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精品论文 参考文献 谈现代机械设计方法 陈卓其 　　广东省东莞市寮步镇小坑村达成机械设备制造有限公司 　　摘要：作者主要从事机械设计。作者主要从现代机械设计的特点、现代机械设计方法的种类、计算机辅助机械设计方法、系统化机械设计方法。介绍了题目，本文旨在同行探讨学习，共同进步。 　　关键词：特点；种类；械设计方法 　　一、现代机械设计的特点 　　现今机械种类很多，结构也愈来愈复杂。但从实现系统功能的角度上看，它主要包括传动系统、动力系统、执行系统、控制系统及操纵等，每个系统又可依据需继续分解为更小的子系统。目前机械设计有其鲜明的特点，即不但要求设计对机械的工作原理、运动方式、结构、能量和力的物流技术、传递方式、各零部 　　件的材料、尺寸、形状、润滑方法等进行构思、计算、分析，并且还需要融通多门科学知识，如创造性工程、仿生学、美学、机械电子学、控制论、价值工程、机械电子学等，使设计出的产品在市场中具有竞争力。 　　二、现代机械设计方法的种类 　　2.1 优化设计 　　机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的应用和移植，其基本思想是依据机械设计的标准规范和理论方法等建立反映符合数学规划要求和工程设计问题的数学模型，然后采取数学规划方法和计算机数字处理技术自动找出设计问题的最优方案。不仅可行，并且最优，是机械优化设计追求的目标，可行性方案的建模与提出是优化设计的基础。常用优化处理方法有：线性优化法、一维有哪些信誉好的足球投注网站法、非导数优化法、导数优化法等。常见优化软件有ANSYS、MATLAB等。 　　2.2 并行设计 　　传统的设计方法是依照制造、设计等过程串行进行，设计阶段很少考虑设计以后的问题，这种设计方法使产品设计与以后的制造，使用，维修等环节相互脱节。并行设计是在产品开始设计时，就考虑到产品从设计到使用过程中整个寿命周期的所有元素，产品的设计过程和加工制造、工艺设计和销售等各个阶段并行地进行，实行集成开发，力争使所设计的产品具有较高的综合性能。 　　2.3 可靠性设计 　　可靠性是指产品在规定的时间和规定的条件内，完成规定功能的能力。可靠性设计是对结构和系统进行可靠性预测和分析，采取简化结构和系统、可维修设计和裕度设计等措施以提高结构和系统可靠度的设计。它不仅直接反映产品各组成部件的质量，并且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性分为使用可靠性、固有可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有无故障率、可靠度、失效率三种。 　　2.4 模糊设计 　　机械设计领域普遍存在模糊性现象，例如产品性能的坏与好、使用寿命的短与长、可靠性的低与高等，都是一些模糊量。模糊设计是把模糊理论引入到设计领域中而形成的一种崭新的设计方法。模糊设计不是建立在对系统进行精确的数学分析基础上，而是依据模糊性的实际经验确定设计参数。模糊设计通常是与别的设计方法相结合，处理设计中的不确定性因素，使设计方法更加完善、合理。 　　2.5 摩擦学设计 　　摩擦学是研究具有相对运动表面磨损、摩擦与润滑理论的一门学科。摩擦学设计就是充分运用摩擦学知识，合理设计机械零部件，采取先进工艺和材料，正确选用装置和润滑方式，减小机械设备的摩擦损耗，降低失效时间延长产品寿命，提高设备的运行可靠性和工作效率。尽管摩擦学问题普遍大量存在于所有机械设备中，但以往机械设计很少考虑摩擦学问题。 摩擦学设计是继运动学设计、强度设计之后又一重要的设计内容。 　　2.6 参数化设计 　　参数化设计分为两个部分，为参数化修改引擎和参数化图元。参数化设计中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对机械设计做的任何改动都可以自动在其他相关联的部分反映出来，使每一个机械零件都通过一个变更传播引擎互相关联。参数化设计可大大提高模型的修改和生成的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。 　　2.7 智能设计 　　智能设计是指应用现代信息技术，采用计算机模拟人类的思维活动，提高计算机的智能水平，从而使计算机能够更好、更多地承担设计过程中各种复杂任务，成为设计人员的重要辅助工具。前些年智能设计仅仅停留在计算机辅助设计即CAD水平上，计算机的不断发展而产生的基于知识库的专家系统以及具有联想记忆功能和自学习功能的人工神经网络技术得到迅速发展，推动智能设计迈上新台阶。 　　2.8 虚拟产品设计 　　是指在不生产实物产品的状况下，利用计算机技术在虚拟状态下设计、制造、构思、测试和分析产品的设计方法，它建立在用计算机完成产品整个开发过程的基础上。工程师完全是在计算机上建立产品模型，对模型进行分析，然后改进产品设计方案，用数字模型代替实物原型，进行试验、分析、改进原有的设计。这样通常只需要制作一次最终的实物原型，使新产品开发一次