发取较大值而不经济但在其允许的范围内存在很大的模糊区间。机械产品的开发在各阶段常会遇到各种模糊问题虽然这些问题的特点、性质及对计策的要求不尽相同但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特点是可以将各因素对设计结果的影响进行全面定量地分析得出综合的数量化指标作为选择决断的依据。

三、机械设计技术的展望

将来机械设计学必将渗透到半导体制造、生物工程、纳米技术和机器人等行业中去在对社会发展做出贡献的同时不断完善自己使理论进一步创新。

3.1进一步实现系统性。即从系统观点入手把机械产品看作一个系统或整体依赖计算机技术实现人、机、环境和相互协调。具体来说是把总系统分解为若干个子系统采用各种现代设计理论和方法追求系统优化为目标协调各子系统的设计和匹配。

3.2深化智能化设计。随着科技的进步和发展设计要越来越多地考虑智能的因素。大量设计内容都可通过建立模型来描述机械产品的各种工况行为对模型求解可预测产品的性能、设计的合理性和最优性。例如各类车辆性能 评价的智能决策系统齿轮箱设计专家系统故障诊断系统等已应用在新车的开发设计中。

3.3更加注重绿色思想。绿色设计技术是对产品在其生命周期中按符合环境保护、资源利用率最高、能源消耗最低的要求进行设计的技术。要求设计者从全周期考虑产品的环境属性和基本属性在设计时始终立足于人的身心健康、环境保护等同时要求所设计的产品具有可回收利用性对环境的损害最小。

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关键词：IT技术；现代机械；设计方法

Abstract: with the constant perfection and development of the IT technology functions, it not only provides a wide platform for coordination and cooperation to the design of modern mechanical product in different places, but also the personalized needs of consumers efficiently and quickly meet. This paper mainly through carries on the introduction of the method of parallel optimization design, IT design and network collaborative design based on advanced, analyses the advantages of IT technology in the modern mechanical design process, and the future development trend is prospected.

Keywords: IT; modern machinery; design method

中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：

0.引言

在全球化竞争不断加剧的今天，企业的处境也举步维艰。由于市场中对个性化的产品所提出的要求不断上升，消费者在产品的服务、价格、质量与上市时间等方面也日渐挑剔，因此，许多企业生产的方式开始从大规模的生产向大规模定制的方向转变[1]。

很长时间以来，许多产品在开发过程中所沿用的大都是传统顺序的设计，遵守着概念设计、详细设计、设计流程、制造加工、试验验证、修改设计这六个步骤的大循环。鉴于在早起设计时无法对下游的质量保证、可制造性与可装配性等多种类型的因素进行充分考虑，所以在机械产品的设计过程中开发的周期长、设计的成本较高和改动量较大等问题都难以避免，使企业难以对市场竞争中的对市场需求进行满足。

1现代机械设计中以IT技术为基础的设计方法

随着IT技术各项功能的不断完善与发展，它不仅给现代机械产品的设计进行异地的协同和合作提供了一个较为宽广的平台，而且还能促进了能够满足消费者的个性化需求的机械产品设计方法的出现，让企业赢得了市场和用户[2]。

1.1现代机械的优化设计

优化设计指的是通过不同优化的方式，在机械设计的过程中对产品的性能与结构进行优化，以保证设计出的机械产品具有良好的外在品质和内在品质。通常而言，优化设计可以分为以下两种方式[3]。

1.1.1通过数学规划实现优化设计

所有数学规划法指的是将数学规划的理论作为基础，一种在严格意义中的优化方式。其算法不仅对理论依据有着充分的要求，而且其设计流程也有着严格的规定（如图1）。由于此类规划方式在计算的过程中需要进行多次迭代，要求高性态的数学模型。当问题规模出现出现扩大与程序发杂程度的增加时，想要让精确且容易求解的数学模型得以建立就存在很大的困难，因此，该方式仅适用于优化的目标明确、容易建立数学模型、系统结构不复杂的机械设计。

