机械设计精选(九篇)

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第1篇：机械设计范文

关键词：机械设计；发展趋势

中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：

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人为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要的因素。现代设计技术是以电子计算机为手段,以网络为基础,建立在现代管理技术之上,运用工程设计的新理论和新方法,实现计算结果最优化,设计过程高效化和自动化的设计技术，是一种定量的、动态的和科学的设计技术。

1现代设计技术及应用

随着科学技术的发展，特别是电子计算机的应用，出现了一些新的机械设计技术。如用优化方法寻求最佳设计方案；用有限元法对强度、刚度、、传热等问题进行数值计算；用可靠性设计精确评定机械元件的强度和寿命等。这些新的技术得到了广泛的研究和应用。

1.1 最优化设计

最优化设计是机械设计中的一种崭新的现代化设计方法，它将机械设计问题抽象成为一个最优化问题的数学模型，即根据机械设计理论建立起满足设计有求的数学表达式，利用率数学中的最优化方法，对这个数学模型求解，即选用适当的最优化方法利用电子计算机自动寻找最优方案。

优化设计的基本思路为：首先根据设计要求确定设计变量X=，，…,,即设计中必须最后确定的各个参数;从实际工程出发，根据设计变量所受的各种限制确定约束条件，主要包括不等式约束gu（X）=gu（，,…,)≥0（u=1，2，…，m）和等式约束hv（X）= hv（，,…,)=0（v=1，2，…，p

1.2 有限元设计

有限元分析技术是最重要的工程分析之一。随着计算机技术的发展，有限元设计在各个工程领域中不断得到深入的应用。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。有限元法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法。这种方法灵活性很大，只要改变单元的数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。有限元法的基本理论要用到工程数学，力学等方面的知识。它不仅能用于工程中复杂的非线性问题、非稳态问题的求解，而且还可用在工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析。国内外已研制了许多成熟的大型有限元分析软件，如:SAP、AD INA、ANSYS、Ideas等。这些软件使用极其方便，不需要对有限元法进行很深入的了解，便可应用这些软件求解实际工程问题。

1.3 可靠性设计

可靠性设计是近几十年发展起来的一门新兴学科。零件的可靠性设计是指在规定的时间内，规定的条件下，完成规定功能的能力。可靠性设计是以概率论和数理统计为理论基础，以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据，以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。可靠性设计的基本思路为：将引起零件失效的因素统称为“应力”，用S表示，则S可表示为各种失效因素（i= 1、2…、n)的函数:S= f(，，…，)。将零件抵抗失效的因素称为“强度”，用R表示，则R可表示为各种影响强度的因素ri（i= 1、2…、n)的函数:R = g(，，…，m)应力S和强度R都是随机变量，零件安全可靠与否，是以R大于S所发生的概率来表示的，即R（t）= P（R > S）≥[R]。R（t）表示零件在运行中的安全概率，即可靠度，是指零件在工作时间t 内的一种能力。[R]称为零件的许用可靠度，它表示零件在规定时间内和规定的条件下实现设计要求的一种能力，即许用安全概率。当前各种机械产品竞争激烈，消费者选用商品时更关心可靠性、维修性、安全性。可靠性设计技术已逐步成为现代设计技术的一个重要组成部分。

1.4 模糊设计

模糊设计师将模糊数学知识应用到机械设计中的一种方法。随着科技的深入发展，需要设计的结构越来越大、也越来越复杂，设计中涉及的变量越来越多且变量间的关系也越来越复杂，这些变量中存在大量的模糊现象，许多情况下并不能精确描述所设计的产品。在设计中除了识别“非此即彼”的精确现象，还能识别“亦彼亦此”的模糊现象。如希望设计出的机械产品“使用寿命较长”、“承载能力较强”就属于模糊现象。这就要求采用模糊数学的方法来解决这些问题。在机械设计中，一般将模糊技术与其他设计方法向结合，对机构进行研究。如利用

模糊综合评判进行接卸制造、机械设计参数、传动方案等的优化选择；将模糊技术与可靠性技术相结合，形成了模糊可靠性、模糊优化设计、模糊可靠性优化等方法。

2 现代设计技术与传统设计技术的关系及比较

现代设计技术是传统设计技术的延伸与发展，是相关科学技术综合应用于设计领域的产物，它使常规设计技术发生了质的飞跃。传统机械产品设计是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计，也称常规设计。而现代机电产品设计方法则是强调创造性，在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机技术为工具的一体化系统设计，这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率，而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来，从而高水平、高效率地设计出性能优良、市场欢迎、效益显著的新型产品。

3 机械设计技术的发展趋势

具体来说现代设计技术的发展趋势主要有：

（1）设计将从产品质量成本第一的竞争策略转向快速响应市场的竞争策略；

（2）设计将从满足产品功能属性向同时满足生态与环境属性发展;

（3）设计将从需求的同时面向制造和经营管理发展；

（4）设计将从传统的串行向并行工作模式、协同工作方式发展；

（5）设计将使人们从设计过程数字化中逐步确立主动地位，激发主动创造性。顺应此趋势，目前主要研究和应用的现代设计技术有:设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元设计、动态设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计、摩擦学设计、模型试验设计、创新设计、模块化设计、三次设计、反求工程设计、价值工程设计、智能工程设计、并行工程等。

4 结束语

随着科学技术的发展、计算机的广泛应用，设计方法和手段发生了很大变化，科学的新成就不断丰富、充实着机械设计的思想、理论、方法和手段，促进了机械设计的变革、创新和发展，使现代化设计技术面貌一新。广大工程技术人员应不断更新设计思维，采用现代设计技术，真正提高产品的设计水平和市场竞争力。

参考文献：

[1]覃文洁，程颖.现代设计方法概论[M ].北京：北京理工大学出版社，2007.

