现代机械设计论文

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现代机械设计论文范文第1篇

分析现代化机械设计的合理性,首先要对现代化的机械生产模式进行分析,再对机械设计的合理性进行实际性的解读。由于现代化技术的发展,机械生产与制造已经突破了传统的车间与车床生产模式,从而实现了现代化的生产方式。那么,现代化机械生产模式具体是怎样的呢?在对机械设计方面又有着哪些影响呢?

1.1现代化机械生产模式更加符合市场的需求,符合批量生产的规模

现代化生产模式由于受到诸多的市场刚需影响,机械产品的需求量不断增大,而生产周期不断缩减。这在很大程度上刺激了机械生产模式,对于传统的机械生产更是一种挑战。因此,在外界的压力之下,机械生产方式以及机械的设计理念都进行了较大程度的修改,以满足日益增加的市场需求。那么,在生产方式方面,机械生产采用了自动化远程控制生产技术,并结合计算机数据处理技术,来实现一种现代化的机械生产模式。

1.2现代化机械生产模式引入新技术,从而实现全新的机械制造业

单一的技术发展完全无法满足市场需求,各个领域的技术进行结合发展,才能够实现对一个产业的变革与市场顺应度。机械制造业领域,要想实现一定的市场竞争力,就必须实现产业的整合与技术的结合应用。从传统的机械生产模式,就可以发现传统机械模式存在的问题。其具体表现在:大量的人工操作,不仅效率低,而且容易出现错误,产品质量不合格的现象时有发生。车间是传统的机械产品的主要生产基地,生产车间的人工操作太多。一般的工件都需要进行反复打磨,才能够符合产品需求。由于避免不了人工的主观误差,在生产的过程中经常会出现工件报废的现象。不仅造成了原料的浪费,又增加了生产成本与时间成本。车间的安全问题非常重要,经常性安全问题无法避免。传统的生产车间都是人工对着一台机床进行操作,一旦操作不当,就会出现一些危险问题,从而影响其生产质量。在进行工件加工的过程中,人员受伤的现象一直无法真正避免,对于人身安全是一种伤害,而对于生产流程,也常常会出现脱节和拖工的现象,造成整体的产品质量下降。机械产品的检测流程不科学,常常出现漏检问题。传统的机械产品同样需要质量检测,检测合格之后的产品才能投放市场。但是由于机械的检测一般都是人工进行的,不仅检测结果没有科学性,检测的流程也较慢,容易造成漏检的现象。因此,对于机械检测而言,传统的检测方法也存在较大的问题。那么,在原有的生产模式的基础上,机械生产模式开始了全新的改革,在人工操作上,现代化的机械生产采用全自动的流水线式生产模式,并且引人了大量的现代化远程控制生产设备,从而最大化的减少了人工操作的部分,精简了工作人员。这样做不仅减少了机械生产的成本,也在一定程度上避免了错误和安全等问题。此外,在检测方面,现代化机械生产模式引人了计算机技术,从而让检测技术更加科学有效,最为重要的是检测效率大幅度增加,并且能够达到检测的科学性,保证检测结果的真实有效,提高市场的用户信誉度。

2现代化机械生产模式下机械设计的合理性分析

针对上文中,对于现代化机械生产模式的分析,可以在一定程度上了解机械设计的刚需。在机械制造业领域中,都比较认可机械设计的重要地位。但是,在现代化机械生产模式下,机械设计是否更加重要呢?所谓的机械设计的合理性又可以通过怎样的方式来实现呢?