图1：数学规划方式的流程图

1.1.2通过人工智能实现优化设计

现代机械的设计是创造性劳动中较为复杂的一种，其设计过程都需要经过设计任务的明确、设计方案和原来、设计技术与设计施工等四个步骤，而且每个阶段内都需要不断对建立后各类模型作出分析与综合，反复对此类模型进行修改、创造与评价。其主要活动可以分为以下两类：

（1）对数值进行计算工作。其内容包括大量的绘图、计算与分析。

（2）对方案进行设计和符号推理。其内容包裹提出初始的方案、对最优方案进行选择和设计结构等。由于此类活动的基础是推理与思考，因此需要设计者必须具有设计的丰富经验与多元化的专业知识的。

作为机械设计中最重要的内容，由于方案的设计与构思其设计后结果的好坏存在着很大的影响，所以使用具有人工智能的IT技术可以为智能行为中非数值的计算在计算机上的实现提供保障。

1.2现代机械的并行设计

所谓并行设计，指的是在对机械产品进行设计的过程中通过对IT技术内CAM或CAD技术的应用，以并成或集成的方式对产品作出设计的有关步骤（如图2）。。对次从方式来说，机械的设计人员需要从设计初始时就对整个机械产品的生命周期内制造、测试、工艺规划与装配等不同环节所产生的影响，考虑从产品的概念设计至报废处理过程中一切可能的因素，力求对用户的需求做到准确及时的把握。

就其效果而言，通过并行设计对机械产品的设计进行全面及时的评价，并提出产品设计中的改进措施， 不仅能够为机械产品制造与工艺设计的一次成功提供保证，而且还能够强化企业自身的资源利用与组织管理，以达到减少产品成本与提升产品质量的目的。

图2：并行设计方式的工作流程图

1.3现代机械的网络协同设计

通常来说，网络协同设计指的是通过对网络机制的利用，把分布于不同地区中的设计工作与资源进行统一，以平面支撑工具与协同工作中给的有效机制为基础作出信息管理，从而达到共同对机械产品完成设计与开发的目的。随着IT技术的不断发展，网络的带宽也得到了较大程度的提升，因此，利用实时传输的多媒体数据不仅能够了解到与设计相关的最新数据，而且还能够建立起以IT技术中的Web为基础的数据平台，从而解决在Web中三维数据的修改、访问与传输，进而实现不同级别间数据的共享，以满足不同设计小组间在协同设计过程中的有关需求。

2.以IT技术为基础的现代机械设计应用

通过上述分析，不难看出以IT技术为基础的现代机械设计方式具有着良好的应有价值与推广潜力。例如，某企业设计了一套以IT技术中Web技术为基础的模型设计异地协同系统，并将其运用到了传统电器变速箱的主轴设计内。该系统通过Web的方式向用户提供，其中包括设计数据的管理、设计资源的管理与协同管理等结构（如图3）。

图3：某电器中变速箱的异地协同设计系统

从上图不难看出，以IT技术为基础的现代机械设计方式在实施的过程中需要很多部门的相互配合才可以进行，从这个角度出发，在实际应用的过程中，设计人员需要对电器的每一个产品进行相应的了解，这样在设计的过程中就可以有效的节省设计的时间以及设计的不稳定性。IT技术在机械电器行业上的应用，是产品的设计更加的规范，同时也开拓了新产品的开发效率，有效的增加了电器行业的生产效益和经营效益，提高了电器产品的在行业中的生产竞争力。

3.以IT技术为基础的现代机械设计发展方向

随着计算机技术和各种先进技术的发展，作为这些技术的结合的产物：机械设计和IT技术也得到了快速的发展，目前的发展已经足够的先进，但是还有待进一步的完善。以后的机械设计与IT技术的发展方向有以下两点。

3.1只能程度得到提高

智能化是IT技术应用最突出的标志，也是最重要的标志，并且是机械设计和IT技术融合必须要经历的发展阶段。将各种机械设计成具有智能特点的、比较智慧的手段和工具能够扩大它的使用范围，目前主要的是将心理学和计算机科学以及虚拟的技术和它进行结合。