第2篇：机械设计范文

《机械设计》是机械类专业学生的一门主干技术基础课，它以通用机械零部件的设计计算以基本内容，通过该课程的教学，综合运用本课程和其他先修课程的知识，使学生具有设计机械传动装置和一般机械的能力。除了课堂教学，本课程还安排2-3周的课程设计。《机械设计》课程设计本来是根据《机械设计》课程的内容、学习要求，安排的随该课课程设计。不只如此，更是机械类学生大学期间一个重要的实践性环节，是机械类学生第一次全面设计实践训练。此次设计是毕业设计、未来的设计工作的基础和起点。众所周知，“良好的开端是成功的一半”，故此次设计对于学生极为重要，尤其是对学生建立正确的设计理念。因为设计理念是设计的核心和灵魂，通过课程设计，使学生初步理解、体会设计理念的内涵和关要。要实现此目标，教师在课程设计中的科学指导非常关键。课程设计时，学生们一般是大三上学期，从学校到学校，一直习惯于考试，考试训练的习惯，使得很多同学，习惯于寻找答案，特别是一个标准答案。此种思维模式和设计有很大的不同，设计是针对实际的问题，实际的问题的解决，其答案可选项往往有多种而非一种。这一点很多学生设计时不习惯、不适应。例如轴的设计中，经过计算：轴径d>=21mm,经常有学生问，d取多少是正确的？这要看此轴段上，有无装其他零件？与同轴上其他轴段的关系？若此处是普通转轴的过度轴段，其上不用装任何零件，那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是对的，可选项理论上无穷个，设计时自己选择一个即可。另一方面，设计是一项系统工程，设计时，哪怕一个零件的设计也要考虑相关的很多实际因素，更何况一部机器的设计。相比而言，以前学生们的单科学习考试，要简单得多。设计时，不只用到《机械设计》、或某一科单科知识、往往要涉及多门相关先修课程，如《机械制图》、工程力学、材料、互换性及测量技术等等，还要参考手册、图册等设计相关资料。为使学生从应试思维、心态顺利过渡到课程设计应有的状态，指导教师的科学指导非常关键。二十年以来，笔者一直从事《机械设计》教学和课程设计的指导，曾跟从前辈老教师，听授他们的课程指导，自己独立指导过学生课程设计不少于三十批次。虽然关于设计理念，设计指导相关书籍、资料非常多，而且很完备。但切合学生课程设计时的实际情况，使他们易于接受、应机施教的讲解、做法却很少见到。基于此点，笔者在此总结前辈和自己在课程设计中做法，但愿能对同行他人有所启发和帮助。

2.《机械设计》课程设计中的设计指导

2.1设计理念的解读

根据学生的实际情况，讲解设计的理念使学生理解何谓设计，然后学生在此次课程设计中才有可能按此理念去设计、去实践。故切合学生的心态，恰当的解读是很重要的。2.1.1首先，设计必须结合实际，不能脱离实际而设计由于学生从学校到学校，机械工程、设计实践的机会很少，什么叫“结合实际”，他们自己不好理解。虽然当前是课程设计，但作为老师，教学活动不应局限于此，既要着手于当下的设计，更重要的必须立足于未来，从为培养未来工程师的角度来考虑。

2.1.1.1选题方面，必须具有实际意义、具有应用性，不能脱离实际；本次课程设计中，题目是确定的。不久的将来，学生们会参加工作，若做设计性的工作，如果选题方面已定，不必说了；倘若是自主选题、或根据用户要求定课题，则应知道选题的原则和注意事项。需要慎重考虑设计题目是否合适，是否符合用户要求、是否符合国家环保要求、或至少不违背相关的法律、法规等（例如至少不能损害公众利益等）。

2.1.1.2课题的设计、制造等环节必须考虑实际实施，具有合理性、可行性，最好方便实现。此项内容涉及的环节因素很多，从思考角度方面：一方面是用户，站到用户立场考虑，尽量满足用户的需求；另一方面，对生产制造方而言，方便实施。应考虑的因素很多，但结合学生的情况，不宜要求太多，讲得太多，否则学生很难把握，只就目前较易理解和接受的来讲和要求。以设计时选材为例：一般用户希望产品价格低，机械产品零件常用金属材料，如钢、合金钢等，这些材料市场上易采购到（方便生产方），若一般碳素钢能用，就不一定要选合金钢，因为价格方面合金钢要贵一些，当然有其他考虑必须选用合金钢，则属另一种情况。如果设计选材选用昂贵材质，必然增加产品成本、使产品价格高，增加用户的经济负担。再如公差等级等方面涉及很多，从易于理解的精度等级方面给学生讲解，他们容易理解：低精度能满足实际要求，就不一定要选精度高的，例如9级齿轮就可以，就不必选8级。因为低精度易于实现、成本低。等等。

2.1.2设计与计算

课程设计中，不少同学搞不清设计和计算的关系，相当多的学生认为必须先计算，依据计算数值才能定零件参数；还有学生不管老师分配的原始参数，找来图纸资料参照就开始画图；这两种做法都有失偏颇。在设计中，要根据具体的问题来定，一般说来，设计中的一些零件是先计算，依据计算数值才能定零件参数，再具体结构设计，例如带式输送机传动装置中齿轮、轴；一些零件是参照资料（或图纸）或其他相关零件先选好，而后验算或核算，例如轴上用的滚动轴承，依据轴径先选择类型、型号，再做计算；有些零件目前无法计算，依据经验或参照类似零件直接设计、完成工作图的绘制、例如减速器箱体、箱座；一些零件，如不受载荷或载荷很小，不用计算，例如定位销。