2.1现代化机械生产的机械设计理念分析

与传统的机械生产模式相比,现代化机械生产的机械设计相对更加重要,并且其准确性和完善性要求更高。之所以这样进行分析,原因在于现代化机械生产的效率很高。但是,生产的效率只是体现在制造的效率上,在设计方面虽然有了提高,但是一旦设计出现问题,那么造成的返工以及损失就会非常巨大。实际上,通过与传统的机械生产模式相对比,就可以非常明显的显示出其明显性。传统机械生产由于产量较低,而且生产的流程化不足,会有生产滞缓的现象出现。但是,如果机械设计出现问题,却可以在第一时间发现,并且进行相应的调整。但是,现代化的机械生产模式由于生产效率较高,容易出现高效生产的技术脱节。因此,现代化的机械生产模式反而对机械设计提出了更高的要求。不过,在生产模式进行改良的情况下,机械设计当然也会随之进行改变,并且实现一定的技术对接。目前,机械设计通过了很多现代化手段,从而在技术层面有了非常大的改革与更新。尤其是计算机技术的应用,一定意义上强化了机械设计的功能与效率,从而实现了高效的设计方式,以适应现代化的机械生产模式。

2.2现代化机械设计的合理性分析

如何能够保证在高速率的生产环境下,实现机械设计的合理性呢?实际上,机械设计是两个部分的衔接部分。通过市场调研,分析用户的需求之后,进行机械产品的初期设计。设计方案通过后,开始进行批量生产。因此,机械设计的合理性就在于如何能将两点进行有效衔接。那么,通过衔接的切合方式,就可以体现出机械设计的合理性。首先,保证机械设计理念的合理性。机械设计的理念必须是合理的,正确的,需要满足在不同条件下的机械产品的适应性,满足市场的需求,满足客户的用户体验。其次,保证机械设计方案的合理性。机械设计不只是一种对机械产品的设计,实际上在生产期间的工期以及检测标准等,都是通过机械设计的方案来完成的。因此,机械设计一定还要同时满足方案的合理性。最后,保证机械设计实现利益最大化。实际上利益最大化才是现代化机械生产模式下的机械设计的合理性所在。任何一个行业或者是产业,都是需要保证产品的合理性为前提的,而机械设计就做到了这一点。

3结语

现代机械设计论文范文第2篇

【关键词】现代机械；设计；制造工艺

按照产品使用要求，机械设计的结构、形式、工作原理等，展开合理分析和科学计算，并通过机械设计方法，实现产品设计的具体运用。在传统机械设计中，主要依靠设计人员手工计算、手工绘图和检索资料，产品设计的周期较长，且无法保证设计质量。近些年来，随着科学技术迅猛发展，机械产品不断更新，传统机械设计方法无法适应新时展，因此催生了现代机械设计工艺。不断改变了传统设计方法，对设计理论、设计方法不断改进，使产品设计周期明显缩短，产品质量明显提高。笔者根据自身多年的机械设计经验，主要分析现代机械设计的制造工艺。

1.现代机械设计方法的优点分析

1.1通过现代化机械设计，可提升产品质量、工作效率

针对现代化机械设计，可实现生产、作业的现代化处理，通过机械设计的优质产品，可灵敏、精确控制作业流程，准确把握生产控制，利用机械操作系统，确保机械制造程序现代化设计，保证产品设计达到规定操作。采取现代化设计，可实现操作系统全程数据化控制，无主观因素影响，确保操作流程科学、有序运行，通过精确规定动作，提升产品质量、工作效率。

1.2通过现代化机械设计，可改善劳动条件

现代化发展的机械设计，属于技术密集型、知识密集型的集合技术，通过现代化机械设计，降低作业人员劳动负担，使作业人员摆脱繁重手工作业。随着机械现代化产品的逐渐推广应用，使机械行业生产环境得以有效改善，有利于提高行业劳动条件，实现机械制造的现代化办公，进而使机械制造劳动条件得以有效改善。

1.3通过现代化机械设计，提高机械设备可靠性、安全性

对于机械设计所包含的现代化功能，包含了问题诊断、警报处理、系统保护、系统监视等现代化、对于机械生产，若遭遇电压短路，或超负荷运载问题，利用现代化系统，可采取控制保护措施，实现系统现代运行，可降低人身事故发生率，对设备起着良好保护作用，使设备损坏率明显下降。对于机械设计、现代化发展，电子元件是其主要部件，可有效降低元件磨碎率，提高机械现代化产品可靠性、安全性，进而使设备故障率明显降低，延长机械设备的使用寿命。

