机械产品创新设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇机械产品创新设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
机械产品创新设计范文第1篇
一、绪论
在知识经济时代，世界科技的发展将更加迅速，产品的技术含量不断提高，产品生命周期将更加缩短，产品创新的加速发展也变得越来越重要。机械产品开发更多更重要的是非数据计算的、通过思考、推理和判断来解决的创新活动，只有创新活动才能真正从根本原理上进行产品革新，才能在产品的性能、质量、价格等方面产生质的飞跃。TRIZ是俄文英译丁eoHya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch的缩写，是指发明问题的解决理论(即发明解题理论)，它是一种系统化的发明工程方法论，是针对问题点加以分析考虑，并寻找出其中的矛盾，再将矛盾归类为物理矛盾与技术矛盾，再进一步采取不同的解决方式。研究TRIZ理论和方法，并将其运用在机械产品创新中具有十分重要的意义。
二、TRIZ亿在机械产品创新中的应用
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果，进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性以及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。在进行机械创新设计中会遇到很多技术性问题，在解决这些问题时，如果不明确应该使用哪些科学原理法则，则很难找到问题的解决对策。TRIZ理论给出了解决各类问题需要借助的科学原理，并指明了解决问题对策的探索方向。重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。在机械产品设计过程中，存在物理冲突、技术冲突，使得设计过程成为一个具有创新性特征的问题解决过程，完全可以利用TRIZ思想和方法解决机械产品的创新设计，并应用TRIZ的机械产品创新设计模式。
三、基于TRIZ亿的机械产品创新分析――以螺丝刀为例
(一)TRIZ解决问题的流程。
在解决一个工程问题时，可能使用TRIZ的一个工具或者是更多。应用TRIZ的第一步是对给定的问题进行分析；如果发现存在矛盾则应用原理去解决；如果问题明确但不知道如何解决，则应用效应去解决；第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的预测。之后是评价，确定是否满足要求。如果满足要求，则进行后序的设计工作，反之，要对问题进行再分析。
(二)螺丝刀产品创新――基于了RIZ。
本文选择最常用的手动螺丝刀作为应用实例，通过本实例的验证希望对机械产品的改进以及创新开发提供一种新的解决方法。
1、定义设计需求、确定功能。
对产品的要求为有以下两点：具有方便灵活使用特点的手动螺丝刀；具创意性，可增加在市场上的竞争力。首先考虑螺丝刀操作上的原理及使用的状况，其最主要的功能为锁紧及拆卸螺丝，所以把目标放在能够快速且省力的将螺丝锁紧或是拆卸，是一个非常确切的产品设计方向，以“力”、“时间损失”、“可操作性”作为改进的工程特性。
2、建立基础功能模块。
选定其最具代表性且功能上最基本的一种产品作为基础，建立该类产品的基础功能模块，接下来再运用创新法则在功能模块上增加新的功能，以产生新的概念设计。选择最常见的带棘轮的螺丝刀建立其功能模型，将与棘轮相关的各组件组成为一个次系统视为一个组件，不考虑棘轮内相关组件间的相互关系，只考虑整个次系统组件提供的有益功能与有害功能
3、功能组件模组的建立与增加。
