机械创新设计总结范文
1现代机械设计
1.1主要特点
（1）传统的机械设计中，通常需要设计人员根据以往的设计经验和对机械的主观判断进行设计，这对设计人员的设计水平要求更高。当今社会，很多先进的技术广泛的运用到各个领域当中，现代机械的设计人员能更快、更好的完成机械的设计，旧时代的设计模式已经不能满足现代机械设计人员的需求。所以，在现代机械设计过程中，为了能减少工作误差，提高工作效率，设计人员应运用新的设计技术。（2）传统的设计过程中，都是依据总目标完成设计。在不同的流程上所采用的设计方案也不同，只有完成上一个流程的方案才能展开下一步的工作，导致对完成产品的效率低下，浪费了很多时间。在现代机械设计中，制定方案的同时就避免了时间的过度浪费，直接将设计数据和方案导入计算机中，然后打印出立体图形，针对数据进行修改，确立最后的设计方案，使机械设计更具科学性和准确性[1]。
1.2机械设计的原则
在制定设计方案时，就要对产品的性能进行确定，采用最好的设计方式，缩短设计时间。将使用价值最低的机械部件找出进行分析，找出和整体设计中存在的问题，尽量减少改动来解决问题，降低对时间和材料的损耗。机械设计过程中，需要不断的去联想，对相同的事物进行研究和总结，判断联想得出的结构和设计方案的结果是否有关联性，如果有关联性，那么在机械产品的设计中，加入创新思维是很重要的。
2机械设计的发展
2.1传统机械设计
在机械设计初期，经济发展缓慢，没有创新能力，过度的依附以往的经验，设计人员的水平低下和设计设备不完善，无法摆脱传统机械设计的束缚。导致我国在机械设计的发展比较迟缓，经济效益有限。通过工作人员用各种方法了解客户对产品的要求，对市场情况进行初步的了解，分析产品在投入市场时会遇到的各种问题并找出解决措施[2]。
2.2现代机械设计
现代机械设计是最能体现人的能动性和创新性的活动。随着社会的进步和工业技术的提升，对人的技术能力水平的重视程度也加大，显现出人的价值性和创造性。在现代机械设计中，技术人员作为主力军，需要通过科技成果来不断的开发创新思维和潜能，并且运用到机械设计中去，加快机械设计的工作进度，减少对材料的使用。减轻机械工程设计工作的枯燥，激发设计人员的工作热情，更易于制定完整的设计方案，研制出性能更大的产品，使产品具备安全性和可行性，降低生产成本。通过创新思维，推动机械设计朝智能化和自动化发展[3]。
3在机械设计中创新思维的体现
创新是社会发展的源泉和动力，目的在于激发人们的思维创造性和活跃性。要具备敢于创新和研究的精神才能实现对机械设计的创新，制定完整的设计方案，不断的对方案进行充实，突破传统模式的束缚，寻求新的设计理念和设计方式。
3.1外观造型在机械产品的体现
在机械产品设计过程中，不仅要考虑性能，还要注重美观。应用美学基本原理对产品的装饰、外形设计和色彩搭配进行研究并使用到产品中去，符合艺术造型的审美规律。在机械产品的外观设计上，不仅要达到功能的标准要求，还要把创新思维融入到选材过程中，考虑外形设计的实用性和可行性，利用工艺手段和材料来展现外观的材质美、色彩美、形体美和线型美，通过视觉效果的呈现给予人美的享受。发挥机械产品设计人员的创新思维和创造能力，优化机械产品的外观设计。
3.2动力能源设计在机械产品的体现
随着工业的发展，新型的能源技术、制造技术和材料加工技术日益凸显。在进行产品动力系统设计时，机械设计师对产品的动力能源选择性更强，可以采用太阳能、电能、石油和天然气，比较节能环保。设计者要发挥自主创新能力，找寻新的方式方法，对产品系统的设计方案进行改进，把新型的能源加入到机械产品中，作为动力能源来使用。除此之外，还可以根据用户的需求，设计出更节能环保的产品[4]。比如，在我国的公共交通工具中，使用更广的是电动公车，通过电能来保证汽车的安全行驶。新型的电动公车和燃油公车对比，在排放污染气体方面对环境的保护更有利。新型的电动公车在电能产生过程中仍然会排放气体，但对空气并不会造成污染，控制了气体的排放量。在经济发达的城市，使用电动公车能减少污染气体的排放，还能提高电能的使用效率，顺应了国家节能减排的措施，提升了经济效益[5]。因此，应该广泛地推广电动公车（如图1）的使用。
3.3运动方案在机械产品的体现
根据用户对产品性能的需求，设计人员开展机械产品的运动方案设计，寻找最佳方法去解决问题，为机械设计系统奠定了基础。在进行整个运动方案设计时，主要从系统的执行机构、原动机和传动机构整个框架来进行设计，是一种对运动性能要求极高的机构运动。运动方案的设计对产品的后期维护、性能、结构、成本和工艺都有影响。运动方案的设计是整个机械设计的重要部分，设计人员通过创新思维设计并调整最佳的运动方案。例如在汽车的运动方案中，大多采用了逆反和移植的创新思维。传统的设计方案中，会出现动力效率低、制造成本高、汽车空间狭窄、牵引力不足等问题。在现代机械设计能力提高的背景下，汽车厂商通过发动机前置的方式把汽车前轮的传动机构和发动机的输出轴线连接（见图2），这样可以简化汽车的驱动机构，减少对部件的使用，降低生产制造成本；提升了汽车的加速性能，减少了油量的损耗，缩短了刹车的距离；加大的汽车的车内空间，提高了汽车的舒适程度。
3.4结构设计在机械产品的体现
机械产品的结构设计包括了产品的总体结构、外形的设计以及对各个部分的合理配置。不同的用户对机械产品的功能都有不同的需求，要根据不同的结构形态去设计方案并且设计出新型的产品。目前来说，人们对机械产品的结构设计和功能的要求更高，需要设计者在有限的空间里加入更多的功能，满足人们的需求。比如在办公室里，各种扫描仪器、打印机和复印机占据了很多空间，影响了办公的环境和员工的工作效率。人们迫切的需要集齐了多种功能的工作设备。一些机械制造企业在了解到人们的需求之后，开始研究、设计功能一体化的办公设备，其能够有效的改善办公室环境。
4结语
创新推动了人类文明进步，推动了社会经济的发展。机械设计是整个机械工程体系中最重要的一部分，决定了机械产品的性能。在产品设计过程中，不论是变型设计还是继承设计都离不开创新思维的运用。在创新思维的推动下，我国的机械设计工程朝着算法化，程序化的方向发展。提高创新思维能力对机械设计工程的稳定发展有着重要的作用。
作者:丁舒园单位:安徽东风机电科技股份有限公司
参考文献:
[1]关博文.浅议现代机械设计理念和技术展望[J].现代制造技术与装备，2016（01）.
