关于三大设计的论文

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机械工程学院

机械创新设计论文

题目 机械设计三种方法的特点与联

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学

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班者 号 业 级 张媛 1010113136 机械设计制造及其自动化 10机自制职

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指导教师

【摘要】 机械设计是机械工程的重要组成部分，设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。设计方法包括常规设计、现代设计、创新设计，他们之间有区别，也有共同性。只有了解了三种设计方法的特点，并相互配合运用，才能将机械设计出的产品性能达到最高。本文通过生活中一些具体的实例分析，阐述了三种设计给人们的生活带来了巨大便利。

【关键词】常规设计 ；现代设计 ；创新设计 ；

1、机械设计的三种方法的特点

在知识经济发展的时代，创新是国民经济可持续发展的基石，对于一个和国家，一个民族而言，拥有持续的创新能力就意味着发展经济具有巨大的潜能。对于机械专业设计人员而言，应当看到全球制造业面临前所未有的挑战，缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本、增加产品的核心竞争力已成为制造业的共识。如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，显得尤为重要。

1.1 常规设计

常规设计也称为传统设计，分为初步设计，技术设计，施工设计三个步骤，常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工业生产中大量存在，并且是一种经常性的工作。常规设计的方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算，绘图，编制设计说明的过程。如机械原理中的连杆机构

综合方法、凸轮廓线设计方法、齿轮几何尺寸计算方法、平衡设计方法、飞轮设计方法、减速机的设计等。

凸轮廓线的设计 连杆机构的设计 齿轮的设计

1.2现代设计

现代设计是将传统设计中的经验，类比法设计提高到逻辑的，理性的，系统的新设计方法，是在静态分析的基础上，进行动态多变量的最优化。现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，其基本的设计内容是建立在常规设计的基础上，但是在强调现代设计方法时，不可忽略常规设计方法的重要性，运用现代设计理念进行的机械设计，现代设计方法从不同的角度深化了机械设计，提高了产品的质量，也降低了产品的成本。现代设计方法主要分为可靠性设计，优化设计，有限设计，计算机辅助设计，虚拟设计等。

现代工程设计常用的分析软件有ADINA ,NASTRAN ,I-DEAS ,UG ,ANSYS-等。

ansys进行应力分析 ADINA软件的应用 UG设计的手机外壳

1.3创新设计

创新性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知识，进行创新构思，设计出具有新颖性的，创造性及实用性机械产品的一种实践活动。创新设计强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖而且独特的设计。其特点是运用创造性思维，强调产品的创新性和新颖性。 创新设计方法分为智力激励法，提问追溯法，联想类推法，返向探索法，系统分析法，组合创新发六种。

创新设计没有局限性，创新成果是知识、智慧、勤奋和灵感的结合，生活中

一些看似很简单的机械都是机械创新设计的结果。

利用光的反射，设计出可以让人躺着看书的眼睛

2.三种设计方法的联系与区别

2.1联系

常规设计方法是一切方法的基础。现代设计方法是在常规设计方法基础上，提高设计效率，产品的可靠性和质量的设计方法。创新设计的要素是强调创造性的设计思维，其结果具有巨大效益。

2.2区别

现代设计与常规设计相比较有几个不同点：

a. 现代设计更具系统性。现代设计把设计对象看做一个系统，同时考虑

系统与外界的联系，用系统的工程概念进行分析与综合进行设计。

b. 现代设计更具综合性。现代设计在设计过程中，综合考虑，分析市场

需求，设计，生产，管理，使用，销售给方面的因素。

c. 现代设计更具程式性。现代设计要求设计者从产品规划，方案设计，

技术设计，施工设计，试制，按步骤有计划的进行设计。

常规设计以经验、试凑、静态、定性分析、手工劳动为特征，导致设计周期长，设计质量差，设计费用高，产品缺乏竞争力。随着现代科学技术的发展，机械产品设计领域中相继出现了一系列新型理论与方法。这些新兴理论与方法统称为现代设计方法。