对特定产品，首先由设计需求来决定要改进的工程特性，其次找出对应该工程特性的创新法则，最后将想出的新方法建构成功能组件模块并存人数据库中，集合成为“功能组件数据库一。以“分割”为例，nuZ对此法则的解释为：将一个物体划分成相互独立的零件；使物体分成容易组装及拆卸的部分；增加物体相互独立的程度。配合要改善的工程特性“力”来思考，得到了新的想法，若在螺丝刀头上分割出一可作为力臂的组件，则可有效的增加使用时的扭力，这就是由设计需求定出特定工程特性，再来产生新概念的内涵。
4、组合基础功能模块与功能组件模组。
由前面所建立起用于螺丝刀设计的产品功能模块数据库与功能组件模块数据库，使用二者配合TmZ设计软件来进行产品的概念设计。本方法好比堆积木，首先选择一块大积木(基础产品功能模型)做地基；然后再选择要堆放的各种小积木(功能组件模块)；最后决定堆放的位置(将功能与组件做连结)，由排列组合的概念来产生大量的新设计。在加入功能组件模块后再应用软件进行修剪，将组合产生的新产品功能模型加以最佳化，得到最后需要的概念设计。
5、创新设计软件的评估与裁剪功能。
在组合产品功能模型与功能组件模块，产生初步的创新功能模型后，要对产生的新功能模型进行组件价值的评估修剪，以消除因任意连接功能与组件所可能产生的矛盾。功能等级与功能模型中各组件的连结状况有关，而问题严重性需由功能模型中各问题作用的等级计算出，在软件中会自动为使用者计算。
6、创新设计结果。
经过组合连结修剪所得到的刨新功能模型，考虑其组件与功能间的可能性，设计出的创新产品。组件取代原本握把的功能，而握把与棘轮纽组件间以机构旋转对的方式加以连结，因此当使用者握住握把加以转动，就可增加扭力锁紧螺丝，发挥功能模块想带给新产品的功能，符合设计目的。
(三)小结。
选择螺丝刀做为应用实例，用TRIZ进行设计，得到创新设计结果。经实例验证丁RIZ方法确实可以帮助设计者进行机械产品创新设计，从而对产品创新设计提供了一种新的设计方法和解题思路。
机械产品创新设计范文第2篇
关键词：“服务替代产品”；“学科建设”；“协同创新”
1、新形势下设计学科的调整与发展
从设计学科演变和发展来看，设计学科是从传统的艺术学科下衍生发展而来。随着社会分工的细化以及时代背景的转变，设计学科也在时代背景下与时俱进。在古代，中西方都未出现“设计”的说法，“艺术”是一个统筹、模糊的定义。例如在中国，古代“六艺”皆为艺术。随着社会分工的细化，到了18世纪，从艺术中分裂出“纯艺术”和“实用艺术”。这里的实用艺术包括手工艺、建筑、染织等。伴随着工业革命机器时代的带来，社会分工再次细化，在工业化大生产背景中第一次出现了设计艺术学科，在慢慢研究“设计”中，设计艺术学科逐渐理论化和体系化，设计艺术学科开始有理论作为支撑。发展至今，信息高科技带动下的世界发生了翻天覆地的变化，物质生活的充裕已经远远不能现代人的需求。在解决问题中，“设计”显得越来越重要。由此，“设计”被单独提出来作为一门独立学科，从而形成今天的设计学科体系。
2、从“服务替代产品”中看设计学科协同创新
基于全球化环境的重视，绿色设计已经成为当今时展的趋势与主流。但是究竟如何做到绿色设计，仍然值得我们继续深思，仅仅用木头、竹子天然材料做的就是绿色设计吗？绿色设计从最开始基于生产、生活、环境的矛盾，3R原则的出现；到80年代提出清洁生产、生态设计；现在，随着现在的生态链和农耕时代不同，断裂且单向的，出现了系统设计，即服务设计，就是部分用服务替代对物质产品的巨大需求，提供“解决方案”而不仅是“物质产品”。这样一种新的绿色设计思路的出现——“用服务替代产品”。打破了以物带物的束缚，改变了设计的思维方式，从更高的视角，产业链的角度来重新诠释绿色设计。这样的设计创新从源头上解决了绿色设计问题。正如李一舟所说：“重新组织关系而不增加新产品，转变人的思维方式比具体给他们做设计要好得多。”这样的创新不可能在单一学科环境下产生和完成，而是集多种学科共同协作下的产物。