2.现代化机械设计的主要工艺

2.1智能化设计方法

对于机械设计而言，实现现代化控制技术，就是为提高生产作业、机械制造的智能化。立足现代化机械设计角度，智能化是立足动力学、社会学与心理学理论角度，结合人工智能技术与计算机技术学科等，将其纳入机械设计学科。通过交叉学科建设，有效吸取机械设计智能化发展新方法与新思维。利用人工智能模拟技术，就是使机器行为与人脑推理、逻辑、决策等思维能力类似，智能化机械设计是机械制造领域的重要设计工艺。

2.2机电一体化设计方法

按照现代学科发展模式，使传统单一学科模式被打破，逐渐往学科融合方向不断发展。对于现代机械设计而言，也必须转变传统设计思维，创新机械设计思路，趋向学科融合发展。立足学科建设角度，在未来发展中，机电一体化是机械设计的重要发展方向。机电一体化，是通过机械、微电子、电子信息、传感器、电子工程等技术，相互结合而产生，从这些技术理论中，吸取机械设计所需理论、技术，在机械设计、现代化发展中，不断综合运用，使机械产品往机电一体化方向不断发展，机电一体化设计，极大推动机械制造行业的积极、健康发展。可以说，机电一体化设计，是机械设计的关键工艺。

2.3网络化设计方法

近些年来，随着互联网技术兴起和日益发展，使人民生产、生活发生巨大改变。随着互联网快速发展，加速了全球经济一体化。对于机械设计而言，其产品换代、理论更新，均离不开互联网发展。提高机械设计、现代化发展，必须紧密联系互联网，利用互联网监控技术、远程控制技术，实现实时操作、动态化控制，利用计算机安全、云计算数据、局域网等互联网技术，为机械设计、现代化发展创造良好网络运行环境。总之，随着互联网不断发展，机械设计产品和互联网联系日益紧密。

2.4模块化设计方法

针对机械设计产品研发，现代化属于系统性、复杂性的工程，所涉及产品规格、种类繁杂。现阶段，对于机械设计现代化研发，若想实现产品接口生产标准化，还存在一定难度。所以，通过模块化处理技术，目的就是为简化设计流程。系统模块化，就是复杂、庞大的设计系统进行分解，建立良好管理模块。利用标准单元模式，实现产品的快速研发，使产品生产规模日益扩大，进而分解模块，简化处理机械产品。

2.5绿色化设计方法

由工业革命开始，全球进入工业化社会，影响着人们的生产、生活，有效提升了人们物质、文化生活。然而，随着粗放型经济不断发展，人们生态环境遭到严重破坏，环境污染与资源浪费问题日益突出。因此，工业改革是社会发展的必然趋势，发展绿色工业，保护生态环境，降低资源浪费率，要求机械设计必须提倡绿色、环保，设计出环保型、节能型的现代化产品，是机械制造发展不可小视的问题。

3.结束语

综上所述，现代机械设计工艺，主要是完善、补充传统机械设计工艺，主动性较强，且设计周期较短，可明显降低设计耗费。通过现代机械设计方法，不管是产品设计、产品制造，或报废回收方面，比传统机械设计工艺明显要好。对于现代机械设计工艺，是诸多学科知识、领域的完美融合，并实际运用于产品设计中，不仅是单独个人设计，还是一个设计团队的设计，在设计设计中，运用现代机械设计方法，确保每个设计人员做到相互了解，运用模块化、网络化、智能化等设计工艺，通过设计工艺的有机融合，方可设计出完美、优质的机械产品。 [科]

【参考文献】

[1]王秀凤.现代机械设计制造工艺综述[J].科技与企业，2014，（2）：217-217.