3.2网络化的工作方式得到推广

网络化是顺应目前的IT技术的发展而不断出现的需求，网络不仅改变了人们的生产和生活的方式，更加的改变了人们的思想和行为习惯。机械产品设计通过不断的利用网络技术来提高自身的竞争力已经是势不可挡的一种趋势。例如对工作过程的连网诊断和监控等，可以使得机械设计在第一时间内得到反馈并且迅速的进行调整，以此来提高工作的效益。

4.结语

在IT技术与计算机技术不断发展的进行，现代机械的设计手段与方法也出现了与之相应的变化。在市场竞争如此激烈的环境中，只有通过利用IT技术对例如异地协同等类型的设计系统，才能实现企业资源间的真正共享，从而达到减少成本、对市场进行快速相应、降低开发的周期等目的，并以此对消费者的个性化需求进行高效与快速的满足。

【参考文献】

[1]刘钢等.基于Intemet的异地合作设计系统研究[J].机械设计.2009(9):20一23.

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关键词：现代；机械设计；创新；方式方法；特征

机械自身就是一个十分庞大的硬件，对机械实施设计不仅仅要具有一定专业的技术和知识，还需要很大耐心，与此同时，更需要机械设计人员的责任心、细心以及耐心，过去传统的机械设计工作具备以上的因素就能够实施，但是，在当前新时期中，要求机械设计人员必须要对机械设计技术具有革新理念以及创新理念。第三次工业革命带来了巨大的冲击，这一冲击力使得我国的机械行业能够得到十分迅速的发展，与之相对应来看，对机械设计自身提出的要求也会越来越严格。所以，要求设计人员必须要对机械设计领域实施创新，机械设计自身具有很强的时代性，而机械设计的理念同时伴随着时代自身发展进行变革。下面，笔者就浅谈现代机械设计的创新方法。

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）.

[3] 程志刚，李瑞琴，董亚峰，黄莉. 机电一体化产品概念设计理论现状与展望[J]. 中北大学学报（自然科学版）， 2006（01）.

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关键词：现代机械设计 创新 方法

中图分类号：TH122文献标识码： A

传统的设计已经不能适应于新时期的需求，现代机械设计方法在传统设计的基础上，融合了多个社会领域的因素，并进行了整体的优化。现代机械设计方法依据计算机技术和设计方法学，加快了设计的进度、提升了设计的质量和成功率，也加强了市场经济形势下的机械产品竞争力。科技的进步，将会进一步拓宽现代机械设计的内容，从而使得设计产品具有更高的质量。

1 现代机械设计的方法

1.1 三次设计法

三次设计法分为三个主要的过程，即参数设计、容差设计和系统设计。参数设计是优化组合各个功能部分，让系统内的各参数达到最佳的组合,从而减小产品所带来的负面影响;容差设计是对机械设计做一个整体的检验，保证每一个参数的具体波动范围，减少制作过程中的成本;而系统设计是机械设计的基础部分和核心理念，也是机械设计的开始阶段。三次设计法的核心内容是容差设计和参数设计，它也是质量最高的设计方法。

1.2 普适设计法

普适设计注重总结和积累经验。由于机械设计种类随着时展逐渐增多，需要一个系统性的理论方法来归纳和总结。普适设计理论是设计方法中的典型，它建立了系统性的设计方法，在规则、方法和策略中都有确切的设计规则。普适设计理论侧重在机械设计内的结构，是一种立足于经验的方法，其能量输出和输入都是和经验相关。

1.3 公理化设计法

公理化设计法立足于决策理论。此方法结合了普适法，吸收了普适法的经验设计。公理化设计法的基础是系统理论，加上科学决策，便可以形成法律公则和科学基础为主的设计方法。即便是缺乏系统经验和知识，公理化设计法依旧能有效地利用。由此看出，公理化设计法比较传统。但一些机械化设计很复杂，倘若不依据先进的理论方法并不能加以设计。而公理化设计方法却能优化多个复杂类型的机械设计，获得良好的设计效果。

