機械傳統設計方法方面(現代機械的設計方法)
1.現代機械的設計方法有哪些
機械設計的現代設計方法：
一、專(zhuān)業(yè)現代
由機械設計和計算機專(zhuān)業(yè)人員共同開(kāi)發(fā)的計算機軟件，能夠反映和描述機械產(chǎn)品在實(shí)際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動(dòng)態(tài)行為，并形成固定的設計程序，這就是專(zhuān)業(yè)的現代設計方法，如：振動(dòng)分析和設計，摩擦學(xué)設計，熱力學(xué)傳熱設計，強度、剛度設計，溫度場(chǎng)分析等等。這些軟件都是在傳統的設計方法基礎上，應用計算機技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的。例如：用Pro/M軟件分析機械裝置的動(dòng)態(tài)特性，用ANSYS軟件分析應力都是這方面很好的例子，為準確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。
二、通用現代
為了滿(mǎn)足機械產(chǎn)品性能的高要求，在機械設計中大量采用計算機技術(shù)進(jìn)行輔助設計和系統分析，這就是通用的現代設計方法。常見(jiàn)的方法包括優(yōu)化、有限元、可靠性、仿真、專(zhuān)家系統、CAD等。這些方法并不只是針對機械產(chǎn)品去研究，還有其自身的科學(xué)理論和方法。
1、優(yōu)化設計
機械優(yōu)化設計是最優(yōu)化技術(shù)在機械設計領(lǐng)域的移植和應用，其基本思想是根據機械設計的理論，方法和標準規范等建立一反映工程設計問(wèn)題和符合數學(xué)規劃要求的數學(xué)模型，然后采用數學(xué)規劃方法和計算機計算技術(shù)自動(dòng)找出設計問(wèn)題的最優(yōu)方案。它是機械設計理論與優(yōu)化數學(xué)、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。
2、仿真與虛擬設計
計算機仿真技術(shù)是以計算機為工具“建立實(shí)際或聯(lián)想的系統模型”并在不同條件下對模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)運行實(shí)驗的一門(mén)綜合性技術(shù)。而虛擬技術(shù)的本質(zhì)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提，在產(chǎn)品設計階段，實(shí)時(shí)地并行地模擬出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程及其對產(chǎn)品設計的影響，預測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產(chǎn)品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，也實(shí)現了縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與用戶(hù)之間的距離。
3、有限元設計
這種方法是利用數學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系統（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬。還利用簡(jiǎn)單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數量的未知量去逼近無(wú)限未知量的真實(shí)系統。它不僅能用于工程中復雜的非線(xiàn)行問(wèn)題、非穩態(tài)問(wèn)題的求解，而且還可用于工程設計中進(jìn)行復雜結構的靜態(tài)和動(dòng)力分析，并能準確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。
4、模糊設計
它是將模糊數學(xué)知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中，零件的安全系數往往從保守觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，取較大值而不經(jīng)濟，但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)在各階段常會(huì )遇到各種模糊問(wèn)題，雖然這些問(wèn)題的特點(diǎn)、性質(zhì)及對計策的要求不盡相同，但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點(diǎn)是，可以將各因素對設計結果的影響進(jìn)行全面定量地分析，得出綜合的數量化指標，作為選擇決斷的依據。