[2]陈华金，刘宏.现代机械设计方法及研究[J].科技经济市场，2016（02）.
[3]易汉江，刘宏.现代机械设计的创新方法探究[J].科技经济市场，2016（03）.
机械创新设计总结范文1篇2
1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。
1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。
1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。
1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。
1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。
2、现代设计方法翻新研究
2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。
2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。
3、机械创新设计技术
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。
机械创新设计总结范文篇3
机械设计基础课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点，给教学工作带来不小的困难，因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标，在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。
一、教学现状分析
1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候，大多数学生以前极少关注机械的结构，对机械缺乏一定的感性认识，或对机械的整体认识是模糊的。
2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立，其特点是概念多、原理多、公式多、图表多，内容比较枯燥和单调，所学知识在学生以前的学习中很少接触，初学时往往会感到吃力。在传统教学中，以教师讲授知识为主，学生只是被动地听讲;教学方法单一，无法吸引学生的注意力。
3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解，而对实际工程的机械设计方法介绍不多，忽略了学生的能力与素质培养，使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪，或为取得好成绩而死记硬背，出现高分低能的现象。
二、丰富教学方法，完善教学手段
1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。
(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究，提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是纲要网络图表，此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具。在讲解各章内容时，利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来，使其相互关系形象直观地表达出来，有利于学生对所学知识的理解和记忆。
按内容和应用可将图表分为讲授型和概括总结型。例如，在讲授带传动和链传动的知识时，当讲解到离心拉力Fc，并加以解释，如当带作圆周运动时，带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc，而Fc将作用在带的全长上，因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力c过大，将带来不良后果：①降低带的寿命;②带与带轮表面的正压力下降，导致最大摩擦力下降，从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。在对带传动进行小结时，可知带是处于变应力状态下工作的，带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来，让学生从烦琐的笔记中解脱出来，减轻了学生的学习压力，加深了学生对知识的理解和记忆。
(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，其特点是学中用，用中学，以用促学，改变了以往教师讲，学生听的被动教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务。如在讲授平面连杆机构一章时，教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题，然后为学生设计了一项任务为休闲娱乐机械和家庭用机械的设计，设计的机械必须包含平面连杆机构，并对设计任务进行了一定的解释与提示，如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品，包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外，还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计，工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算，等等。
在实施过程中，采用企业产品设计模式进行，由学生根据自身专长和兴趣爱好组队，每组3~5名学生，选出1名组长，领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研，且每位成员均须提出自己的设计方案，由组长组织小组展开讨论，选择最佳设计方案。例如，有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯，应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感，可培养学生对机械的学习兴趣，提高学生自主学习及与他人协作的能力，为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。
2.完善教学手段。