2.1.3参考借鉴与自己设计

设计手册、设计相关资料等，是设计人员必须配备的。即使是对设计经验丰富的工程师，设计时仍需要借助手册、图册等设计相关资料，更何况是没有设计经历的同学。故设计中、继承和借鉴，参考前人的成果是正常的、也是应该的，依据设计手册、相关资料来完成自己的设计是必须的。否则，单单靠自己，完成一项设计是不大可能的。当然，参考、参照也不是盲目照抄，而是根据自己的设计问题去参考借鉴。而且设计中，运用标准、手册、图册和有关资料，解决实际问题的能力，是工程师的一项基本技能和要求。《机械设计》课程设计其中一项任务，就是培养和锻炼这项技能。故《机械设计》课程设计中，参考借鉴是必须的，另一方面，设计时根据具体情境，做出合适的选择在设计时更为重要，这有时只涉及《机械设计》、或某一科单科知识、有时要涉及多门相关先修课程知识的综合运用，在设计中，应用学过的理论知识做出自己认为合理的选择，就也是课程设计中的一项重要内容。

2.2设计的实施指导

首次布置课程设计时，先按照上述内容，对学生的课程设计做共同指导。以后的时间里，一般高校，课程设计安排3周（或2周），教师去设计教室实地具体指导是很重要的环节。去设计教室，针对学生提出的具体问题，个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论，使学生在设计中去体会、理解设计，进而为毕业设计打基础，也为未来的工作奠定初步的基础。有少数教师把设计题目、任务布置后，很少去实际指导或不去指导，认为借此培养学生的独立性和创新能力，此种观点不敢苟同。笔者认为，教师的身体力行对学生是非常重要的教育。结论《机械设计》课程设计是机械类学生的首次重要的设计实践。教师的指导，尤其是对设计理念的讲解、针对他们存在的误区解读，对学生非常重要，因为设计理念是设计的核心，树立正确的设计理念对课程设计乃至学生以后的设计工作，意义重大。根据学生们习惯的考试心态，恰当的解读设计理念，使他们处理好设计与计算，参考借鉴资料与自己设计的关系等。使学生理解何谓设计，从而在课程设计中按此理念去设计、去实践体会。教师在讲解设计理念时，不求面面俱到，关键是能点出学生习惯的、与设计相背的思维模式与想法。他们暂时不好理解的，可以暂且不要求，这是首次布置时教师要做的。在以后的时间，指导教师最好能去设计教室实地具体指导，这是很重要的环节。这样能适时把握学生的动态，使他们不至于偏离设计的根本理念。对学生的个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论，能加深学生对设计思想的理解，更好地把握设计的理念，以便顺利完成课程设计，为将来的设计奠定良好的基础。

作者:王红梅 单位:山东理工大学机械工程学院

参考文献：

第3篇：机械设计范文

关键词：机械制造 机械设计 技术

中图分类号：TD406

引言 机械设计与机械制造一直被交织在一起，而两者之间的关系也更为密切。从严格的意义上讲，机械设计是机械制造的前提，而机械制造一般是以设计为基础，才能够进行流畅的制造。可以这样认为，机械设计是机械制造的第一步，也是其重要的组成部分。好的设计可以提高机械产品的性能，确保机器质量的可靠性。因此，从技术层面上进行分析，机械设计与机械制造互相依托，相辅相成。文中将主要以机械的制造与设计等两方面进行技术层面的分析。

一、机械制造的技术分析

1、先进机械制造技术的特点分析

先进的机械制造技术是面临当代技术发展需要的，因此，先进的机械制造技术更具有当代的特点。

首先，传统的机械制造技术已经无法满足现代机械产品的需求。传统的机械制造技术在不断更新，设备也在不断更换。在保存原有技术的基础上，不断更新新的技术，并能够吸取全球最为先进的技术，作为发展的基础。只有如此，机械制造才能满足竞争不断的市场经济。

其次，工业发展的新要求。工业发展迅速，并且在不断融入新的技术体系。如化工，计算机等先进的技术都完美的融合到了一起。以提高生产效率为前提，进行机械制造的技术革新。提高生产效率，满足客户需要，更大的扩展市场。

最后，系统性的技术综合。先进的机械制造技术不只是强调制造的本身，同时也扩大了制造的技术范围。从产品的调研，开发设计以及后续的生产加工等都需要先进的制造技术为依托。

2、我国机械制造技术的现状以及发展方向分析

第一，机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。

第二，机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种先进的计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。

第三，机械制造的工艺分析。机械制造以高精度，高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。而在我国，以上技术应用不多，还处于一种未开发，甚至是未普及的状态。因此，这些高端的技术在我国有待加强。

综上所述，我国的机械制造技术还有很大的发挥空间，很多技术都有待开发或者是普及。

二、机械设计的技术分析

1、机械设计的初期计划设计分析

机械设计的初期计划设计非常类似于计算机软件设计的需求分析，即在设计之前，对机器的设计要求进行调查与分析。从分析的要求与研究中了解机器应该具有的功能。以此，作为机械设计的初期基础，并规定机器在设计与制造过程中的约束条件。

2、机械设计的设计方案分析

方案的设计是机械设计的关键部分，方案是设计中的灵魂，决定着设计的成功与失败。这一设计阶段，需要处理的问题较多。一般认为，要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机器自身的性能以及功能要求，更要考虑到检验者对于机器的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为：工作原理的定义+机器的基本结构+运动方式的设计+零部件的选取与设计+工程制图的设计+初步设计的检查。

3、机械设计的主要技术设计分析

机械设计的技术设计，这一工序中，对于技术层面的要求最为苛刻。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外，要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对，不允许出现疏漏，如果出现，则应该做好校对工作。对于待生产的产品，则可以根据产品进行定型设计。

4、机械设计的技术发展趋势分析

4.1、现代的机械产品对于机械设计提出了更高的要求，而对于机械设计而言，其技术层面也发生了转变。

首先是对于产品的设计要求更加倾向于智能化。智能化的特点是利用现代化的设计手段，如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。

其次是更加系统化。系统化要求是要将产品的每个部件的有机内在联系进行整合设计，并要求有一定的层次性，通过系统整体来完成设计任务。然后是模块化。模块化的设计理念较为简单，即将具有一定实现功能的模块进行组合，并实现产品的方案设计。