从“服务替代产品”中，我们可以看到工业设计与信息交互的深度结合。这样一种思路不仅需要单一的工业产品、以及工业产品之上的“人机交互”体验，更为重要的是基于整体化的信息服务链。如清华大学学生基于该思路做的自行车信息循环生态系统。在现在的手机上安装一个芯片，这个芯片用于与自行车进行交互。车主通过扫描车子，可以在成堆的自行车中快速发现自己的自行车；作为信息公司通过芯片了解自行车的维修及二手车转卖状况并将信息告知专业的回收部门，以此有利于自行车零部件回收再利用，从而提供整个产品循环的可能性。这样一种创新思想是将工业设计与信息交互设计以及社会学科共同协作下的成果。
3、协同创新遵循的原则
从“服务替代产品”一些优秀的案例中，我们看到了学科与学科协同创新的潜力和力量，而且随着时代的发展，信息时代的到来，在解决一些问题中，这种协同创新越来越适应社会发展的需要。设计学科更应该把握这一发展趋势，促进学科建设。而在把握这种学科间协同创新中，我们也应当注意一下几点。
1、系统性
针对一个问题，首先设定系统目标，找出问题的主要矛盾，根据系统目标来展开解决。在具体到学科间的协同创新上也是如此。例如再次谈到设计的可持续问题上。首先定下系统目标，如何做到可持续发展是我们设定的系统目标，根据这个系统目标，解决这个问题涉及到研究哪些学科？而在涉及到的学科之间哪些学科相互协作可以帮助我们更加有效解决问题？列出目标系统基本框架图，找到有效的切合点，找到几个学科间协作所产生的创造力，找到解决问题的方案。正如自行车信息循环生态系统，在系统分析之下看到了工业设计和信息交互设计交叉互融。
找到切合点后，例如工业设计和信息交互设计的协作，根据这俩个学科，再以系统性的方法，继续细化解决这个问题的方法点，例如人、人操作手机、芯片与手机互动、芯片与信息终端联系、信息终端与回收站的交流、回收站与人，形成这样一个循环系统。同时，在每一个循环系统之下的问题，例如芯片与手机互动，会出现子问题芯片与手机的互动方式，触摸式互动方式、声控式触动方式，而触摸的大小、力度，然后再往下，从而找到每个最佳的互动方式。
科学的系统性的设计方法与直觉的、感性的构思方法在产品设计中可以并且应该是共存互促、融合汇流的。所以在学科与学科协同创新下，无论是开始、中间的过程、以及结果都离不开系统性的指导，始终以系统的思路为出发点，不仅有助于找到问题的主要矛盾，同时更够更好地了解问题本身，也利于问题的解决。
2、差异性
在学科间协作创新中，应该尊重其各自的差异性，看清问题主要矛盾下的主要方面偏重在哪一点上，这样有利于突出解决问题的核心侧重点。在自行车信息循环生态系统中，我们从各个学科交叉中看到了工业设计与信息交互带来的创新，然而究竟哪个才是侧重点呢？其他问题可以围绕作为推动作用。在整个设计中，“以服务替代了产品”，达到资源公共化，服务成为核心，所以信息与交互设计成为解决方案中偏重的主要方面，而工业设计退后，起到了辅助的作用。了解了这种差异性后，有利用我们更好地解决问题。侧重研究自然和谐的人机沟通、沟通语言、服务程序、软件方式、信息传达等，而不是侧重从产品设计的角度设计出舒适的车，新的轨道，很漂亮的模型，理想的生活场景。当然这些也是要注意的，只是付诸在问题的主要方面之下，更好地协助解决问题。
4、结束语
在当今信息科技时代的社会，大量的信息量充斥着我们的生活，事物之间都在寻求一种共同发展下的平衡，协同下的创新，以达到和谐共处。作为引领社会发展的设计，更应该注重在新时代背景下学科间协同创新的力量。而如何协调、如何合作、如何创新？我们可以从“服务替代产品”优秀案例中得到部分启示，把握其几个基本原则，系统性、差异性、协调性、创新性。一方面以系统性的思路作为指导、另一方面分清系统目标下问题的主要方面和次要方面，在尊重差异和把握重叠中寻找创新的突破点、侧重点以及推动点。从而更好地挖掘和利用学科之间共同建设的潜力，带动设计学科更好地发展，培养符合新时代背景下的优秀设计人才。
参考文献
[1]赵华，Dialogue Concerning the Definition of Green Design，装饰2010（3）18—22.