创新设计与常规设计，现代设计相比，则更有独创性，实用性，突破性，多向性，连动性，突变性。

1、独创性体现为敢于提出与前人，众人不同的见解，敢于打破一般思维的常规惯性，寻找更合理的新原理，新机构，新功能，新材料，独创性能使设计方案标新立异，不断创新。

2、实用性体现在对市场的适应性和可生产型两方面。

3、突破性则是敢于克服心理上的惯性，从思维定式的框框中解脱出来，善于从新的技术领域中接受有用的事物，提出新原理，创造新模式，贡献新方法，为工程技术问题打开新局面。

4、多向性则表现为从不同的角度考虑问题，这是创新设计的重要特征。 无论常规性设计、现代设计还是创新性设计，机械系统设计一般具有三个基本特征。

1) 约束性

机械系统设计是在多种因素的限制和约束下进行的。其中包括科学、技术、经济等发展状况和水平的限制，也包括生产厂家所提出的特定要求和条件。同时还涉及环境、法律、社会心理、地域文化等因素。这些限制合要求构成了一组边界条件，形成了设计人员进行谋划和构思的“设计空间”。

2) 多解性

一般来说，解决同一技术问题的办法是多种多样的，要满足一定目的的设计方案通常也并不唯一的。任何设计对象本身都是包括各种因素构成的功能系统。其参数的选择、尺寸的确定、结构形式的构思等都有很强的可选择性，有很大的思维空间。

3) 相对性

设计结论或结果都是相对准确的，而不是绝对完备的。比如，利用优化技术对某一系统进行求解，其结果也只是近似的，得到该系统的局部最优化或全局最优

化，而且模型的建立会因人而异，也可能因条件而异，其结果都会有差异。同时，设计者还会经常处于一种相互矛盾的情境之中，比如既要降低成本，又要增加安全性、可靠性等。这种相互矛盾的要求给设计工作增加了难度，加上事先难以预料的影响，使得设计者在对设计方案的选择和判定时，只能做到一定条件下的相对满意和最佳。

总的来说，常规设计方法是一切方法的基础，现代设计方法是在常规设计方法基础上，提高设计效率，产品的可靠性和质量的设计方法，创新设计的要素是强调创造性的设计思维，其结果具有巨大效益。

3、小结

通过撰写这次论文，我了解了一般科技论文的格式和收集信息的方法。在收集资料过程中，我们必须清楚地知道哪些信息是我们需要的，哪些内容是我们已经掌握的，并学会将它们综合整理到论文中。科技论文看似简单，其实是一个繁琐的过程，需要一定的耐心才能完成。

三个设计各有侧重，各有特点，常规设计以其他设计的基础，我们应该扎扎实实打好基础，不能因为其效率低而完全摒弃它，而应该在学习它的过程中透彻的理解机械设计的基本原理，只有这样，才能为其他两个设计打好基础。

作为一名当代的大学生，学会一些基本的工程方法和应用软件是很有必要的，因此，现代设计也必须是我们不可忽视的一方面，因为创新设计虽然极大地提高了生产效率，但真正能够完成创新设计的人毕竟是有限，社会更多的时候是需要我们用计算机软件提高常规设计的效率，完成现代设计。

创新设计的作用更是不可小窥，世界进入知识经济时代后，创新能力的大小已经成为一个国家综合国力强弱的重要因素，在国际竞争中，国防、工业、农业等领域的竞争越来越表现为科学技术能力和人才的竞争，特别是创新型人才的竞争，我们青少年应努力学习科学文化知识，并培养自己的创新意识，早日为祖国的现代化建设奉献一份自己的力量。

5、主要参考文献：

【1】张春林主编，机械创新设计.北京：机械工业出版社，2007.9.

【2】沈惠平，机械创新设计及其研究.机械科学与技术，1997（5）：791-795.