最后是产品的特性设计。依据产品的特性，利用计算机的技术对产品进行知识构建与逻辑推理，最终形成产品的方案设计。设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。

4.2、现代机械设计的未来发展与前景分析

第一，性能更加优良。现代的机械产品多要求性能的优良化。因此，在对机械产品设计的过程中，要尽量提高产品设计的性能优良性。其中，优良性能分为可靠性技术设计，动态设计，防腐设计，补偿设计以及控制设计技术等。

第二，更适合市场竞争的设计技术。产品的形成最终是要投放市场，在市场要有绝对的竞争力。面对当前的市场经济体制，要开发新原理以及新技术，给予产品以新技术与新功能。竞争优势的技术设计包括产品的技术创新，成本的降低，仿真设计与智能设计等等。不断的创新技术以及竞争需要，让机械设计更加向市场竞争方向发展。

第三，节能环保的绿色设计理念。对于环境的保护，环保意识在当今社会更加深入人心，因此，对于机械设计而言，也应该以绿色设计为设计理念。对于机械设计的产品要以智能化和绿色化为基础。不仅如此，还要以资源的利用为前提，即通过先进的机械设计技术实现资源利用的最大化。此外，实现资源的循环利用，则是更加先进的机械设计理念。

三、总结语

机械设计与机械制造均有其各自的技术要求与需要，而从两者的关系分析，机械设计是机械制造的前提，也是关键。因此，在机械设计的初期，把好技术的质量关，在制造的过程中从安全，质量等不同方面进行把握，从而实现高质量，高标准的机械产品。

参考文献：

第4篇：机械设计范文

【关键词】机械设计 常见问题 解决策略

机械设计主要是指机械零部件及总体设计全过程，该过程主要是基于机械应用要求下而实现，其间机械工作原理及运行方式和机械结构，加上力及能量传递方式和机械各零件材料形状、程度、零件尺寸等方面总体构思及设计和计算，利用设计方案将设计转化成实际描述，同时作为机械加工制作时期的依据。按照服务行业及工作原理和产品要求等各方面标准，则机械设计均有其不同特点。机械设计通常是分为三种，新型设计及变型设计和继承设计。其间新型设计主要是利用最新技术试验以证明可行性，再利用此类技术展开新型机械设计。而变型设计则是为了满足不同环境对现存机械施以局部设计及再加工，以便适应于现代社会具体发展需求。继承设计则主要是基于现有机械设计而进行改善及发展，从而充分提升其工作效率且健全其工作技能。

一、机械设计加工中应注意的问题

（一）加工精度较低

在机械设计加工过程中容易受到多种因素的影响，从而影响加工精度，例如，机械设计加工系统受热变形、受力变形、夹具和刀具的磨损及制造误差、刀具不合适、机床磨损以及运动误差等因素，在机械设计加工中这些误差是难以进行消除的，只能在设计加工过程中，深入分析和研究误差的原因，及时采取有效措施，最大程度地提高机械设计加工精度，提高机械设计加工产品的质量。

（二）机械设计加工零件质量难以保障

机械设计加工零件质量直接关系着加工零件的使用寿命和使用性能，深入分析和研究影响机械设计加工零件质量的影响因素对于降低机械设计加工次品率和提高机械设计加工产品质量有着非常重要的现实意义。当前，影响机械设计加工零件质量最主要的因素是机械设计加工的切削用量和材料性质，切削用量越大，零件材料塑性变形和韧性越大，机械设计加工出来的零件表面质量越差。如果机械设计加工的塑性材质的零件，在使用刀具进行加工时，难免会导致加工零件受力发生塑性变形，并且由于零件和刀具切削分离时还会产生撕裂作用，避免会影响零件的表面质量。如果机械设计加工的是脆性材质的零件，在切削过程中很容易出现断续的零件碎粒，影响零件的表面和边缘光滑度。另外，在机械设计加工过程中，还有很多因素会影响机械设计加工零件的物理性能，总的来说主要包括：零件的结构组织发生变化和机械设计加工零件发生冷作硬化。为了不断提高机械设计加工零件的表面质量，还需要注意机械设计加工零件的表面预应力，尽量简化加工工艺，提高加工精度。

（三）机械设计加工产品的性价比较低

机械设计加工是一项精密性和专业性很强的工作，工作人员必须具有强烈的责任心，充分考虑到多方面的影响因素，不断优化和改进机械设计加工工艺，才能更好地保障机械设计加工零件的质量。但是在实际的机械设计加工过程中，很多企业依然采用的是比较落后的加工设备，设计加工的产品性价比较低，多种设计加工成本都很高，在激烈社会主义市场环境下，企业的综合竞争力很低，不仅影响了机械设计加工产品的使用性能，而且影响了机械设计加工企业的可持续发展。

二、机械设计加工中常见问题的解决策略

（一）原材料的合理选择

在进行机械设计加工的时候，首先要注意的就是原材料的选取，原材料是整个生产过程中的基础，原材料质量选取的高低，不但影响了企业的生产成本，而且极易造成产品出现后期质量问题。为了确保企业以高效益成产机械产品，一定要在开始做好原材料质量关。在进行原材料选取的时候，要科学合理，一定要本着提高产品质量的宗旨来选取，在开始环节花费大量时间检验是为了大大减少后期维护时间，选取原材料的科学性表现在与时俱进，因地制宜。在进行材料选取过程中，要按照机械生产实际情况，满足基本的性能要求及工艺要求，不同的零件要具备不同的性能，耐磨性要求高的就提高选取标准，材料强度要求高的就选取高强度材料，不管怎样在选取的时候要综合考虑生产条件，根据材料所要求的物理条件和价格条件来科学选择，进一步提高产品的性价比。