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產(chǎn)的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件（如材料、加工能力、理論知識和計算手段等）下設計出最好的機械，即做出優(yōu)化設計。優(yōu)化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類(lèi)和用途的不同而異。設計者的任務(wù)是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過(guò)去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見(jiàn)。隨著(zhù)機械工程基礎理論和價(jià)值工程、系統分析等新學(xué)科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數據資料的積累，以及計算機的推廣應用，優(yōu)化逐漸舍棄主觀(guān)判斷而依靠科學(xué)計算。
2.機械設計的方法有哪幾種,說(shuō)出其步驟
機械設計可分為新型設計、繼承設計和變型設計3類(lèi)。
1、新型設計 應用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過(guò)實(shí)驗證明是可行的新技術(shù)，設計過(guò)去沒(méi)有過(guò)的新型機械。
2、繼承設計 根據使用經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展對已有的機械進(jìn)行設計更新，以提高其性能、降低其制造成本或減少其運用費用。
3、變型設計 為適應新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪而發(fā)展出不同于標準型的變型產(chǎn)品。
主要程序 1緝長(cháng)光短叱的癸痊含花、根據用戶(hù)訂貨、市場(chǎng)需要和新科研成果制定設計任務(wù)。 2、初步設計。包括確定機械的工作原理和基本結構形式，進(jìn)行運動(dòng)設計、結構設計并繪制初步總圖以及初步審查。 3、技術(shù)設計。包括修改設計（根據初審意見(jiàn)）、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。 4、工作圖設計。包括最后的修改（根據二審意見(jiàn)）、繪制全部工作圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等）、制定全部技術(shù)文件（如零件表、易損件清單、使用說(shuō)明等）。 5、定型設計。用于成批或大量生產(chǎn)的機械。對于某些設計任務(wù)比較簡(jiǎn)單（如簡(jiǎn)單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計等）的機械設計可省去初步設計程序。
3.機械創(chuàng )新設計的方法都有哪些
創(chuàng )新設計的正常開(kāi)展和完成，必須正確運用創(chuàng )新設計方法。
常用的創(chuàng )新設計方法主要有下面幾種：一、智力激勵法 智力激勵法又叫集思廣益法，它是由美國創(chuàng )造學(xué)家A.F.奧斯本提出的。人的創(chuàng )造性思維特別是直覺(jué)思維在受激發(fā)情況下能得到較好的發(fā)揮。
一批人集合在一起，針對某個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論時(shí)，由于每個(gè)人的知識和經(jīng)驗不同，觀(guān)察問(wèn)題的角度和分析問(wèn)題的方法各異，提出的各種意見(jiàn)能互相啟發(fā)，從而誘導出更多創(chuàng )意。通過(guò)激智、集智、交流，可實(shí)現創(chuàng )新的目的。
智力激勵法可以通過(guò)召開(kāi)會(huì )議，也可以通過(guò)信函、書(shū)面等形式，達到互相啟發(fā)、補充和完善見(jiàn)解，或發(fā)展為新的見(jiàn)解。二、提問(wèn)追溯法 提問(wèn)追溯法是有針對性地、系統地提出問(wèn)題，在回答問(wèn)題過(guò)程中，便可能產(chǎn)生各種解決問(wèn)題的設想，使設計所需要的信息更充分，解法更完善。