现代机械设计论文范文第3篇

【关键词】现代设计理论及方法；煤矿机械设计；实施要点

前言

随着经济的发展，社会对于煤炭资源的需求不断增加，如何在保证生产安全的同时，进一步提升煤矿的生产效率，是煤矿企业当前重点考虑的问题。煤矿机械设备作为煤矿生产中的重要设备，其性能和质量直接影响着整个煤矿的生产和安全。做好煤矿机械的设计工作，确保设计质量，不仅可以有效降低生产成本，还可以提高其使用性能和使用寿命，产生更大的经济效益。应用现代设计理论和方法来进行煤矿机械设计，能更好地满足煤矿生产和安全的需要。

1 现代设计理论及方法概述

现代设计理论，是应用科学的思想和方法创造出性能先进、结构合理的产品。概括地说，现代设计理论及方法，是使传统的设计即感性的、经验的、静态的、手工式的方法转变为理性的、科学的、动态的、计算机化的方法。现代设计理论是在研究设计竞争规律和分布式资源环境设计活动中发展起来的，其研究重点，在于信息传递的灵活性和对分布资源的集成利用，以提高设计竞争力。与传统的设计方法相比，现代设计理论及方法涵盖了自然学、经济学和社会学等诸多元素，是科学发展与社会进步的结晶，可以有效保证设计的科学性、稳定性、系统性和准确性。

2 现代设计理论及方法在煤矿机械设计中的实施要点

现代工业的不断发展，带动了生产力水平的提高，也推动了社会经济的发展，社会对于能源和资源的需求不断增大。为了促进煤矿企业的可持续发展，需要对煤矿资源进行合理地开发和利用。那么，如何在确保开采安全和开采质量的基础上，提升开采效率呢？这就需要对现有的煤矿设备进行改造，通过科学合理的设计方法，提升设计质量，降低设计成本。因此，利用现代设计理论及方法，做好煤矿机械设计工作，是非常重要的。

在现代设计理论及方法的应用过程中，其实施要点包括以下几点：

首先是计算机辅助设计技术的运用；计算机辅助设计技术是一种运用计算机软件系统的辅助，对煤矿机械进行设计的方法。从目前的发展情况看，我国的煤矿机械产品已经步入了相对稳定的发展阶段，在机械设计中应用CAD、PRE/E等制图软件，可以实现产品的模块化设计、系统化设计以及并行设计等，可以加强设计环节与制造环节之间的相互联系，提高煤矿机械产品开发的效率，缩短产品开发周期，具有非常显著的成效。

其次是可靠性设计，可靠性是对产品质量进行衡量的重要指标，利用现代设计理论及方法，可以有效满足煤矿机械可靠性设计的相关要求。在实际设计中，一方面，需要对煤矿机械所要求的相关定量指标进行明确，另一方面，需要对相应的零件数据进行收集和统计分析，建立起合理有效的模型，方便对其进行定量计算，对设备的可靠性进行评价，从而确保最终设计方案的合理性和可靠性，保证煤矿机械设备的使用安全。

第三是优化设计，优化设计主要是指按照一般的设计理论和方法，遵循相应的设计规范和国家相关标准，将工程设计问题转化为相对简单明确的数学模型问题，之后结合计算机技术和优化技术，从大量的可用设计方案中，选出最优设计。这样，不仅能够有效提升煤矿机械产品的设计水平，对产品的质量进行改进，也可以推动计算机辅助设计的发展。例如，在对煤矿机械减速器进行设计时，合理运用优化设计的相关方法，可以在保证机械设备工作性能和工作效率、工作安全的前提下，使得设备的体积减少13%，自重减少12%。在设计阶段，越早应用优化设计，则越能够显示出其对于产品设计的优势。