（二）标准化、批量化的设计加工

标准化、批量化发展是提高企业市场竞争的一种方式，这种生产方式不但能够提高产品的质量，还能够提高企业的综合竞争力，以最小的生产成本创造企业最大的经济效益。零件标准化就是按照尺寸要求、结构性能及设计方式，设计出最优的标准，之后在此基础上在进行批量化的生产，在生产过程中对材料进行严格的要求，之后对成产流程进行简化，创造最优的成产流程，在这种生产流程中集中、批量生产，这样提高了产品生产效率和质量。对零件进行优化处理，降低了设计周期，同时也减少了工作中的一些没必要的浪费，为产品提高经济效益注足动力。一个科学合理的工艺流程对于机械设计加工至关重要，在进行零件加工过程中要尽量缩短加工工期，因为对于零件加工的时间越长会起到相反的效果，加工时间越长可能会对零件造成没必要的损害。

（三）选择适合的工具和设置合理的切削参数

对于材料韧性很强的表面，在进行切割的时候极易造成材料发生塑性变形，对于脆性材料在进行切割的时候，选取的刀具不适合就会造成材料碎屑，从而导致材料表面粗糙而影响产品整体效果。刀具的选择必须按照原材料的材质来选取，在根据不同材料选取刀具后，还要重视机械设计中的切削用量因素的影响，还要注意到切削深度及切削速度都会影响零件的质量，这个时候就要按照零件的不同性质来确定切削的速度及切削的深度。在进行切削的同时要配合使用切削液，这样可以可以控制切削的温度，从而保证切削质量。切削用量是机械设计加工过程中的重要参数，上文提到切削深度和切削速度对机械加工出来的产品非常重要，直接影响了零件的质量水平。要保证切削深度和切削速度恰到好处就需要制定合适的切削参数，制定参数的时候要根据加工零件的自身属性和材料的特性来制定，设定切削参数的过程要综合考虑设计加工中的一切因素，比如材料的特征、刀具的选择及油的使用，从而制定很合理的切削深度和切削速度，确保零件加工的表面光滑整洁。为了保证切削效果更佳，可以在零件加工过程中使用切削液，因为加工过程会产生温度，这些温度时高时低，而且在加工过程中，切削力度也是不均匀的，使用切削液可以避免这种情况，适当降低加工过程中产生的不均匀温度和力度。

（四）合理选择剂

机械加工过程常常处于一种高温状态下，为了使得机械加工质量得到保障，就需要在加工过程采取冷却处理，这时候就需要科学的使用剂，剂的使用可以在切削、冲压及研磨阶段，剂的使用可以增加产品的精度，将剂涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度，还能够在此基础上延长零件的使用寿命。剂的使用还能及时的处理掉金属碎屑，从而降低材料腐蚀的程度，剂对机械设计非常重要，因此在选取的时候首选具备冷却作用、防腐蚀作用和作用的剂。比如在高速钢刀具的低速切削过程中，选择剂时候选择那种纯油性剂，在高速切削过程中选择水溶性的剂，还有切削深度与切削速度都要选择不同标准的剂，不要盲目选择，那样不但导致产品质量降低而且还会加大后期维护成本。

三、结束语

工业社会的飞速发展，使得机械设计加工业之间竞争持续激化，因此企业想要于激烈环境中持续发展，应根据机械设计加工主要程序严格落实，设计加工时企业还需科学有效的选用材料且实行标准化生产模式，运用适当的剂且统筹考虑表面物理力学性能，以便提升机械设计加工水平。机械设计加工中常见问题涉及到精度及零件材质和产品性价比和剂选用等方面问题，这些问题应及时发现且处理以确保机械设计加工质量，充分改善产品功能。本文深层分析了机械设计加工重要性，着眼于目前所存在的各方面问题，提出针对性处理方式。随着科技水平的持续提升，则相关部门和设计人员对于该方面应提高重视度，详细考虑机械设计加工的各大环节以增强国际先进技术交流，从而提升国内机械加工行业在市场上的竞争力。

【参考文献】

[1]刘毅，张振洪.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技风，2014（08）.

第5篇：机械设计范文

关键词：机械设计；机械制造

中图分类号：F407文献标识码： A

1、机械设计的阶段构成

机械设计是指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，以作为制造依据的过程。一个好的机械设计必须有以下几个工作阶段构成。

1.1、计划阶段

在具体开展机械设计之前结合机械相关的资料进行设计是非常必要的。其目的是通过机械资料进行了解，从而合理的规划如何进行机械设计才能够保证机械的性能、安全、质量等方面能够符合规范性文件的要求，为后续进行具体的机械设计做好铺垫工作。

1.2、方案阶段

方案阶段是机械设计的关键部分，其主要进行的工作内容是详细的设计机械的每个部分，最终设计出完整的机械。但是，需要注意的是方案阶段所设计出的机械并不是最终定稿的设计方案。因为方案阶段仅是按照要求将机械设计出来，未涉及到设计方案检查相关的内容。

1.3、技术设计阶段

技术设计阶段需要进行的工作内容是结合总装配草图及相关技术性文件就机械设计方案中的设计部分进行优化和完善，最大限度的提高设计的合理性和有效性。由于在后续的工作中对机械设计方案改动的可能性较大，需要将此阶段设计完成的方案安全的保存，为后续工作做准备。

2、机械设计在机械制造中的作用分析

2.1、机械设计的准则

保证机械设计合理的、规范的开展才能够促使机械设计在机械制造中发挥作用，为构建质量好、功能强的机械创造条件。然而，要想保证机械设计的合理性、规范性、准确性，需要严格按照机械设计准则进行具体的设计工作。所以说，机械设计准则也是保证机械设计在机械制造中发挥作用的重要因素。机械设计准则为：（1）技术性能准则。技术性能是保证机械能够长时间高效运作的关键。在进行机械设计的过程中一定要严格控制机械技术性能设计，保证所设计的机械技术性能符合生产要求。（2）标准化准则。机械设计标准的进行，每个部分都符合相关规范性文件，才能够为建设出标准的机械做铺垫。而标准化准则正是对机械设计是否标准进行约束。（3）安全性准则。主要是约束设计人员在进行机械设计时充分考虑零件安全性、整机的安全性、生产的安全性以及环境的安全性，为安全的进行机械制造创造条件。