提問(wèn)追溯法提出的問(wèn)題如下：1）有沒(méi)有其他用途？有沒(méi)有新的用途？稍加改進(jìn)有沒(méi)有其他用途？2）能否借用其他經(jīng)驗或發(fā)明？是否有相似的東西？是否有可模仿或可借用的東西？3）能否在結構、造型或其他方面變化一下？能否增加或減少什么？能否加高或降低一點(diǎn)？能否加長(cháng)或縮短一點(diǎn)？能否加厚或減薄一點(diǎn)？能否減輕或加重一點(diǎn)？能否擴大或縮小一點(diǎn)？能否重新組合或再分解？4）能否用其他東西代替？能否用代用的原材料、半成品或其他的代用制造方法？5）能否增加或減少功能？6）能否在成本不變的前提下提高產(chǎn)品的性能？7）能否采用廉價(jià)代用材料、簡(jiǎn)化結構、使用簡(jiǎn)單而高效的制造工藝、提高零部件的標準化程度來(lái)降低成本？通過(guò)一連串從不同角度的發(fā)問(wèn)，可啟發(fā)思維，提出新的設計方案。三、缺點(diǎn)列舉法 運用缺點(diǎn)列舉法始于發(fā)現事物的缺點(diǎn)，挑出事物的毛病。
在明確需要克服的缺點(diǎn)后，有的放矢地進(jìn)行創(chuàng )造性思考，并通過(guò)改進(jìn)設計去獲得新的設計方案。例如，一家生產(chǎn)汽車(chē)喇叭繼電器的小廠(chǎng)，為了改變產(chǎn)品銷(xiāo)路不暢的被動(dòng)局面，廠(chǎng)長(cháng)和技術(shù)人員、銷(xiāo)售人員一起對有關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分析，在廣泛收集用戶(hù)意見(jiàn)的基礎上，分析產(chǎn)品的缺點(diǎn)，然后針對缺點(diǎn)采取各種不同的措施，改進(jìn)了原有的產(chǎn)品，很快打開(kāi)了銷(xiāo)路，銷(xiāo)售量一年內便增長(cháng)了一倍。
四、希望點(diǎn)列舉法 希望點(diǎn)列舉法從設計者（發(fā)明者）或用戶(hù)的意愿出發(fā)提出新設想、新要求，從而激發(fā)人們去開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)原有的產(chǎn)品。例如有了黑白電視機，還希望有彩色的、遙控的。
又如人們希望在給別人打電話(huà)時(shí)不僅能聞其聲，而且能見(jiàn)其人，為適應這種要求，開(kāi)發(fā)了可視電話(huà)。希望點(diǎn)列舉法與缺點(diǎn)列舉法都是將思維收斂于某“點(diǎn)”，然后發(fā)散思維，最后又集中于某種創(chuàng )意。
但希望點(diǎn)列舉法比缺點(diǎn)列舉法涉及的目標更廣，而且更側重自由聯(lián)想。五、聯(lián)想類(lèi)比法 聯(lián)想是由一個(gè)事物想到另一個(gè)事物的心理過(guò)程。
對應聯(lián)想由一件事物聯(lián)想到與其對立的另一事物。例如由小想到大，由集中想到分散等。
要增強聯(lián)想能力，必須注意增加知識和經(jīng)驗，不但注意吸納本專(zhuān)業(yè)及其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)科知識，更要重視參加各種實(shí)踐活動(dòng)。利用聯(lián)想進(jìn)行發(fā)明創(chuàng )造是一種常用而且十分有效的方法，很多發(fā)明家都善于聯(lián)想，也得益于聯(lián)想的妙用。
例如，貝爾發(fā)明電話(huà)，開(kāi)始沒(méi)有成功，以后從吉他的聲音中想到了共鳴原理，改進(jìn)了裝置，才使電話(huà)發(fā)明成功。又如布拉特從看到蜘蛛織網(wǎng)聯(lián)想到可以從上到下造橋，從而發(fā)明了吊橋，突破了傳統的造橋模式。
聯(lián)想類(lèi)比由一事物或現象聯(lián)想到與其有類(lèi)似特點(diǎn)（如性質(zhì)、外形、結構、功能等）的其他事物或現象。例如，由水波想到聲波、光波；由水波可出現干涉現象，想到光也有干涉現象等。
六、反向探求法 反向探求將人們通常思考問(wèn)題的思路反轉過(guò)來(lái)，從背逆常規的途徑探尋新的解法，因此反向探求法亦稱(chēng)為逆向思維法。例如在鎢絲燈泡發(fā)明初期，為了避免鎢絲在高溫下的氧化，需要將燈泡內抽真空，但是使用后發(fā)現抽真空后的燈絲通電后仍會(huì )變脆。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，當時(shí)多數人的意見(jiàn)是繼續提高燈泡內的真空度。而美國科學(xué)家蘭米爾卻應用反向探求法提出向燈泡內充氣的方法，他分別試驗了將氫氣、氧氣、氮氣、二氧化碳氣、水蒸氣等充入燈泡，試驗結果表明氮氣有明顯的減少鎢蒸發(fā)的作用，可使鎢絲在其中長(cháng)期工作，因而發(fā)明了充氣燈泡。
又例如：化學(xué)能為什么不能變成電能？聲音既是振動(dòng)，那么振動(dòng)為什么不能復現原聲？根據這些反問(wèn)，相繼發(fā)明了電池、留聲機。七、組合創(chuàng )新法 組合創(chuàng )新法是將現有技術(shù)或產(chǎn)品通過(guò)功能、原理、結構等方面的組合變化形成新的技術(shù)思想或新產(chǎn)品。