第四，创新环保设计，在当今社会的发展中，创新和环保可以说是非常重要的两大元素，同时也是现代设计理论的重要组成部分。创新设计，主要是要求产品设计人员结合自身的设计经验，充分发挥创造性思维，对产品进行改进和创新，从而促进产品性能的不断完善。环保设计要求在设计过程中，将产品的基本属性与环境属性紧密结合起来，确保产品物理目标和环境目标的同时实现。例如，在对煤矿机械进行设计时，要对材料资源进行合理利用，在充分满足产品基础功能的前提下，对机械设备的结构进行简化，减少产品在设计和运行过程中对于环境的污染以及对于能源的消耗，提升煤矿企业的社会效益和环境效益。

第五指有限元法，有限元法是指通过相应的计算工具，进行数值计算的一种方法，可以将复杂的、具有无限个质点的连续弹性体，简化为有限个单元组成的集合体，并对其进行求解，之后，将单元拼合成为离散的结构物，替代原来的连续弹性体。有限元法不仅可以对工程项目中复杂的非线性问题以及非稳态问题等进行分析和求解，也可以实现对复杂结构的动力分析和静力分析。煤矿机械自身的受力是非常复杂的，正好可以使用有限元法进行分析。例如，在对电动挖掘机进行设计时，由于其斗杆和动臂的受力情况比较复杂，如果采用正常的力学知识进行分析，几乎无从下手，在这种情况下，应用有限元法，可以很好的解决机械设备的受力分析问题，确保其结构设计的合理性和有效性。

最后是智能化设计，在现代设计理论及方法中，可以将智能化设计理解为智能工程，简单来说，就是通过对各种传感器、控制器和执行器的有效利用，实现煤矿机械的自动化工作模式。煤矿的开采和挖掘由于多处于地下矿井中，存在一定的危险性，在机械设计中引入智能化设计，可以提升机械设备的自动化和智能化，在保证煤矿生产顺利进行的同时，减少生产中的安全风险和隐患。例如，目前在煤矿勘探中广泛使用的红外技术和机器人技术，都是智能化设计的直接成果。

3 结语

综上所述，现代设计理论及方法的特点主要表现在以下两个方面：其一，计算机技术的广泛应用。计算机技术的飞速发展和广泛应用，带动了人们设计思想和方法的飞跃，极大地提高了设计的效率，丰富了设计手段，设计方式由传统的串行设计发展为并行设计，可以推动企业组织模式的转变，提高其管理水平；其二，多学科理论与技术的交叉与融合。现代设计理论及方法，是现代设计方法学、计算机辅助设计技术、有限元方法等多种学科的交叉和融合。例如，可靠性设计不仅涉及产品的设计、生产、使用和管理，还是涉及产品的运输、贮存等不同环节，包含有概率统计理论、机械学等相关学科，具有极强的综合性。

与传统设计理论相比，现代设计理论与方法具有先进性、科学性、时代性的特点，将其应用于煤矿机械设计中，可以极大地提高煤矿机械的稳定性、可靠性和安全性，推动煤矿产业的持续健康发展。

参考文献：

[1]高焕，刘潇骁.分析现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].煤炭技术，2013（5）.

[2]刘凤志.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].中国高新技术企业，2014（7）.

现代机械设计论文范文第4篇

【关键词】现代机械设计；特点；创新；措施

0.前言

随着世界经济的快速发展，机械设计制造技术已成为一个国家经济腾飞的关键因素，而机械设计制造的发展核心在于创新。创新需要靠创造性的思维方式，需要在掌握传统机械制造的基础上进行创造性的突破。因此，我们有必要对传统机械设计以及现代机械设计特点进行一个全面的分析研究，才能在此基础上提出创新的思维方法。

1.传统机械设计与现代机械设计特点分析

1.1传统机械设计特点

传统机械设计基本是一个从直觉设计到经验设计然后再到理论和经验结合设计的历程。传统机械设计是在充分利用前人的设计理论和研究成果，总结经验，不断摸索改进而形成了一套相应设计图表、公式和规范，利用类比等方法并结合自身思想来进行设计的。传统机械设计的大概流程包括以下几个方面：确定方案，分析方案，最后选择操作技术来落实方案。