2.2、分析机械设计的合理性

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。

2.3、绿色机械设计与制造

2.3.1、绿色材料的选择与管理

绿色材料即可回收、可再生，且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件，并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解，从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升，实现可持续发展。同时，在机械设计与制造中，还应当尽量减少所选用材料的种类，从而降低产品在废弃后的回收成本。例如：模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响，可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法，而改用物理方法实现防腐与脱模；选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬；用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等。

2.3.2、拆卸性设计

在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性，而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中，产品结构设计评价的一个重要准则，从而使产品在报废以后，能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生，进而达到保护环境和节省资源的目的。

2.3.3、可回收性设计

可回收性设计是指在设计中，充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性，以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径，即零部件的再利用和原材料的再循环。在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本，因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点：在机械设计与制造中尽量使用可重新利用的材料；使用对环境影响较小的材料，例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等；对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。

3、现代化机械设计的发展方向

3.1、智能化进程是发展源泉

机械设计的智能化大大的减少了整个设计过程中的人力参与，有利于实玖机械设计过程的模糊化，即工作人员可以将更多的精力放在非基础睦工作上，减少非必要的人力资源，而且可以集中精力进行设计的核心部分。除此之外，计算机进行基础性工作比普通的工作人员更加精确，效率更高，出错率更低，而且质量不差。所以职能化设计师需要将尽可能多的基础性工作从工作人员的手中释放出来，构成一套全而合理的智能体系，从而使计算机系统可以独立进行基础数据和细节的计算和分析。

3.2、数字化发展是发展核心

进入21世纪以来，人力管理和控制机械化设计的时代己经远远离去，为了进一步提高资源利用率、巩固设计质量、提高设计效率、优化资源配置，只有数字化管理手段才能实现。目前，计算机技术、网络技术和虚拟技术与现代化机械设计的融合与渗透程度成为现代工业的亮点也是利润点，唯有将数字化技术更好的结合到机械设计中的企业才能在新世纪高强度的竞争中脱颖而出，获得高报酬。

3.3、敏捷化生产是发展速度

大型机械化生产的最大弊端就是市场反应慢，敏捷度过低，随着数字化与智能化的发展，机械设计也希望可以更加灵敏，市场反应速度提高。所以设计者需要关注机械木身的同时敏锐的观察不断变化的市场，及时的适应市场，进而掌握市场，从而符合现代化市场竞争的规律，在市场竞争中游刃有余。

结束语

总之，机械设计是进行机械生产的第一步，是决定机械性能的关键因素，如果没有机械设计，就没有机械制造业的繁荣发展。因此，机械设计人员应按照客户的使用需求，对机械构造进行分析与设计，制造出一部完整可用的机器。同时，机器的好坏直接反映了设计者的设计水平，而机械设计的好坏则直接决定了能机械的性能优点，所以机械设计在机械制造中占有十分重要的地位。

参考文献：

[1]于成泽.试论机械设计在机械制造中的作用[J].企业改革与管理，2014，08:140.

第6篇：机械设计范文

【关键词】机械设计；市场需求；软件仿真

随着科学技术的发展，现行的机械设计要素已不能满足消费者对机械产品的需求，而对于新的设计人员来说，更难上加难了。设计人员在机械的设计过程中，需要考虑很多要素来设计产品。本文按照产品设计的过程例举了市场需求要素、设计人员的技术要素和产品的质量外观要素等来指导设计人员从事产品设计工作，帮助设计人员快速的进入设计这个行业，下面就对这几个要素详细阐述。

1.市场需求要素

市场需求是指顾客在一定的时间、一定的地区和一定的市场环境下对某种商品或服务的需求和购买的数量。设计人员设计出的产品是要面向社会、面向人群，因此在设计产品时首先要考虑的因素就是市场需求，所以市场需求在机械设计中有着不可忽视的作用。

人是社会的主体，设计出的产品首先要面向消费者个人。消费者个人的性格和兴趣不同，对产品或服务的观点不同，决定他们选择哪种产品或服务，并且消费者每个人的收入有差别，家庭负担有差别，这就决定了他们的购买能力，决定他们选择哪种产品或服务。而在设计产品时除了考虑消费者个人这一方面外，还需要考虑市场的变化这一因素。

在机械设计中，设计人员要掌握在某个特定的区域中，同类或相似产品的平均价格、年销售额等基本情况，要明白在大多数情况下，消费者对产品的购买量增大，产品的价格就会下降，即购买量与价格成反比；市场的过量需求、充分需求、潜伏需求和下降需求等市场变化。要时刻改善产品结构或设计出新的产品来满足市场的变化和消费者的需求。

2.设计人员的技术要素

设计人员了解了市场需求后，还需要考虑所设计的产品是面向哪个消费群体。消费群体又有消费者个人和企业两种：消费者个人有低、中、高三个档次；企业有化工、装配、轻工业和服务业等。设计人员确定消费群体后就可以用三维软件设计产品了，但在设计产品的过程中要考虑机械设计中的一些注意事项。