1.4 电子信息技术设计法

此机械设计方法是由于计算机技术、通讯技术的发展而形成的。机械设计人员在构思和运算时，可借助于计算机的高速操作能力。传统机械设计多是用手工绘图的方式，形成设计方案。而电子信息技术设计法具有先进的设计理念和准确的设计步骤。不仅可以降低设计人员的劳动强度，加快设计的进度，而且可以提升机械设计的质量。

2 树立优化设计的思想

现代优化设计建立在数学规划的基础之上，依靠计算机等现代计算工具，通过分析相关约束条件，找到既定问题的最优解的设计方法。

优化设计是在现代机械设计中一种先进的创新方法，以现代的数学最优理论和计算机技术为前提，通过设定函数由计算机计算得到最优或效率最高的设计方案，优化设计的理念符合现代机械设计发展的需求。优化设计方面，我国在研究上也有了较大的进步，对一些先进优化程序的设计在业内影响很大，然而对其在应用方面还不能延伸到所有相关领域。在现代机械设计的创新中，优化设计是一个很重要的研究方向，这种设计方法建立在科学的基础上，对设计者本身的专业素养要求较高，同时需要其拥有先进的创新理念，能够在原有基础上不断挑战新的高度，设计出在实用的同时可以引领时展的创新产品。

3 变型设计思想

所谓机械设计的变型设计，就是在以原产品为平台进行二次开发，加强零件的规格标准化，部件通用化以及产品的系列化。进而满足更多用户的具体需求。

产品三维参数化的变型设计，就是变形设计中把拓扑尺寸约束以及工程约束的驱动作为设计基础的设计方法之一。传统参数化设计对部分特征驱动尺寸做出修改，使其他关联尺寸得到相应调整，从而得到结构相同但尺寸不同的系列零件三维模型；三维参数化变型设计不仅包括这些，而且涵盖了三维参数化模型驱动后与之相关联的工程图的视图位置、比例、尺寸、注释、B0M 表等相关信息的自动更新，生产制造的下游工装夹具、工艺规程规划、NC 代码等的参数化关联设计，乃至整个产品生命周期的参数化设计。

4 应用计算机技术进行机械设计

4.1 使用 CAD 软件

作为信息时代成果之一的现代机械设计，其进步和发展与计算机技术密不可分，用计算机进行复杂的分析和计算能够大大减少设计所需的必要时间，并帮助进行设计的改进和调整。由于计算机具有储存量大，速度快以及处理信息能力强的特点，所以能够在短时间内通过各种数据的分析找出最优解，这些是传统的计算方式所无法代替的。因而可以说，在现代的机械设计中计算机技术的广泛运用将是不可逆转的趋势。

尽管对需求和设计的可行性进行分析时计算机能够完成的工作并不多，然而剩下的设计步骤几乎都能够通过计算机运算完成以节省大量的人力物力，包括画图，计算等等一些复杂的工作，如果能够合理配合设计者自身的设计创新理念，就一定可以使得设计质量大幅度提高，而 CAD 软件就是被出于这样的目的而开发的。

现代机械化的设计以完全实现自动化作为其最终目标，但是要真正实现这一目标需要做到的事情还有很多，甚至当前的科技水平还需要有所不足。同时，由于机械设计的创新需要，目前的最佳设计方式是进行人机合作。在应用 CAD 软件进行设计的时候，设计者的创新理念是主要的，处于主导地位，而计算机则是设计者在设计的过程中的一种工具，在从属地位。所以，设计者必须在设计的过程中充分发挥其主观能动性，通过对计算机的灵活操作实现人与计算机的完美结合。可以说，人的主观能动性和创造力配合计算机的强大计算处理能力，才能设计出更加贴近当今机械设计需求的产品。

4.2 数据库管理

现有的数据库管理软件种类很多，广泛应用于商业领域或企事业单位管理部门。在机械设计领域，数据库管理也十分重要，需要一个储存量大、可以管理复杂数据的完善的数据库管理系统，但当下大多数此类软件还不能完全做到这一点。这就要求我们充分发挥创造性，根据自己的设计需要来建立数据库，以便更好、更精确地分析数据，从而达到我们想要的设计效果。