传统机械设计是前人经验的积累，同时也是现代机械设计的基石。从设计学的角度看，传统机械设计是一种依靠经验来设计的方法，思路着眼于产品的物质属性和技术层面上，依靠计算和校核数据，具有可实际操作性的特点。传统机械设计由于其简单实用而大受欢迎，并且成为了所有机械设计的基础。

传统机械设计已经具备了较为成熟的设计理论依据和可供参考的操作方法，并且诶功能单一、目标明确，一旦涉及成功，特别适合机器生产流程，可靠性很高。但是，传统机械设计的缺点日益凸显。首先，传统的机械设计方法不够灵活，很难应对瞬息万变的市场需求而及时做出反应，很难达到提高效率、节约成本和绿色环保等设计要求；其次是传统机械设计没有利用先进的设计手段，很难达到精度上的要求，不能满足市场的需求，也很难满足可持续化的发展要求。传统机械设计的局限性主要体现在以下几个方面：（1）设计的周期较长、成本较高；（2）规范性和结构设计的工艺性较差；（3）设计完成后，一些小的调整可能会带来整个设计比较大的改动，从而造成整体设计的动态性比较差。

1.2现代机械设计特点

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。现代机械设计与各行业都有着密切的联系，涉及到了多学科多领域，所应用到的理论知识和技术方法也不仅仅限于机械专业，还涵盖了哲学、思维科学、心理学和智能科学等多领域知识研究。现代机械设计是集结了现代应用数学、现学、应用化学等基础学科的理论知识，另外还包括控制理论与技术、机械电子学、自动化和检测技术等领域的研究成果，特别是计算机信息技术的大量使用，更是为现代机械设计提供了条件支持。与传统的机械设计相比，现代机械设计需要更加的重视创新。

2.机械设计创新思维的特点

创新思维主要突出的一个字就是“新”字，创新思维的要求是人们的思想活跃并且富有创造力。在整个社会生产过程中，创新思维是极其重要的，也是一个被人们广泛接受并推崇的思维进步过程。创新思维具有一定的创造性、推理性、多向性和综合性特点，侧重于思维的创新，而重于打破传统的陈旧思维模式，得出具有创造性价值的理论方法。但是在创新的过程中，应该要注意一点，创新不是臆造，更不是凭空的想象，创新需要在丰富的经验和知识的前提下，在实践的过程中，要求机械设计人员自身具备扎实的设计理论和设计经验，能够整合现有的资源优势而推进创新的发展，要能够从不同的角度和层面进行思考，最后总结归纳出一套完整的机械设计理念和技术方案。

3.创新思维对于现代机械设计的重要意义

在现代机械设计中，创新思维主要有综合分析法、结合法、相似和对立对比联想、还原分析法、列举法、移植法等多种分析方法。如果可以把这些思维方法应用到实际的生产过程中，则其产生的效率和效果则是非常巨大的。机械设计的创造性思维可以提高机械设计人员的智能化水平，建立一支高效的机械设计团队，从而加速机械设计向着自动化、自动化、集成化和最优化的目标迈进。另外，机械设计的创新思维能够锻炼机械设计人员的思维，激发机械设计人员的潜能，从而提高设计人员自身的创新性意识。在机械设计的方案运动设计、结构设计和动力设计三个阶段中，运用创新思维创造出的机械产品，具有较高的科技含量，能够在经济市场中提高社会经济效率，从而推进市场向前不断地发展。

4.现代机械设计的创新措施

4.1加强数据库管理

目前的数据库管理软件很多，其中在机械设计方面的数据库管理软件也发挥着特别重要的作用。通常需要一个储存量较大并且便于管理的数据库管理软件才能够满足实际机械设计的的需求，所以对于数据库管理方面的创新是特别有必要的。根据现代机械设计的实际需要而建立一个与之匹配的数据库管理软件，运用科学地、准确方便的数据分析方法，从而达到较为理想的高效管理目的。