2.1机械设计的注意事项

在进行机械设计时要考虑如何提高产品的强度、刚度、精度和耐磨性以及减少发热、噪声等问题。①提高产品的强度、刚度、精度和耐磨性：设计人员设计出的产品要考虑：受力点和支持点的距离，防止受力不平衡而使产品的损坏；产品结构要设计合理，防止出现应力，减少产品的使用寿命；如果所设计的产品中有轴承，在设计过程中要留有油孔等方面的因素；产品有摩擦表面的要注意摩擦表面的和留有足够的余量，增加产品的使用年限。②提高产品的散热，减小产品的噪声：设计人员要根据产品的使用环境而考虑其散热和噪声。散热的方法有：辐射散热，传导散热，对流散热等，一般产品采用传导散热，有动力源的产品优先采用对流散热，这些设计人员应该根据产品的特点选择。控制噪声的方法有控制噪声源和阻断噪声的传播路径。设计者可以根据实际情况选用相应的产品或提高产品的精度来解决。③合理的机械加工工件。在设计机加工零件时要注意：毛坯的尺寸要合理；刀具容易切入或切出工件的加工面；工件要有夹持部位，尽量设计到一次装夹可以加工多个平面等。④易于装配和维修。产品的需要装配，使用规定的时间会有零件损坏，这就需要设计人员在设计时考虑到：零件错误安装后不损坏产品的其他部分；可以直接拆卸需要的零件而不影响其他零件，如果是损坏的零件可一直接拆卸后回收；设计时尽可能多的使用标准件。⑤实用的传动系统。传动系统是产品的一个重要部件，设计时一定要留意传动结构处不出现死点；动力源的启动时性能不稳定等情况。

2.2软件仿真技术

在十几年前，机械设计人员在设计过程中一个很重要的过程就是绘图，工程师对产品的交流是通过机械图来实现的。随着科学技术的发展，现代化工厂正在向无纸化发展，人工绘图已经不能满足社会的需求，而机械软件的出现与发展是推动这个过程的主要动力。现在机械行业常用的二维软件以美国Autodesk的Auto cad为主，其他的二维软件还有我国的caxa、中望cad等。机械方面的三维软件就比较多了，可以分为两个层次：第一层次三维软件的代表为达索公司的solidworks、西门子公司的solidedge和autodesk公司的inventor；第二层次即高端的三维软件代表为达索公司的catia、西门子公司的ug和PTC公司的proe。设计人员可以根据公司的实际情况而使用相应的软件绘出所设计产品的实体图，根据相应软件的自动检查分析修改所设计的零件。对于特殊的零件需要应力分析或热分析，设计人员可以用Ansys或cosmos等CAE软件进行设计调整。

3.产品质量外观要素

分析一个机械产品的优劣，其性价比固然重要，但满足人类审美的心理欲望和情感的外观设计也受到人们的关注。在激烈的市场竞争中，随着人类审美能力的提高，造型冷漠的产品已经不能满足人们的生活需求，而具有情感因素的产品在消费市场中优势越来越明显。一方面，现有的证据表明，在审美上令人感觉快乐的物品能使你更好地工作和生活。因此，要想在销售中占有优势，产品的造型必须兼顾美、智慧、乐趣和可用性。另一方面，情感化设计可以加快推进产业转型升级，用情感化设计提升产品附加价值，增强产品综合竞争力，促进产业从“中国制造”向“中国创造”、“中国专利”转变。总之，情感化的产品不但拉近了人机之间的距离，改善了人机关系，还改变了人们的生活环境。因此，目前消费市场中情感产品的需求还是占据主导作用。

3.1质量要素

产品质量狭义上说就是我们所理解的产品表面质量好，使用时间长；广义上理解为产品质量不仅仅包含实体质量，还包含产品售出后的服务质量。当然作为设计人员首先应考虑的是狭义上的产品质量。产品质量是根据社会的发展而变化的，设计人员要时刻了解社会的变化，特别是新材料的发展。当然，产品质量可以用产品的性能、安全、可用性、可靠性等具体的质量指标来衡量。设计人员设计出的产品都具有一定的使用目标或用途，并且能在使用过程中，按时完成既定的目标。当产品发生故障时，能迅速维修实现其正常运转等方面来验证产品的质量。

3.2外形要素

随着时间的车轮滚动，我们经历了蒸汽时代、工业时代而进入信息时代。在信息化高速发达的现代社会，消费者对产品的要求除了有好的质量外，很美的外观也成为其选择产品的另一决定性因素。产品的外观设计由形状、图案、色彩三种或三种混合组成。设计人员在设计产品时要考虑产品的形状既有很好的产品质量还能吸引消费者的眼光。举个例子，在一次访谈节目中，一位来自摩托罗拉的设计师拿出了一部看上去有点古怪的手机问现场的观众：你们愿意用这样的手机吗？在场的观众都回答：不愿意。之后他解释这个手机是专门为十几岁的小女孩设计的，因为小女孩喜欢往手机上挂一些饰品，而这款奇怪的手机就是设计了很多的挂钩来供小女孩挂饰品的。这样的一个手机设计不仅不影响手机的正常使用，还贴近了使用者的心，表达了使用者的情感。

第7篇：机械设计范文

【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）

第8篇：机械设计范文

关键词：远程机械设计计算方法

1机械设计发展概述

传统设计方法是主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷，应力进行集中处理，对计算数据的误差采用增加安全系数的做法。论文百事通传统设计以手工设计为主，使用简单工具，进行人工计算绘图。除此，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。所以，一种产品从设计到正式投产要花很多时间，这样开发周期长，且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，经常导致设计人员之间的合作不协调。

近年来，由于计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展，给现代机械设计注入了新的生机活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计是在这种条件下产生的。它使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性，建立企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过分散组合在各地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，所以不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。

做为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等许多知识领域。从机械设计的角度来看，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来看，应研究如何对现有的设计资源进行组织和，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。

2国内外远程机械设计发展

2.1远程设计的概念和意义远程设计让设计人员通过浏览器输入设计参数，服务器自动进行选择和计算，根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用，其缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点：缩短产品的开发周期；避免重复开发；降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现，极大地降低了客户端软硬件的配置要求；因为远程设计一般都提供给用户进行交流和讨论的平台，这不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且还大大提高了一次产品设计的成功率。

2.2远程设计的国内外研究现状

2.2.1在国外领域，有关远程协同设计的研究和应用起步比较早，主要有：①上世纪80年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，首次提出T计算机支持的协同工作的概念。②20世纪90年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室开展了一个名为Cybercut的研究项目，建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。③英国建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站，提供工程设计、制造需要等各种信息，建立了基于Web的虚拟制造中心，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。④美国的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork”，减少了时间，降低了成本，快速获取全球设计知识的基础的同时，进行产品创新设计。⑤英国Liverpool等大学研究并且应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化的设计服务。