[2]陈汗青，系统设计原理，武汉理工大学教材中心，2003年9月
[3] 汪馥郁、李敬德、文晓灵，产学研结合新模式——学科集群与产业集群协同创新，创新科技，2008.2（15）
机械产品创新设计范文第3篇
【关键词】机械创新，设计，研究
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，我国在机械创新设计虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设创新型社会的新时期，加强对机械创新设计及其研究，对确保机械创新设计水平的提高有着重要意义。
二、机械创新设计的概述
1．机械创新设计的研究对象
所谓机械创新设计(MechanicalCreativeDesign,MCD)是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等;二是创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产或生活的需要。由于MCD过程凝结了人们的创造性智慧,因而其产品无疑应是科学技术与艺术结晶的产物,具有完满的美学性。
2．MCD与常规设计及发明创造的关系
（一）、MCD与常规设计
机械设计一般可分为方案结构设计、运动设计及动力设计三个阶段,其中,方案结构设计最需要创造性,设计难度也最大。常规设计一般是在给定机械结构或只对某些结构作微小改动的情况下进行的,其主要内容是进行尺度设计及动力设计。工厂生产中的非标准件设计已含有较多的创新设计成分。而相对传统设计而言,MCD特别强调了人在设计过程中,特别是在方案结构设计阶段中的主导性及创造性作用。
（二） 、MCD与机械的创造发明
机械的创造发明大多属于机械结构方案的创新设计。创造发明过程及方法的专著已有问世，但大多是作宏观概括的论述,缺少具体的可操作性。MCD要完成的一个核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,要具体描述机械产品创新设计的过程,并将之程
3．机械创新设计技术
机械创新设计技术(MCD)是一门有待开创发展的新的设计技术和方法,它和机械系统设计(SD)、计算机辅助设计(CAD)、优化设计(OD)、可靠性设计(RD)、摩擦学设计(FD)、有限元设计(FED)等一起构成现代机械设计方法学库,并吸收邻近学科有益的设计思想与方法。人们对后面六种设计理论和方法的研究较为深入且都已有专著问世,但随着认识科学、思维科学、人工智能、专家系统及人脑研究的发展,MCD正在日益受到专家学者的重视。一方面,认识科学、思维科学、人工智能、设计方法学、科学技术哲学等已为MCD提供了一定的理论基础及方法;另一方面,MCD的深入研究及发展有助于揭示人类的思维过程、创造机理等前沿课题,反过来促进上述科学的发展,实现真正的机械专家系统(MES)及智能工程(IE)。因此,MCD是MES、IE等学科深入研究发展进程中必须解决的一个分支,它要求能真正为发明创造新机械和改进现有机械性能提供正确有效的理论和方法。
三、机械创新设计研究的意义
开展MCD研究不仅具有重要的理论学术价值,而且具有较大的经济效益和社会效益。MCD的深入研究将为人们发明创造新机器、新机械提供有效的理论和方法。MCD研究必然要涉及人的思维过程、创造机理及过程等研究内容,因此MCD研究能加速机械专家智能化,实现真正的“专家”系统,在加速机械设计水平向自动化、智能化、最优化、集成化实现过程中可以作出自己的贡献。
创新设计的机械产品,必定在其原理确定阶段经过反复的综合选择,结构上或尺度设计上必定蕴含了较高的创造性,也即必定含有较高的关键技术附加值,因此产品不仅具有优越的使用性能,而且具有较完美的造型性能,这包括科学技术原理与艺术性的完美结合、人机系统的良好协调性以及良好的经济性等。这样无疑提高了产品在同类产品中的竞争力,特别是当专利产品技术形成产业化的时候,可以创造出较高的经济效益及社会效益。在MCD的实践中培养了设计人员的创造性思维,增强了其创新能力,提高了人们进行创新设计的自觉性及技术上的可操作性,使MCD成为一种工具或手段,这样,就促进了新产品(含专利产品)的繁荣与更新,为社会创造了财富。