(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果，能扩宽学生的眼界，便于理解，实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时，在讲解重点内容时辅以传统的板书，使重点突出、要领清楚，达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用，对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如，将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示，使死气沉沉的课堂变得生动活泼，增加了学生的感性认识。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前，便于学生理解。
(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高，尤其是工业设计专业的学生。因此，在机械设计基础课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学，收到了良好的教学效果。例如，在讲解凸轮机构时，可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时，可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体，并将其演示给学生，使学生产生好奇心，萌发急于寻求答案的求知欲望，增强学习的自觉性。为了便于学生学习，开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。
3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识，在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生，并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料，写出相关机械的发展历史，如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等，让学生在查找资料的过程中，对机械及其发展有一个总体的认识。同时，在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务，将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。
三、精练教学内容，进行教材建设
1.精练教学内容，挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材，可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连，挖掘生活中的机械设计基础课程教学素材，可以使枯燥的机械生动化，单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例，并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题，让学生感到所学内容有用、有趣。例如，应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。
2.建设课程教材。因材施教，积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下，虚心向兄弟院校取经学习，以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究，应用图示教学法进行了教学实践，将积累的经验和教学成果固化进教材，正式出版了《机械设计基础》教材，并编写了《机械设计基础实验指导书》。
四、加强实践教学
1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体，引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野，提高他们实践动手能力，鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究，使得学有所需的学生都有机会参与其中，充分利用实验室的各种资源，得到有益的锻炼和提高。
工业工程、工业设计专业的学生先后开展了基于人因工程学的超市货架设计、节阅公共绿色照明阅读桌创新设计、模块化组合式家具设计等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果，该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。
2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛，让学生真刀实枪的去干，利用课堂上教授的理论知识，品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的家用多功能折叠购物车、防反光可调节黑板等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。农用翻土机设计、自动选种机、按摩椅设计等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。
3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实，增加实验学时，课程组开发了多项开放性实验，如典型机构运动仿真分析与验证、典型机械拆装测绘与结构分析实验、小型机器人创意设计与制作实验、机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进、常见机械传动系统建模与仿真分析实验等，完成实验的学生可以获得创新学分，鼓励学生课余时间走进实验室。
机械创新设计总结范文篇4
关键词工程机械；结构设计；仿生学；应用
1仿生学原理
结构仿生是通过研究生物肌体的构造建造类似生物体或其中一部分的机械装置通过结构相似实现功能相近。结构仿生中分为蜂巢结构、肌理结构、减粘降阻结构和骨架结构四种结构类型。随着现代科学技术的不断进步，仿生学的概念也被不断完善和改进，逐步形成系统的仿生学体系。实质上看，仿生学的产生是人类主动学习意识下的产物。它带给人类带来了创新的理念与学以致用的方法，使人类以不同的视角看世界发现未曾发现的事物实现科学技术的原始创新，这是其他科学不具备的先天优势。