设计者在机械设计过程中，经常需要查阅一些数据资料和文献，从而得到所需数据、公式或理念。传统方式是设计者花费大量时间和力气自己去一一查找，十分耗费人力。但在计算机已经普及的今天，设计者完全可以省下这番功夫，只需事先把机械设计的相关资料都储存进计算机系统，建立完善的数据库，这时就可以利用计算机储存量大、查找速度快的优势，迅速分析查找并最终得到所需的资料。查找资料历来都是庞大而复杂的工作，计算机的出现解决了这个问题，为机械设计者节约了很多时间，使他们可以把更多的时间投入到机械设计的创新当中去，从而促进了机械设计更快更好地发展。

5 结束语

现代的机械设计需要创新，所以设计人员必须具备全新的创新理念，充分发挥其主观能动性的同时，能够熟练操作现代设备进行分析处理，以设计出质量更高，更能满足用户需求的机械设备，这同时也是机械设计的发展的一贯要求和准则。

参考文献

[1]叶云岳．科技发明与新产品开发[M].北京：机械工业出版社，1999.

[2]李立斌．机械创新设计基础[M]．北京：国防科技大学出版社，2001.

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一 讲授、启发、自学法

首先，讲授基本内容，对于教学大纲要求的基本内容必须讲解透彻，使学生完全掌握。其次，启发基本内容的引申部分。即对基本内容上得出的结论、公式或通过应用基本内容可以解决的问题，进行适当的启发提示，然后让学生自学基本内容的引申部分。

如“平面连杆机构”这一章中平面四杆机构是基本内容，它包括平面四杆机构的类型、应用、存在曲柄的条件、急回特性、压力角、传动角、死点位置、演化及其设计等内容，应在课堂上以讲授的形式对四杆机构做全面介绍分析，使学生掌握四杆机构的基本知识和分析方法，而平面多杆机构这一内容是平面四杆机构这一基本内容的引申部分，没有必要一一讲授其具体内容，适当启发的交给学生自学即可。实践证明，这种教学方法对培养学生的自学能力效果显著。

二 设题、自学、讨论法

采用这种方法教学，目的在于引导学生学会针对学习内容自己设计题目，进行自学，然后归纳总结，最终掌握自学方法，提高自学能力，其重点在于设题。教师设计的题目必须紧扣自学内容，观点鲜明，能启发思维，指导自学，促使学生掌握基本内容。讨论和指导总结归纳也很重要，这里应以老师设计的题目为中心进行，但并不受题目的限制，应该在完成题目内容的基础上有意识、有目的地拓宽，引申题目内容，激发求知欲，调动学习积极性，以收到举一反三、触类旁通的效果，增强自学能力。

如“联轴器离合器”这一内容的概述部分可以这样安排课堂教学。首先围绕基本内容设计以下三个题目：联轴器与离合器的作用是什么？联轴器与离合器的区别是什么？对联轴器有哪些基本要求？然后让学生自学。接下来，分别找学习优秀的、中等的和较差的学生回答以上三个题目，并根据回答情况，引导其他学生参与回答问题和讨论。一般来讲，前面两个问题比较容易回答，而最后一个问题内涵丰富且有发挥余地则较为麻烦，回答和讨论的效果往往不尽如人意。对比，老师应适时加入到学生讨论行列中，及时引导讨论，打开讨论的思路，并适时反客为主，指导、总结、归纳，肯定学生回答及讨论中正确的一面，指出错误的回答为什么不正确，并给出正确的答案。同时，指出对一般机械零部件的学习与联轴器、离合器的学习有相似的地方，也应从搞清楚它们的作用、特点、设计、使用要求等方面入手进行学习。最后应重点对最后一个问题进行引申，指出为了满足不同的使用要求，应采用不同类型、不同结构的联轴与离合器，为后续内容的学习奠定一个较坚实的基础。