2.2.2在国内，这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参并建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络（），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、机械科学研究院、华中理工大学、重庆大学、上海交通大学等国内许多著名的高校和科研院所。②清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign，其采用了Client/Serveer构架，客户与服务器之间通过VAW来完成。③上海先进制造工程技术研究中心与上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计和制造系统，利用它进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。

除此之外，国内也有一些相关的网站，如：中国机械网（china-）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。

可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的内容必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。新晨

3远程设计系统的技术研究

任何系统的总体结构模式的确定是系统在设计初步阶段要完成的一项主要任务。它的总体结构模式是系统的基础，只有确定了系统的结构模式才能进行下一步的设计和开发。而且应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的，所以，必须先对网络计算模式进行分析。

计算机网络技术的发展过程中先后出现了大型机为中心的计算模式，服务器为中心的计算模式和客户机/服务器(Client/Server)计算模式，还有随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。

对两种计算模式经过分析和研究，CS模式和B/S模式比较，具有以下优点:界面风格统

一、可移植；跨平台性，B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性，客户端可位于任意的软、硬件平台；易于管理和维护。

4远程设计系统的支撑技术

基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动，其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术、计算机编程技术、多媒体技术和图形浏览技术等。

参考文献：

第9篇：机械设计范文

利用设计人员的直觉和经验来进行矿山机械设计的方法早已不适用，其主观性和盲目性比较大，存在着许多偶然性因素和不确定因素。现在，计算机发展日新月异，计算机在各行各业都有十分广泛的应用，大幅度提高了我们的工作效率。在矿山机械设计中利用计算机技术，不仅能够使设计效率大幅度提高，使设计技术得以显著地提升，而且设计出来的机械质量也有了保障。以计算机技术作为保障的现代化设计方法有很多利用经验设计所无法比拟的特点,比如多态性、智能性、动态性以及系统性等等，增加了安全性和高效性，同时满足设计者和企业的要求，从而能够更好地满足社会和经济发展的需求。

2现代设计方法在矿山机械设计中的体现

2.1现代设计方法之CAD技术

CAD技术即计算机辅助设计技术，由于计算机的广泛使用，计算机也应用在矿山机械的设计中，并成为矿山机械设计中最常运用的技术。它的使用是通过对计算机软硬件的调整来改进矿山机械设计的，包括机械设计和机械分析以及绘图等环节，提供了可视的界面，避免了设计时的盲目性。CAD技术有两大特性是依靠经验设计难以望其项背的：一是可以实现模块化设计和一体化设计的目标；二是在CAPP系统进行工艺规划和NC编程时可以直接导入计算机内的产品模型，并可以将加工代码直接传入NC机床和加工中心进行加工，确保模块化和一体化设计的实现。由于CAD技术具有以上诸多优点，可以非常有效地设计和提高生产效率，简化矿山机械设计的过程。因此，要充分利用CAD技术软件特点与现代设计技术相结合，从而实现设计方法的不断完善和改进。

2.2现代设计方法之有限元法

设计时必须要对矿山机械在工作状态下的受力状况进行分析，而这种受力十分复杂，仅仅通过经验分析、图纸勾画是不可能精确、全面表达的。我们以挖掘机在工作状态下进行受力情况进行分析时，由于其结构和载荷都比较复杂,在以往的设计中一般都是通过截取几个比较特殊或者是重要的面简化计算，这样不但无法保证计算结果的准确性，并且只是通过对几个截面进行设计校核，无法确定每个零部件的应力分布情况，采用这种方法设计出来的产品的安全性无法保障，存在着较大的风险性和盲目性。而在计算机的帮助下，应用有限元法能够非常清晰地发现受力材料的应力分布情况及其易发生断裂的部分，这样对每块受力材料都可以设计校核并能快速生成应力分布图，极大地简化了荷载计算，并且能够直观地反应数据的特点，提高了作业效率，在提高安全性的基础上减少了设计人员的工作量。

2.3现代设计方法之可靠性设计

矿山机械设计质量高低的决定性因素就是其是否具有良好的可靠性，也就是说生产出来的矿山机械设备能否在相对恶劣的工作环境下完成要求的采矿量，能否保证任何情况下整个采矿过程的安全性、稳定性和环保型。针对可靠性的设计首先必须要做的就是试验，也就是通过对其设计数据的统计与分析，得到该机械设备的载荷、工况变化、长度尺寸以及材料机械性能等状况，把这些数据分布，作为检验可靠性的重要依据。通过上述具体的分析和计算，建立可靠性模型，确定设备的使用年限，通过对其可靠性的全面掌握，及时处理可靠性较为薄弱的部位，提高可靠性，从而使矿山机械设备在恶劣采矿环境下的安全性得到保障，并且能够更好地提高矿山机械设备的质量，提升其安全可靠性。在生产中安全永远是第一位，因此，矿山机械设计中的可靠性设计不容小觑，要通过不断技术革新和改进进一步加强现代设计可靠性，将危险性降到最低。

2.4现代设计方法之人机工程设计技术

采矿工作都是在野外，其环境是十分恶劣的，因此，在采矿的过程中必须全神贯注，稍有疏忽就会造成人身安全事故，甚至是付出生命的代价。而人机工程技术，它的目的就是根据人体工程学原理，考虑恶劣的施工环境，最大限度地满足人的使用习惯，使操作人员用着舒适，减少劳动强度，增加防护措施，提高安全性能。可以从人体工程学的原理出发，通过用操作人员做实验的方法，测试操作人员犯错误最少的档位，即通过选择合理的档位高度和位置，最大限度地避免操作人员的操作失误，并减少劳动强度，最大限度地防止安全事故的产生。

3结语