2工程机械概述
2.1基本组成
工程机械结构的种类繁多，大到国民经济建设中起着重要作用的交通运输、能源、矿山、农林水利、市政建设、国防安全建设；小到计量仪器仪表、日用生活器具等方面都起着重要的作用。我国的工程机械是对各施工部门所使用的机械设备的总称，包括建筑机械、铁路与公路工程机械、矿山机械、水电工程机械、林业机械、港口机械、起重运输机械、生产制造业辅助机械、仪表及设备传动机械等。由于种类繁多，而且在每个种类下都细分有更多的型号，所以工程机械的分类方法很多。工程机械种类繁多，结构和功能多种多样。不过从总体上看一台完整的工程机械是由动力部分、传动部分和工作装置三大块构成。动力装置。通过能量交换给工程机械提供能量的发动机称为动力装置。常用的有电机和内燃机。传动装置。将发动机提供的机械能传递给工作装置，一般有四种形式：机械传动（如膜式燃气表中计量单元应用的四连杆传动机构）、液压传动、液力传动和电传动。工程机械当中机械传动和液压传动应用较多。工作装置。工程机械实现预期的功能和作业要求都是通过工作装置完成的。设计时，是先确定工作装置，然后进行动力部分和传动部分的设计。由于作业要求和施工条件的不同，工作装置的结构也是各式各样，是工程机械结构中种类最多的部件。工作装置要求高效率、多功能，笨重低效的结构会被淘汰。另外也有资料将动力部分、底盘和工作装置作为工程机械的三个基本组成。
2.2工程机械总体设计与结构仿生学的结合
总体设计是工程机械设计中一个重要的环节，对工机械的性能起着决定性的影响。总体设计过程中需要考虑许多因素，包括机械的用途、作业的特点、使用要求等内容，合理地选择整机各部件的结构形式，合理的选定结构尺寸和性能参数，对总体结构和运动形式进行校核，保证所确定的机器尺寸和参数满足设计要求。从总体设计的内容可以看出，该部分较多的涉及机械总体尺寸、结构形式和主要的性能参数等内容。生物结构中合理的尺寸和构成形式能够在一定程度上为工程机械的总体设计提供很好的参考。在整机的主要性能参数设计内容中，能够与结构仿生学相结合的内容有外形尺寸、工作装置的特征尺寸等内容。对于施工中常见的工程机械，如挖掘机、装载机、起重机等产品经过长期的生产和使用，结构形式都已经标准化，因此，要进行结构的仿生学设计就要突破以往的形式。接下来本文主要探讨了结构仿生学在工程机械结构设计中的应用。
3仿生学原理在机械设计中的实际应用
纵观当前机械仿生设计的发展趋势，在实际生产中的应用更加多元化与广泛化，而相应的技术革新也正逐步走向智能化与全面化，现具体举出以下几例加以分析：
3.1半步行轮驱动机构
在地面工作机械的仿生设计研究中，半步行轮驱动机构是根据传统的水牛耕地现象而创造出的新型技术，通过对水牛在水田中的工作特征分析，陈秉聪等人提出了全新的“半浮式理论”，有效地将机械运动中的“沉”、“浮”以及“滑行”、“驱动”加以有机结合，以此改变了传统生产中承重与驱动并存的结构体系，而代之以一种适用于水田及松软土壤工作的高效生产方式。同时，从机械仿生设计所延伸的一系列研究中，也相继推出了眾多滚动阻力较小，而驱动动力较大的先进设备，为行业生产提供了巨大的动力。显然，仿生学原理在机械设计中的实际应用不仅加快了机械设备的改革，而且还有效促进了设备实效化、便利化的发展[1-2]。
3.2大型触土机械设计
在大型触土机械的设计方面，相关科研人员也从深松部件、钻头以及推土板三个方面的结构中找到了仿生学结合要点。通过不断操作试验，在减小深松阻力这点上，成功提出了仿生弯曲型结构，而且在钻头设计上，同样参照穿山甲体表鳞片分布形式制作出了新型的仿生钻头，不仅有效解决了生产工作中的钻头泥包问题，还极大地加强了泥质岩钻探中机械设备的实际工作效率。由此可见，随着仿生学原理的不断深化应用，机械设计中存在的一些难题也将逐步得到妥善的解决，实际设备生产效率也将因此而大大提高。
3.3人工智能机器人
近代机械设计领域的发展成果中，最重要的莫过于机器人，这不仅仅是机械制造重大变革的体现，更是仿生学原理在机械设计方面的本质性应用。目前，相关的人工智能机器人的设计制造等都已较为纯熟，通过对人体相关结构体系的不断认知，机器人已然能够适应人类生产生活中的大部分工作。仿生机械手关节的设计无疑大大加强了机械设备的灵活性，而随着计算机网络技术的配合推进，机械自动化生产进程也因此而得到了促进。
4结束语
生物为了适应自然界的发展规律，不断进化和完善自身的性能及组织结构，获得了结构完整、新陈代谢和自我更新的保障体系，从而得以生存和繁衍，确保生物链的延续性与平衡性。工程机械仿生学的研究主要是为了从自然界获取灵感，使工程机械与自然生态环境能够协调发展，提高工程机械的使用效率。本文主要分析了仿生学在工程机械结构设计中的相关应用，仅供参考。
参考文献
[1]王珂.基于结构仿生的塔式起重机臂架优化设计研究[D].山西太原：中北大学，2015.
机械创新设计总结范文篇5
关键词机械设计制造及其自动化专业实践教学多维创新能力
1基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施
1.1探索机械设计制造及其自动化专业
“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究，探索出其各自有效的改革途径，如何通过引入企业案例，或者进入企业实际工作岗位进行培养，提高学生实践能力和创新能力，使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。
1.2面向行业重构和优化机制专业课程体系结构
机械行业涵盖范围比较广，不同的企业需求人才能力不同，如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标，既保证人才培养的共性，又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求，在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性，又注重专业技能的精深程度，[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构，构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构，同时通过课程整合形成跨学科的课程群，使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面，通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求，并立足于实际生产过程，根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容，使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面，专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺，并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来，使教学内容紧扣行业发展趋势，让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。