机械设计人员在设计过程中，需要经常地查找相关的数据和文献，如果按照传统的方法进行查找，则会浪费大量的时间，如果能够充分利用数据库管理系统，则能够很快的搜索到需要的内容，机械设计人员只需要将机械设计资料输入到数据库管理系统中就能够建立一个数据库的存储空间，从而能够快速的查找和分析需要的资料，大大节省设计人员的时间。

4.2充分运用 CAD软件

充分利用计算机技术来进行机械设计已经成为时代的趋势，在机械设计过程中的许多环节中都需要借组计算机制图软件来完成。在画图、设计和计算方面CAD软件是非常重要的辅助工具。在使用软件的过程中，机械设计人员可以最大限度的施展才华，并且设计的精度和效率也都得到了全面保证。CAD软件包括系统软件、支撑软件、应用软件 3 个主要部分。要注意的是，在CAD软件应用中，人是最重要的，只有具备丰富的设计经验和扎实的专业知识，才能够充分的利用计算机软件，做大人脑与电脑的最有效结合，从而设计出完美的作品。

5.结语

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维，创新思维是社会发展的源泉，是现代机械设计中重要的组成部分，机械设计人员只有树立创新思维的理念，并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。

【参考文献】

[1]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）.

[2]何庆.现代机械设计创新思维的开发[J].现代机械，1999（1）.

[3]薛松富.机械设计过程中的创新思维经验谈[J].矿山机械，2009（8）.

现代机械设计论文范文第5篇

机械是我国制造产业不可或缺的部分,特别是应用在人类生产生活中的一些十分关键的机械化生产。随着经济的发展和科学的进步,机械设备也在不断丰富和发展,把人类从繁重或危险的劳作中解救出来。目前,虽然我国在机械设计和理论上都有很大的进步,可是对于少数问题的解决还存在着很大的不足,这就要求机械设计研究者进行大量实验并对实际问题展开深度研究。七年前,我国制造业的工业增加值已经跻身世界第二的位置,进一步证明我国俨然可称作制造大国,但这并不意味着我国就是制造业强国,两者之间是量和本质的根本差异。我国的机械设备和产品即没有真正形成自主知识产权,产品的制造和设计水平也远远落后于发达国家,而且在产品的功能等方面更是严重缺乏创新性。1949年后我国的机械设计水平开始有了长足的发展,但依然无法与发达的德、美、日等工业强国媲美,依然处于落后地位。这种长时间的落后现状也正说明了我国在机械产品方面的设计理论、方法以及技术领域极度缺乏创新性,另一方面也预示发展我国机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。所以,一定要加强深化现代设计理论方法的探索研究,把现代设计理念全面应用于到我国的制造业当中去。

2新型机械设计发展意义

2.1个人利益需求。从生产者的个人利益而言,机械的设计与制造应为其带来可观的收益,这是机械设计与制造的动力之一。2.2社会的需求。机械设计需要体现对生产力的提高作用,体现在新的经济条件下新的生产形式或表现。因此,新型机械的设计需要社会的需求和个人利益两方面的动力。但并非每一项新型机械的设计都能满足社会的发展需求和个人的利益要求。因此,如何设计出既符合时代要求,体现时代特征,又能促进经济发展的机械是每一个机械设计者都要思考和着重解决的问题,也是实现个人利益的决定因素。

3机械设计理论的发展方向

随着市场需求的多元化与产品质量标准的不断提高,我国现代机械设计理论方法的发展也在不断的发生变化。总而言之,我国现代机械设计理论理念和方法未来需要在这些方向上贯彻执行:第一,在功能上要实现高精度、高效率、智能化;在外观操控上要实现轻量型、多便捷性;在层次上重点发展集成化。具体来说,我国现代机械设计理论方法的发展对象由单机走向了系统,设计的根本诉求由一个个小目标的实现不断走向众多大目标的达成,进而减少产品设计的时间;设计应用的领域也由单一化延伸到更多领域;产品设计由自由发展走向了有条不紊地发展;设计工作的人员从一个人走向了团队化。