三 串联、比较、归纳法

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关键词：矿山；机械设计；现代设计

中图分类号： S611 文献标识码： A

1、加强矿山机械设计和改进的必要性

随着现代工业事业不断的发展，越来越多的矿产资源得到了有效的开发和利用，为了促进矿山企业的可持续发展，作为新时期背景下的矿山企业，就必须加强对矿山资源的开发和利用，而为了确保矿山资源开采的有效性和开采的效率，尤其是注意到开采的安全性，就必须加强对现有设备的改造，在确保安全的前提下，采取科学的设计方法，在促进设计质量提升的同时降低设计的成本，矿山开采的低碳环保以及矿山企业的可持续发展。由此可见，加强对矿山机械的设计和改进具有十分强烈的必要性。

2、矿山机械设计中现代设计方法的发展

传统的矿山机械设计方法，主要是从感觉、经验层面出发来对机械设备进行设计，因此，传统机械设计方法主要是凭借个人的主观意识，因此在具体工作中，缺乏对设计工作的理性思考。而机械设计中现代设计方法的具体应用更多的是在工作中依靠现代科技，对设计生产数据进行系统分析，以此创造出更加合理、高质、价廉的机械产品，以此更好的满足矿山企业的实际生产需求。实际工作中，有效促进机械现代设计方法不断发展的主要因素包括有:一是计算机技术在机械设计领域中的应用，以此有效地提高了相关设计人员的工作效率，同时具体设计方式也因此日益多元化。其次是多领域学科的交叉和融合，以此丰富了现代机械设计的实际内涵，比如信息技术、计算机技术、控制技术以及通讯技术等等，发展了现代设计理念，从而使设计师能够从多角度思考如何满足企业的生产需求。现代设计方法具有智能性、动态性、多功能性、系统性等特点，既能够满足相关设计师的要求，也能够有效的满足生产企业的实际要求。

3、矿山机械设计中现代设计方法的应用

3.1、增强矿山机械设计的可靠性

在矿山机械设计中，其可靠性的好坏会直接影响到其自身质量的好坏与否，也就说矿山机械可以在较差的工作环境下完成一定的采矿量，并能在此过程中保证采矿的安全性。所以，在对矿山机械进行增强设计时，首先要做的就是增强其设计的可靠性，并对此设计进行有效的检验，以确保设计出来的矿山机械能够完成不同工作量、不同工作环境的采矿工作。要想完成这项检验，就需要对其设计数据进行进一步的统计与分析，进行大量的试验，将此过程中发现的薄弱环节给予及时的处理和改进，为矿山机械设计的可靠性提供有力的保障和基础，提高矿山机械设计的质量和性能，保证矿山机械能够进行安全、可靠的顺利运行。

3.2、在矿山机械设计中应用CAD技术

CAD技术是一种在矿山机械设计中应用最为广泛的技术，其具体是指设计工作人员利用计算机技术的硬件系统和软件系统来对矿山机械进行设计与开发，在具体的应用过程中，主要包括设计分析、工程分析、绘图文档以及制作文档等多个环节。对CAD技术在矿山机械设计中的应用进行加强，除了可以对设计一体化及模块化进行实现之外，还可以通过CAPP系统对设计工艺进行合理规划，将计算机内的产品模型导入到NC编程中，特别是在NC机床加工中心，可以将加工代码直接输入其中，由此可以看出，加强矿山机械设计中的CAD技术，可以有效的提高技术效益，实现将设计和制造进行有机结合的目的。

3.3、在矿山机械设计中应用绿色设计理念

在现代化工业不断发展的进程中，环境问题越来越受到人们的关注与重视。在这种形势下，绿色设计理念被提出并不断的被应用到实际设计当中进而成为主流设计理念。绿色设计主要是指设计工作人员在对产品使用方面进行设计时，还要保证生态环境的和谐发展，或是以不污染环境或是少污染环境为基础来进行设计。绿色设计理念的主要目的是对现代化工业生产所产生的自然环境破坏进行减少或是消除，进而达到人和自然和谐相处、共同发展的目标。在矿山机械设计中运用绿色设计理念，可以在延长矿山机械设备使用寿命的同时，达到生产发展与环境发展的和谐共处。