1.3依据CDIO工程教育模式的理念，构建与培养目标相适应的实践教学体系
根据机械设计制造及其自动化专业的特点，实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。同时考虑“阶段性与系统性相结合，理论与实践相结合”的原则，又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块，分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验；专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计；实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]
2实施过程
（1）顶层设计阶段。为成果形成做好顶层设计，明确实施目标，制定实施方案。在梳理机制专业人才培养前期积淀的基础上，组织教师和行业专家开展广泛讨论，制定课程体系和实践教学体系建设的实施方案。（2）具体实施阶段。对接行业需求，明确能力标准，从人才培养方案制定、课程体系优化、实习实训改革、课堂教学革命、教学团队建设等方面全面落实学生能力培养。（3）总结提炼阶段。对成果的实施进行总结、修正，并加以提炼。在成果实施的不同阶段，依据成果实施的阶段性成果组织分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理项目实施过程中产生的各种资料（研究数据、教案资料、论文资料等），并总结提炼，同时以书面形式呈现，并转化为论文。（4）交流推广阶段。通过媒体报道、、著作出版及经验交流等方式对成果进行应用推广。
机械创新设计总结范文篇6
关键词：运动力学；机械结构；设计应用
0引言
工业经济虽然在知识经济时代的来临和冲击之下，逐渐走向了式微的发展阶段，但这并非意味着在社会生活和经济生产中，已经失去了往昔的主导地位，仍旧存在着不可忽略的价值和功能，并在国家复兴的进程中，具有强大的助推作用。作为传统工业部门中的代表，机械制造业不但在经济发展的助推中，作用绝非可有可无，而且在当前科技创新的研究领域中，其平台作用也是不可小觑。在机械结构的设计原理中，运动力学在其中的干预作用最大，在物理学的实验活动中，也最受研究人员的重视和关注。
1机械结构设计的在应用中的技术要素
作为机械结构设计环节中的重要组成部分，结构设计中的关键要素，正是促进技术革新的重要手段之一。伴随着科研活动中的理论基础的日益夯实和技术应用范围的日趋扩大，物理学中的相关原理也逐渐拥有了充足的用武之地，在实际机械结构的设计中，不断满足着机械结构的符合要求，并促进生产水平的解放和提升。在机械结构设计层面的几何要素上进行分析，机械结构的设计原理，秉持着其精密的设计技术的指导和应用，在零部件之间能够实现咬合力的提高，并实现位置关系的明确定位和精密确定。在这种几何要素的关系体系之内，机械结构设计中最为关键的因素，便是不同的面，在这些不同的面上，通过完善和优化的考量，来保证在零件的不同接触面上，都可以进行合理的安排。
2运动力学在机械结果设计中的应用
运动力学在机械结构设计中的应用价值，主要体现在2个方面：（1）在零部件的链接方面。在这一环节中，诚如上文中论述的那样，存在着直接链接和间接链接的差别，由于存在着应用方面的差别，所以在运动力学的应用潜力上，也存在着截然相异的表现。但是作为机械设计中的核心要素，运动力学所产生的抽象指导上，从根本上也是如出一辙。例如，利用力矩的变化，通过计算不同联接点的摩擦力和压力，从而可以了解到不同的节点的压力和零件的材料选择等。在力学计算和相应的选择性指标的衡量下，构成决定零件的选材和位置的排列组合等等，都体现出这一点。（2）在机械零件的操作过程中，一旦发生损耗等相关问题，运动力学的理念和技术原理同样存在着必要的指引作用，特别是在行动与摩擦之后产生的损耗之后，借助运动力学的相关理论，便能够依照运动做工，实现计算机的损耗系数，并且对零件的损耗程度进行相应的预定，还能够在根本上实现材质遴选的科学性。总之，充分利用运动力学，是保证机械结构设计的基础，也是未来的发展方向。
3运动力学在机械结构中的设计准则
3.1满足力学要求的设计准则
在进行机械产品结构设计过程中，必须要考虑到材料力学、弹性力学、疲劳力学等相关的力学准则，并且在此基础上，通过相应力学的强度计算法则，实现设计合格化的机械产品，积极引用在生产活动之中。在运动力学的物理学术体系中，疲劳力学便是一个值得参照的对象。由于其与轴承、齿轮以及轴的使用寿命等存在着直接的关联，因此在设计过程中，研究人员通常会依据不同机械零件的载荷变化，实现力学计算的灵活化处理，进而实现产品结构的优化，并延长机械产品的使用寿命和利用周期。由于零件的截面尺寸的变化，能够带动其内应力变化适应能力的提高，这便能够使得各截面的强度相等。而按等强度原理设计的结构，材料才可以得到充分的利用，提高经济效益。
3.2创新机械结构的设计理念
如今的机械结构创新设计活动，大体是指采用机械结构设计变元法，通过针对机械结构设计中相关因素的遴选和改变，以实现机械结构在实用层面上的技术革新和理念创新，以便满足于应用上的诸多需求。在这种呼之欲出的科研背景之下，创新型结构在便利性和经济性等多方面上均能够优于传统设计结构的主要原动力，就是近年来推出的变元法。这种机械结构的设计法则主要包括多种装配原理，例如数量变元、形状变元、材料变元、位置变元以及装配联接变元等等，在变元中实现机械结构设计方案的革新，并在数学模型的引导和助推下，计算和测试其结构性能，便能够选择出最优化的机械结构设计。
机械创新设计总结范文篇7
关键词：现代设计；机械；特点；
中图分类号：F213.2文献标识码：A文章编号：
现代计算机技术的发展与应用，极大的促进了机械设计的发展，特别是一些软件与硬件的综合利用，更是为机械设计提供了使得条件。传统的机械设计已经无法满足现代机械行业的发展需要，因此，充分利用现代科技的优势，促进机械设计的科技创新，才能提高我国机械制造的综合水平。