4机械设计理论在汽车工程上的研究

4.1汽车工程概述随着工业革命的发展,人类历史上出现了第一辆汽车,近年来,伴随汽车工业的异军突起,汽车作成为当今社会生活必不可少的一部分,已经被广泛普及。汽车带来的出行或运输便捷性提高了人们的生活质量,加快了生活节奏,更为人类文明的发展和进步产生了巨大影响。但是,在之前的几十年中即便我国的汽车产业发展已经发生了巨大的进步,可当下的科学技术水平依然还存在局限性,对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向,并且对其有着一定的推动作用。4.2机械设计理论应用于汽车工程上的意义汽车工业的发展也是一个国家制造业前进的有力代表,并直接影响该国家制造业的发展进程。在一定意义上讲,汽车工业不仅是最广泛的一种工业,还是最新技术的最大载体。举个例子,有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化形成规模型的产业,这就说明新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。随着社会发展,对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准,这也迫切需要研究工作将机械设计理论揉入汽车工业,推动汽车工业的发展。在实际生活当中,对于汽车工程的研究归根结底是技术方面上的研究,技术研究又离不开实际操作方向上的研究,这些实际操作上的研究与机械设计的基本理论有着密不可分的关系,甚至有些实际操作有着很强的密切性。比如汽车的噪声、振动等研究,同时这些实际操作对于这些问题的解决有着很好的作用效果。

5新型机械设计理论在汽车工程上的应用

5.1在汽车工程噪声和振动上的应用汽车是企业生产、人们生活和商业运行各方各面必不可少的交通工具。汽车各个零部件是否能高效、安全运转,是否能够促进运输的高效安全进行,关乎人门的衣食住行和交通安全。如果汽车零部件或者其他重要设备一旦出现问题,那么就势必会对汽车的安全造成影响从而给人们出行带来威胁。汽车无法正常行驶,甚至会产生故障,故障性振动就是其中一大问题。车辆工作条件下乘客感受到的噪声、振动和声振粗糙度,是判断汽车质量的一个综合性指标。这项指标分析是评价汽车舒适性的又一项十分重要的指标,直接关系到了汽车产品的市场形象。减少以上现象的最简单的办法就是避免输入载荷频率和结构模态频率接近,可以利用频率分布表完成这一工作,不仅有助于对振动频率进行匹配,用于消除振动过程中出现的耦合现象,还有利于改善产品的振动特性,从而可以大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标,还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善。该分析不管从设计成本上,还是从开发周期上,都为设计新型车型提供了很好的保障。5.2在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用在世界经济和社会全面发展的趋势下,节能、舒适、降低排放和提高安全性已经成为现代汽车结构、性能和技术的一个关键研发方向。车身轻量化发展主要优化汽车框架和结构、车身制造上采用高强度低密度材料,如高强度和汽车高强度板料两个方向。车身是车的主要组成,车身必须有很好的强度从而保证车的寿命,以足够的刚度来保证车的装备与使用要求。在机械创新设计与检测技术中,机械有限元分析的方法能够有效地满足上述车身的设计,其主要应用体现在两方面:一方面是在汽车设计中对结构件、主要机械零件的强度、刚度和稳定性进行分析:另一方面是在汽车结构分析中通常采用有限元法来进行各构件的模态分析,同时在计算机上可以清晰地观看各构件的振动模态,这就为结构的动态设计提供了方便。因此说有限元分析的方法在汽车结构上的应用提高了车身设计水平。

6结语

机械设计的基本原理以及设计理论在制造等产业有着很好的应用前景,特别是在汽车工程方面,绝对发挥着良好的效果,不仅对汽车工程技术和实际操作上的研究有贡献,还对汽车工程、设计上的具体应用起到推动作用,对于汽车工程的发展有着积极效果,对社会发展也有着深刻的促进意义。

作者:李宪才 单位:河北农业大学机电工程学院

参考文献