3.4、有限元法的应用

矿山作业时环境较为复杂，机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析，在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算，这不仅无论确保计算结果的准确性，而且仅仅通过对几个截面的设计校核，无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法，往往利用有限元法，通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析，这样能够更好的对设计产品进行改进，确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。

3.5、人机工程设计技术的应用

矿山机械运行的环境比较恶劣，操作机器人员需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全。

4、矿山机械设计过程中应注意问题

4.1、强调“以人为本”的设计

首先，要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。“以人为本”涉及到很多方面，例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中，必须找到最合适的工作频率，降低噪声对工作人员的影响。除此之外，我国机械设计自动化程度比较低，很多都需要人工操作，因此有一个方便舒适的操作系统很重要。

4.2、集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点

其次，现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据，例如人体的一些生理指标，各个部位的尺寸等，还要了解矿山的一些基本知识等情况，设计出来的工作界面要简洁大方，让工作人员很好的操作，又能保持一种良好的情绪和工作状态。

总言之，在近年来，我国经济发展迅速，科学技术也突飞猛进，尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出，这也有助于机械水平的提高和发展；通过结合设计技术和理论知识，进一步发展了机械设计方法，同时从设计手法上看，也可以发现设计更精确和智能。而作为矿山工作人员，也要紧跟时展，不断优化设计技术，以此使得现代设计方法能在具体工作中发挥出其更大的优越性，最终保证整体工作的有效性。

参考文献

[1]朱艳敏.浅谈现代设计技术方法在矿山机械设计中应用[J].科技创新与应用，2014，33:295.

[2]孙伟春.试析矿山机械设计中现代设计方法的体现[J].山东工业技术，2014，17:43.

篇10

机械设计作为机械工程的重要部分，是进行机械生产的前提基础，机械设计的质量好坏影响到机械设备性能的高低。机械设计流程就是根据特定的要求，将机械结构、工作原理、运动方式及能量传递等方面与机械零件的各种尺寸形状、方法加以整体结合，通过分析和计算，将其进行转化，形成一种制造依据。进行机械设计工作前，要首先制定出机械设计的相关任务书，对于较为简单的任务书，进行设计时就要保证设计的技术深度，然后再加以审查及修改。涉及到较为复杂的任务书时，要具体分三阶段进行设计：一是初步设计阶段，主要是对机械的结构形式及工作原理加以确定，之后设计运行程序。二是技术设计阶段，要综合考虑机械主要零部件之间的尺寸及形状，绘制总体设计图纸。第三是工作图的设计阶段，依据审查意见对图纸进行修改完善，绘制全部机械设计工作图，制定技术文件。

2基于网络的机械设计教学工具的开发应用

从机械设计的含义可以看到，机械设计涵盖了众多设计因素，需要借助专业化程度高的教学工具予以配合，而计算机技探究基于网络的机械设计教学工具与方法的开发董登友黔西南民族职业技术学院562400术的广泛应用，提供了相应的技术平台，形成了一些富有技术含量的教学工具实例。如针对机械设计中的空间凸轮机构，近几年开发出了一种基于网络技术的远程设计系统，专门用于空间凸轮机构的设计应用，可以借助浏览器联接互联网加以使用。在轴承的选择工具方面，也形成了基于网络模式的远程设计工具，既能用于具体的工程设计，也可以用来进行机械设计的教学实践。通过对这些基于网络的机械设计教学工具加以分析，我们可以总结出信息技术条件下的机械教学工具的信息要素。

3基于网络的机械设计教学工具的组建要素

伴随着网络技术的成熟，信息技术在现阶段的机械设计领域得到广泛采用，如前所述，出现了较多的能够进行高效率设计分析的教学工具及软件。通过机械设计的不同阶段，这个工具或软件能够实现对多种设计方案的对比，此外，借助网络技术，还可以实现设计的虚拟化，并做出可行性分析。一定程度上说，网络技术与机械设计的结合，大大改变了机械设计的原始进程，达到了机械设计效率与质量的双向提高。综合分析这些机械设计教学工具，它们都具备了以下几个基本要素。