組合法的優(yōu)點(diǎn)是組合形式多樣，應用廣泛，便于操作，經(jīng)濟有效。組合創(chuàng )新法應用的技術(shù)單元一般是已經(jīng)成熟或比較成熟的技術(shù)，不需要從頭開(kāi)始，因而可以最大限度地節約人力、物力和財力。
在當代社會(huì )生產(chǎn)和生活中，存在著(zhù)大量已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù)，只要合理組合，就能創(chuàng )造出適合需要的技術(shù)系統。例如，美國的“阿波羅”宇宙飛船由700萬(wàn)個(gè)零件組成，但沒(méi)有一個(gè)零件是新研制的，用這些已有的零件組合出把人送上月球又重返地球的神奇系統。
同樣“阿波羅”宇宙飛船技術(shù)中的全部技術(shù)都是現有技術(shù)的組合。組合創(chuàng )新法的類(lèi)型很多。
常用的有性能組合、原理組合、功。
4.機械設計的一般過(guò)程及方法都有哪些內容
機械設計的一般過(guò)程及方法：
1、確定設計任務(wù)
需要提出設計任務(wù)書(shū)，其中包含提出任務(wù)、分析需求和確定任務(wù)三個(gè)步驟。
2、方案設計
根據制定的設計任務(wù)書(shū)進(jìn)行方案設計，對設備的功能、用材、原理等提出可能的解決方案并反復確認，確認一個(gè)選定的方案。
3、技術(shù)設計
確定方案時(shí)，需要提供原理圖或者機械結構圖，亦或者機構運動(dòng)簡(jiǎn)圖。設計方案后，開(kāi)始對機械部分進(jìn)行技術(shù)設計，外形、結構、材料、標準件、圖紙等。
4、編寫(xiě)技術(shù)文件
設備圖紙的加工、驗收、試運行和技術(shù)文件的編制。
擴展資料：
機械設計的基本要求
1、造型美觀(guān)、減少污染
2、滿(mǎn)足可靠性要求 ：盡量減少零件數目。
3、操作方便、工作安全操作系統簡(jiǎn)便可靠，減輕操作人員的勞動(dòng)強度。
4、實(shí)現預定的功能： 在規定的工作條件下、規定的工作期限內能正常運行。
5、滿(mǎn)足經(jīng)濟性要求 ：要求設計及制造成本低、機器生產(chǎn)率高、能源和材料耗費少、維護及管理費用低。
參考資料：搜狗百科詞條--機械設計
5.機械設計的方法是什么
機械設計（machine design），根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過(guò)程。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專(zhuān)業(yè)性的機械設計，如紡織機械設計、礦山機械設計、農業(yè)機械設計、船舶設計、汽車(chē)設計、機床設計、壓縮機設計、內燃機設計、汽輪機設計、泵設計等專(zhuān)業(yè)性的機械設計分支學(xué)科。
機械設計大體可分為 ： ①新型設計（開(kāi)發(fā)性設計）。應用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過(guò)實(shí)驗證明可行的新技術(shù)，設計未曾有過(guò)的新型機械，主要包括功能設計和結構設計。
②繼承設計。根據使用經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展對已有的機械設計更新，以提高性能、降低制造成本或減少運行費用。
③變型設計。為適應新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪，從而發(fā)展出不同于標準型的變型產(chǎn)品。
機械設計的主要程序為： ①根據用戶(hù)訂貨、市場(chǎng)需要和新科研成果制定設計任務(wù)。 ②初步設計。
包括確定機械的工作原理和基本結構形式，進(jìn)行運動(dòng)設計、結構設計并繪制初步總圖以及初步審查。 ③技術(shù)設計。
包括修改設計（根據初審意見(jiàn)）、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。 ④工作圖設計。
包括最后的修改（根據二審意見(jiàn)）、繪制全部工作圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等）、制定全部技術(shù)文件（如零件表、易損件清單、使用說(shuō)明等）。 ⑤定型設計。
用于成批或大量生產(chǎn)的機械。對于某些設計任務(wù)比較簡(jiǎn)單（如簡(jiǎn)單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計等）的機械設計可省去初步設計程序。