四、机械创新设计发展方向
1．设计过程的数字化
不仅要完善工程对象中确定性变量的数学描述和数学建模，而且更要研究非确定性变量，包括随机变量、随机过程、模糊变量（人的智能、经验、创造力、语言及政治、经济、人文等社会科学因素）等的数学描述和数学建模。
2．设计过程的自动化和智能化研究
健全、研究、发展各种类型的数据库、方法库和知识库，及自动编程、自学习、自适应等高级商品化软件的研制，如研究设计知识、数据、信息的获取与处理技术、智能CAD人工神经网络专家系统的模型和应用软件等。
3．虚拟设计和仿真虚拟试验及快速成形技术的深入研究
是一种以计算机仿真为基础，集计算机图形学、智能技术、并行工程、人机工程、材料、成形工艺、光电传感技术和多媒体技术为一体的综合学科研究。
4．机械创新设计技术
（一）、智力激励法
人的创造性思维特别是直觉思维在受激况下能得到较好地发挥。一批人集合在一起，针对某个问题进行讨论时，由于各人知识、经验不同，观察问题的角度和分析问题的方法各异，提出的各种主意能互相启发，填补知识空隙，启发诱导出更多创造性思想，通过激励、智慧交流和集智达到创新的目的。
（二）、提问追溯法
提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题，在回答问题过程中，便可能产生各种解决问题的设想，使设计所需要的信息更充分，解法更完善。提问追溯法有奥斯本体温法、阿诺尔特提问法、希望点列举法、缺点列举法。
（三）、联想类推法
通过由此及彼的联想和异中求同，同中求异的类比，寻求各种创新解法。利用联想进行发明创新是一种常用而且十分有效的办法。许多发明者都善于联想，许多发明创新也得益于联想的妙用。类比联想由一事物或现象联想到与其有类似特点的其他事物或现象，从而找出创新解法。
（四）、返向探求法
将人们通常思考问题的思路反转过来，从背逆常规的途径探寻新的解法，因此返向探求法亦称逆向思维法。例如声音既是振动，那么振动为什么不能复现原声呢？通过这样的反问，发明了留声机。
（五）、系统分析法
对于技术系统，根据其组成所有影响其性能的全部参量，系统地依次分析搜索，以探索更多和解决问题的途径。
（六）、组合创新法
组合创新法是将现有技术和产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想和新产品。组合法应用的技术单元一般是已经成熟和比较成熟的技术，不需要从头开始，因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。组合创新的类型很多，常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。
5．系统化设计方法
（一）、设计元素法
用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采（二）、图形建模法
研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接 。
（三）、“构思”—“设计”法
将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。
五、结束语
通过对新时期下，机械创新设计及其研究的分析，进一步明确了机械创新设计的方向，为机械创新设计的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高机械创新设计的水平。
参考文献
[1]张春林，《机械创新设计》，北京：机械工业出版社，2010.