一、现代机械以及现代机械设计的主要特点
1、现代机械的特点
（1）性能较高，结构相对简单。传统机械要想实现功能上的变更，要依靠设备或装置的改变，革新方法上单一。而现代机械在这一方面则比较灵活，方法较多，可以把不同的技术结合起来综合使用，更能够从不同的切入点着手，实现结构的科学化。
（2）效率得到提高，实现了成本的降低。现代机械能够极大地节省工作时间，可以更为直观地看到工作成果，还可以有效地确保产品质量。
（3）现代机械实现了功能的增加，柔性也更高。现代机械有着广阔的发展前景，涉及到的对象更多，方式也呈现多元化趋势，比如利用电子通讯技术就可以弥补传统机械操作的不足。
2、现代机械设计的特点
相对于传统的机械设计，现代机械设计拥有自身的新思路和新理念。尤其是现代机械设计所涉及到的学科较多，与不同的行业有着密切的联系，所应用到的技术和理论知识也并不只限于机械专业的内容，还涵盖了思维科学、哲学、智能科学以及心理学等多领域的研究成果。现代机械设计更是集结了现代物理学、现代应用数学以及应用化学等基础科学的重要理论，此外还包括机械电子学、控制理论与技术、检测技术和自动化领域的研究成果，尤其是计算机设备的大量使用与信息技术的发展，也为现代机械设计提供了宝贵的条件支持。现代机械设计更重视创新，这是传统机械设计所无法追赶的。
二、现代设计技术在机械设计中的应用
1、机械创新设计
机械创新设计是利用设计师的想像力，综合设计理论和设计原理，通过合理的构思，满足客户的需求，来进行机械设计的方法，强调的是人性化的设计，人在设计中起到主导型的作用，主要是采用新的设计原理和设计手段，把以前的机械性能作为出发点，不断的改善原有的机械创造和发明，来实现预先设计好的功能，从而提高工作的品质，使得设计出来的产品更具有经济功能。缺点是受经验的限制，还要在有限的求解空间中设计任务可解性，这些情况都可能错失一些好的设计作品。
2、机械优势设计
机械优势设计与单纯的追求设计的创新不同，不能以个人的兴趣作为设计的出发点，也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。由于机械设计总归是要面对市场，面对客户的，所以，机械设计要对产品的市场进行需求分析，寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向，使产品实现过程建立相互协调的联系，并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去，从而增强产品的市场竞争力。那些采用了新型设计理念的产品，可能在投放市场之后具有很强的竞争能力，但是也不一定就是成熟的产品。所谓的优势设计是以正确的设计为前提的，要用创新的思想来面对市场，找到属于自己产品的竞争优势。
3、稳健设计和模糊设计
稳健设计的主要特点是所设计出来的产品不管是在制造的时候，还是在使用的时候，当结构参数发生变化的时候，或者是在预定的使用期限内发生老化的时候，还能保证产品的性能稳定。稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量，从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈，设计和制造出来质量比较好，成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能，采用稳健设计解决一些因素的不稳定性，从而推理出相关运算方法。并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统，通过精确的数据运算，找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展，需要设计的机构也在逐渐的变大，设计中出现的变量越来越多，空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象，在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。
4、绿色设计
绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度，这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后，还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计，还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品，主要是注重产品的性能、质量以及产品的成本。很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等，在淘汰一些废弃的产品的时候，要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。利用完毕之后，没有进行回收利用，导致环境污染，造成资源的浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计，遵循保护生态环境的设计理念，从产品的制造到产品的使用，直到产品利用完毕，其中涉及产品的整个生命周期，其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作，保证生态环境不会遭受到破坏，不断减少废弃物的排放数量。
三、现代机械设计需要创新思维
创新思维，突出的就是一个“新”字，创新思维要求人们的思想活跃并富有创造力。在社会生产的各个环节中，创新思维是必不可少的，它是一个被人们所广泛接受和推崇的思维进步过程。创新思维侧重于思维的创新，具有一定的推理性、创造性、综合性和多向性特点。具体到机械设计中，创新思维主要有还原分析法、综合分析法、列举法、结合法、移植法、联想法、相似和对立、对比、联想等多种分析手段。假设可以把以上思维方法应用到实际生产当中，那么其所产生的回报则是无比巨大的。机械创新设计能够提高机械设计人员的智能化水平，达到建立有效的机械设计“专家”系统的目标，加速机械设计向着智能化、自动化、最优化以及集成化的方向迈进。另外，机械设计的创新探索能够有效地锻炼机械设计人员的创造性思维，激发他们的潜在能力，提高人员自身实现技术创新的自觉意识。依据机械设计的划分阶段，在方案结构设计、运动设计和动力设计3个阶段中，创新思维下的机械制造产品，通常会含有较高的科技含量，从而在市场推进的过程中就会回收到不可估量的经济与社会效益。
四、结语