3.1CAD技术

CAD技术由两个部分构成，一为软件系统，一为硬件系统，软件系统是CAD技术的核心系统，它的性能表现决定了整个技术系统具备的功能，硬件系统是CAD技术的外在表现，以物质形态呈现。软件系统又可分为系统软件、辅助软件及应用软件三个层次，系统软件能够实现自动控制及调配计算机资源，是软件系统的核心构成。辅助软件起到支撑辅助计算机进行开发的作用。应用软件可以结合系统软件及辅助软件，进行相应问题的编制处理。CAD技术是指是信息网络技术的重要组成部分，借助计算机系统的快速绘图技术及超强运算功能，CAD技术能有效辅助机械设计的全过程，改变传统且复杂的人工绘图模式，提高了机械产品的精度，促进了机械设计生产效率。CAD技术就是在综合了人们相关设计智慧和创造能力的基础上，将计算机具备的高精度、强运算、高记忆与高质量的图形显示相结合，简化了设计流程，解放了劳动力，缩短了机械生产的运转周期，机械设计的精度、效率也相应得到了增强。

3.2运用数据库技术，构建实例库

数据库技术，借助于应用程序层的接口，能够做到用户的便捷使用。数据库技术来源于OLEDB技术，虽然OLEDB技术能够提供数据资源的高性能访问，数据源中也包含了关系数据库、电子邮件、文件系统以及各种文本和图形等内容，但本身的复杂性限制了较为简单的设计需求，数据库技术则可以完美衔接OLEDB与应用程序之间的关系，加上操作方式简单、磁盘痕迹小、速度快捷，能够有效节省网络流量。将数据库技术与机械设计相结合，一方面能够筛选机械设计所需的各类数据，提高数据库的存取性能，另一方面能够将机械设计加以简化，更为重要的一点是，数据库技术可以预留出一定的接口，从而为设计平台的扩展提供空间。机械设计教学工具，就是利用数据库技术建立了工程的实例库，并不断加以补充。在实例库里进行关键词的搜索，就能得出相近或相似的设计方案，用户在得到结果反馈后，可以实现在线观看设计流程的幻灯片或阅读设计的相关报告。在具体的设计图纸浏览上，借助网络技术的密码技术进行加密提供，一方面涉及到知识产权范畴，另一方面也分流浏览人群，做到资源使用的高效性。

3.3WEB结构及公式、手册查询

浏览器结构，也称WEB结构，由传统层面上的二层服务器发展而来，依托网络技术得以开发。WEB结构可以将计算机服务器加以分解处理，形成一个应用服务器及多个不同的数据库服务器，构成三层结构样式的服务器模式。使用这个模式，可以简化客户端，借助通用的浏览器即可浏览形式丰富的文本语言，这些多样的文本语言又能够有效提供机械设计所需的各项手册信息及数据，并从一定程度上简化了信息的检索查询工作。涉及到较为高级的文本形式，如设计图片、设计表格等，一般化的控件难以完整显示出来，较易发生文本崩溃现象，而超文本语言的使用可以完美解决此问题，超文本WEB结构能够凭借自身丰富的表现形式将相应的设计资料更加完整加以显示，方便人们开展设计流程。值得注意的是，很多的机械设计方案最终无法达到设计产品的完美性能，这很大程度上是因为公差和配合在制定时不够充分，或产生错误所致。设计图纸即时具备了较好的创意结构，但生产设计出的机械原型还是与期望性能表现相去甚远，主要原因也是没有在公差制定上予以仔细考虑。这就需要，在进行基于网络的机械设计教学工具开发时，要相应提供简要的公差计算工具。另外，基于网络的机械设计教学工具开发利用，面临着一定的版权和知识产权保护问题，因此，在进行相关的机械设计教学工具开发时，如需网络，要与版权拥有者进行协商，并采取相应的密码保护措施，加强新型教学工具的网络安全性。

4结语