机械产品创新设计范文第4篇
关键词：机械原理；教学改革；机械创新设计
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1674-9324（2018）02-0128-02
一、引言
“机械原理”是机械工科专业的一门技术基础课，主要研究各种机构的共性问题[1，2]，机械原理课程理论抽象，研究内容宽泛，并对前期的基础课程有较高的要求，因此導致很多学生产生畏惧心理，觉得机械原理课程深奥，内容枯燥、课程索然无味。
与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学是利用机械创新设计大赛，通过创新设计大赛作品的制造，促进学生对课程内容的学习，督促学生自己提出问题、分析问题、解决问题，最后最大化地激发学生的机械创新能力[3，4]。目前，湖南文理学院有效地将机械创新设计大赛与机械原理课程相结合，并取得了卓有成效的成果。
二、与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学的实施过程
通过多年来参与机械创新设计大赛，我校对机械创新设计大赛与机械原理课程教学相结合积累了大量的经验，下面对其实施过程予以介绍。
（一）主办机械创新设计大赛的主题解析会
委派骨干老师参加历届的机械创新设计大赛主题解析会，对每一年的机械创新设计大赛的比赛主题有一个正确和深刻的理解，避免以后的作品出现跑题现象。骨干老师参加完主题解析会后，召集所有的学生和全院的老师，在学院内部把主题解析清楚，并以自由提问和临场解答的方式，尽量让学生理解每一届的主题。另外还邀请2名在往届机械创新设计大赛中取得优秀成绩的学生介绍经验，一方面让学生了解机械创新设计大赛的整个流程，另一方面提高学生参与机械创新设计大赛的积极性。
（二）开展与机械创新设计大赛主题相一致的工程创新三维设计大赛
为了提高全体学生的学习积极性，并进一步认识机械原理课程对于机械产品设计的重要性，我校在全体大二学生中主办工程创新三维设计大赛，并要求全体学生自发成立三人协同小组，为各个协同小组配备一名指导老师。在此阶段，学生在小组内充分讨论和互相学习，并阶段性地与指导老师探讨设计方案，通过反复查找资料和充分的方案论证，最终完成产品三维图形的绘制。完成此过程，学生需要自发学习机械原理的相关知识，并与指导老师充分交流。为了完成三维图形的绘制，学生还需要自学三维制图软件。通过2个月左右时间的训练，各个小组基本都能拿出一个合理的方案。学院组织三维设计大赛评比，由学校挑选的5名专业老师作评委，评选出优秀作品15件参加下一阶段的实物制作，并为期间表现优秀的小组和作品颁发奖状，一方面是对学生工作的肯定，另一方面也是对他们的鼓励，提高他们学习的积极性。
（三）实物作品的制作
进入实物作品的制作阶段，首先要解决的就是经费的来源。我校历来就重视学科竞赛，教务处有专用的用以支持学科竞赛的经费，学院内部也为实物制作预留了一定的经费。因此，此阶段所需费用得到彻底解决。更为重要的是，为了让学生尽早尽好地完成作品的制作，我们对所属的机械厂和加工中心作了硬性要求，学生提出作品加工要求后必须在3个工作日内得以满足，并要求学生自己完成作品的机械加工，这样做的目的也是为了提高学生的生产实践能力，让学生能够掌握产品的制作流程，也为机械制造基础课程的学习打下良好的基础。
三、近几年学生的机械创新设计大赛成果
自从学院将机械原理教学与机械创新设计大赛相结合后，老师和学生在思想上都更加重视学科竞赛，学校也加大了机械创新设计大赛作品的经费投入，近几年涌现出大量高质量的机械创新设计作品，在省内竞赛中也取得了显著的成绩。以下为湖南文理学院机械工程学院在近两届机械创新设计大赛获得的一等奖和二等奖的作品汇总表。
实践证明：在课程在近三年的考试中，2006届学生机械原理课程及格率只有56.5%，2007届学生机械原理课程及格率提高到81.2%，说明了机械创新设计大赛促进了机械原理课程的学习，这为学生今后从事机械设计、研究和产品的开发创新奠定了重要的基础。与机械创新大赛相结合的“机械原理”实践教学极大地提高了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生学习知识的兴趣。通过与传统教学法的结合，使学生掌握了机械原理课程的基本概念和核心能力，提高了其机械创新设计能力。
四、结束语
机械原理是机械工科专业一门重要的专业基础课，为了增强学生对机械原理课程的适应能力和挖掘其开发创新能力，通过与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学改革，可以显著提高学生的机械原理知识和机械创新设计能力。
参考文献：
[1]赵永杰，程西云.机械原理课程探究式教学改革与探索[J].大学教育，2014，（9）：141-143.
[2]施火结.机械原理教学内容及课程体系的改革[J].教育教学论坛，2012，（s5）：69-71.
[3]周永清.机械原理创新教具学具进课堂[J].实验技术与管理，2016，33（2）：11-13.
机械产品创新设计范文第5篇
1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。
1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。
1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。
1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。
1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。
2、现代设计方法翻新研究
2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。
2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。
3、机械创新设计技术
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。