综上所述，在新时期新形势下，加强现代机械设计的特点及创新研究是非常必要的，其不仅关系到企业自身的壮大，关系到社会经济的健康可持续发展，从长远角度来说更关系到我国社会的稳定与经济的繁荣。创新是社会发展的不竭动力，是现代化机械设计的重要组成部分，更是提高机械性能的关键因素。因此，我们必须要立足当下，从当前机械设计的不足出发，探索新旧结合的契合点，勇于创新，大胆尝试，积极调动从业人员的创新性思维，从而促进我国机械设计的现代化发展，为我国社会和经济的发展保驾护航。
参考文献
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［4］赵菊初.从两项小革新看机械设计的创新规律［J］.机械设计，2002（5）
机械创新设计总结范文
[关键词]人才培养理论教学实践教学毕业设计
一、前言
随着知识经济、信息时代的来临,机械工业与信息技术、电子技术的紧密结合已经和必将使机械工业进入一个高速发展的新时期,新概念、新设计、新技术、新工艺、新材料层出不穷。根据学校提出的“立足重庆、背靠行业、走向世界、服务全国”的办学思想,特别是“冶金、石油”两大行业对机械类创新人才的知识、能力、素质要求,构建机械设计制造及其自动化专业人才培养体系,使学生掌握将来对市场经济和科技高速发展产生自适应能力所必需的相关基础知识,培养以创新能力为核心的各种能力,适应时展的需求。
二、用人单位对机械类人才的能力的要求
现代机械实际上是一个由计算机信息网络协调与控制,用于完成包括机械力、运动、物质流和能量流在内动力学任务、机械和电子部件相互联系的伺服系统,对机械类人才提出了更高的要求。通过开展企业机械类人才的能力要求的问卷调查,对机械类专业本科学生在校期间应强调那些课程学习?调查结果如下表所示:
调查表明:用人单位也十分强调学生不仅应掌握基本的机械设计理论及方法,而且应掌握与机械学科紧密结合的现代信息技术,如计算机技术、CAD/CAM、现代测试与控制技术等。
三、指导思想与思路
创新人才的具体内涵表现为:具有宽厚扎实的基础知识(现代“大工程系统”本身和创新思维均以坚实的基础理论知识为基本保证,同时需要多学科知识的交叉、碰撞与融合)、从事工程创新活动的各种能力(包括探索实践能力、自主学习能力、协同合作能力、创新设计能力、表达交流能力等)、从事工程创新活动的综合素质。在制定机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案过程中,以“加强基础、拓宽口径、凝练特色、背靠行业、重视能力”为指导思想,将通识教育与专业教育有机结合,以机械科学、电子技术、计算机技术、机电控制技术为主体构建学科基础课程体系,兼顾工程科学教育与工程实践训练。形成体现理论教学、实验实践教学、自主研学三元结合,科学有序、整体优化的人才培养新体系。如图l所示:
四、人才培养体系
1.理论教学系统
根据科学技术的发展趋势及各门课程在机械工程中的实际作用,将机械类创新人才培养理论教学系统分为通识基础课、大类学科基础课、专业限选、专业任选、专业特色等四个层次,如图2所示。具体实施时,前三年加强基础,拓宽口径;四年级结合所属学科的科研特色,培养学生的专业兴趣和专业技能,从而实现“大类培养、方向成才”的目的。所谓“大类培养”是指课程体系的设置遵从“大工程、大教育”的思想;“方向成才”是指从专业特色出发,设置若干3～4个体现学科特色的方向模块,提高学生的社会适应能力。
(1)由机械制图与CAD基础、机械工程材料、金属工艺学、机械原理、机械设计、机械制造工艺学、互换性与技术测量等课程以及相关实验课程、实践性环节组成的纵贯本科四年的机械技术课程群;
(2)为有效地培养机械类学生在机电控制技术中的应用能力和创新能力而形成的以“微机原理”、“机械程测试”、“液压与气压传动”、“液压传动课程设计”等的机电控制技术课程群;
(3)集成了现代设计及制造过程中的多项先进技术,包括CAD/CAM技术、反求工程、虚拟制造、快速成形、产品数据管理、数控技术等的数字化设计与制造课程群。
2.实验与实践教学系统
机械类创新人才培养体系强化实践性教学系统的建设,在逐步开放相关实验室的基础上,要求实验教学与教师科研课题相结合,开发更多设计性、综合性、研究性实验供学生选择,将更多的实际问题引入教学实验、开拓实验、实践教学的新形式、新内容。具体表现在以下四方面:
(1)独立设置实验课程
重点对机械制图与CAD基础、机械原理、机械设计、机械制造工艺、机械工程测试、互换性与技术测量等课程的实验环节进行了力度较大的改革,构建相关课程实验新体系,对能够在实验室进行的教学在实验室进行。对实验内容作了重大改革,更新、改进和新增大量实验内容,提出了为学生综合设计能力和创新能力培养总目标服务的实验项目。
(2)强化综合实践环节
学生综合设计能力的培养需要通过一系列的具体设计训练来实现。因此,在制订具体培养方案时,相关课程均考虑安排了相应的、多级设计型大作业或课程设计、综合实践等环节。例如,一年级时的工程制图大作业,重点训练构形设计和制图表达能力;二年级通过机械制造基础实践、现代制造技术工程实践、工程材料课程的学习与实践,掌握机械设计所必须的工艺知识;三年级通过机械设计课程设计重点培养总体设计能力、创新设计能力以及运动方案设计和机械零部件工作设计、结构设计的能力,利用CAD/CAM技术进行中等复杂程度的机械设计。
(3)自主研、学系统
自主研、学系统贯穿教/学全过程,体现实践能力培养的渐进性和以学生为主体的自主研、学平台,使学生通过参加各类学科竞赛、课外科技创新活动、创业活动、“挑战杯”、机械创新设计大赛等。通过真实的工程环境,诱发学生的创新萌动与欲望,激发学生的创新意识,使学生从被动参与,主动参与直到勇于参与创新活动,最终达到培养学生创新精神与创新能力的目的。
五、结束语
科学技术的进步赋予机械工程以新的内涵,使其成为最能包融和吸纳众多学科知识,并能充分体现各学科最新科技成就的结合点,越来越多地显示着知识经济的特征。相应地,在机械工程领域中,人才的作用越来越大,对人才的要求越来越高。机械类人才必须具有大工程的思想,具备扎实的业务基础、宽领域的基本知识,较强的创新设计与实践能力,特别是要有较高的综合素质,才能适应现代社会对机械人才的需要。围绕机械类应用型创新人才培养进行系统研究与全面实践,以理论教学、实验实践教学、自主研学三大系统建设为主线,创建了能充分体现时代特征、规格定位准确、方案科学创新的人才培养体系。
参考文献:
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机械创新设计总结范文篇9
【关键词】机械设计；社会需求；产品更新
机械设计(machinedesign)，即根据目标功能，对机械的工作原理、结构、运动方式、能量的传递方式、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。
Pahl和Beitz最早将设计分为开发性设计(originaldesign)、适应设计(adaptivedesign)、变型设计(variantdesign)，并指出在实际的设计工作中大约70%属于适应性设计和变型设计。下面，我将就这三种设计类型谈谈个人理解。
一、开发性设计：零—原型的创新开发
一般要提出新的模式概念，或者新的原理方案。往往使用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化，设计中要引入某种新技术（新材料、工艺），要求设计人员有一种新的想法和构思，开发型设计能使机器品质发生质的变化。
产品的工作原理，主体结构，所实现的功能，这三者中至少有一项是首创的才可以认定为开发性设计。开发性设计的过程最复杂，创新性强，通常需要一个比较漫长的过程，因此，这种设计往往耗时很长并且需要投资较大。
在我们的日常生活中，大家熟知的电话的发明、蒸汽机的发明、飞机的发明等等从无到有的创造性发明，都是开发性的设计结果。
在当今社会中，随着机械业的逐渐发展，社会需求的不断增加，创新的作用已经超过了运作和经营，是经济发展的重头。除了经济方面，就科技发展来说，势必会向着更高端的目标前进，机械工业作为科技发展的基础工业，是否能够创新和发展，对整个工业和社会的发展都有着举足轻重的意义和影响。因此，机械设计人员在开发型设计这一方面应该多加努力。一个好的创造性观点不是轻易就能提出的，这需要我们在平时的生活和学习中不断积累素材，对生活现象不断提出自己的质疑和见解，才能有好的创意出现。
开发性设计可以着眼于社会生活的各个方面。在日常生活方面，可以从方便人们的衣、食、住、行以及提高人们的生活质量方面考虑。
比如方便残疾人出行用的拐杖，行走时是拐杖，休息时能拼成椅子。再比如现在市面上已经有的USB分线器，一头插在电脑上，另一头可以分出几个USB插口来，可以方便地同时给多个移动设备充电。还有能在面包片上印出文字来的烤面包机，以及适合孩子使用的各种趣味型健身器材。这些大都是利用已有的各种机械机构进行组合和创新从而达到产品的创新。可以看到，这样的创意产品在当今社会层出不穷。
近年来，我国申报专利的人数在不断上升，各个高校也更加重视学生创新性能力的培养，可见，创新已经被越来越多的人所重视。相信随着科技的不断发展，我国的机械创新设计定会更上一层楼。
二、适应性设计
指的是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加值。由于适应性设计既有一定的创新性，又不用进行功能原理设计，很好的综合了变型设计和开发型设计的优点，具有很大的灵活性和设计潜力。
比如老式的黑白电视机，因为当时技术的局限性，是用旋钮的方式来换台的。而现在用遥控器来控制。电视机成像基本原理没变，控制方式变得更加方便，适应了社会的发展。再比如从早期的自行车到摩托车，只是改变了能量的来源和转换，将产品变得更加适应社会的需求。还有数控车床等传统机械加工业中，在原有的机械产品中加入微机或电子控制，提高了机器的质量和效率，解放了劳动力。
适应性设计不用提出新的原理，不用改变原有的基本功能，只是局部提高或增强产品的功能性，所需的时间和投资不大。因此，在当今设计领域中是有很大发展潜力的。
因此，对于机械设计者来说，适应性设计是值得研究的一个领域。一个好的产品必然是能顺应社会发展的，能适应社会和人文环境的。因此，在设计过程中可以选择改良已有的产品，根据人们的需要来增添或是变换功能等等。
三、变型设计
变更产品的结构配置和尺寸由于需要传递的转矩或速比改变而重新。这种修改一般不破坏原设计的基本原理和基本结构特征，是一种参数的修改或结构的局部调整或两者兼而有之，其目的是快速、高质量、低成本地生产新产品以满足不断变化的市场的要求。为了快速响应市场的要求和达到利益最大化，变型设计是当今使用较为广泛的一种重要设计方式。
例如，北方使用的收割机不适合在田地较小，分布不集中的南方使用，此时，只需改变机器尺寸就可以。
再比如，早期手机键盘是九个数字键型的，有的厂家推出电脑键盘型的，再到现在的全触屏，输入方式的改变适应了不断变化的市场。还有同种产品不同材质的变换，以及为了便利将尺寸变得更小等等。都是通过变型设计来提高产品的质量和市场竞争力的。
在变型设计中，设计者主要考虑的应该是一个现有的产品中不方便的一面，努力的方向是如何采取措施来改变这一弱势，或者是，采用某些新的成果或者新的材料来改进产品的功能和质量，在短期内完成更新换代，使产品拥有更大的市场和竞争力。
总之，在当今的设计领域里，机械设计的三种类型有利有弊，看似独立却是相辅相成，融会贯通的。创新设计里可能会有其它产品功能的变型设计，适应性设计里也会有设计者独特的创意设计，变型设计也可能会设计适应性设计和创新设计。因此，作为一个机械设计者，我们在设计过程中要灵活运用这三种设计方法，以求达到顺应时代的发展和社会的需求。
参考文献
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机械创新设计总结范文篇10
江西理工大学应用科学学院是一所三本性质的独立学院,经过多年的办学实践,培养“应用型”和“创新型”人才已成为学院培养目标[3-4]。依托学科开展多种科技竞赛活动进行创新人才和应用人才的培养是一种行之有效的办法[5]。我院于2008年首次参加了第三届机械创新设计大赛,作品“全自动计量售饭机”获得江西省赛区一等奖,这是江西赛区唯一独立学院获奖作品。改进后的第二代作品代表江西赛区参加全国大赛,荣获二等奖。该作品已申请专利,并有一些企业对此作品很感兴趣,计划进行市场开发。在首次参加比赛就取得较好成绩的基础上,我们积极备战,2010年携3项作品参加了全国第四届机械创新设计大赛江西赛区选拔赛,作品“机械手式机井救援机”获江西省一等奖,“土壤灭火器”获三等奖,“球型抗风暴救生艇”获优胜奖。“机械手式机井救援机”作为江西省选送项目参加全国比赛,并获二等奖。成绩的取得,来源于学生、教师、学校各方面的努力和坚持。在参赛过程中,我们分析问题,总结经验,制定出一套行之有效的操作模式。
一、以赛促学,调动学生学习积极性,激励学生创新欲望
独立学院的学生整体素质与重点高校相比有较大的差距,与省属本科院校相比也有一定的差距。学生的学习兴趣不高,厌学情绪较大,部分学习较主动的学生也容易被大环境同化。在课堂教学过程中,学生总是处于被动状态,很难发挥主观能动性,学习兴趣提不起来。为了更好将大赛融入到学生的学习生活中,以赛促学,我们进行了如下举措:
(一)成立机械创新协会当今大学生对学习兴趣不浓厚,但对社团活动却情有独钟。在机械创新设计大赛组织实施过程中,学院利用学生心理作用于2008年成立了机械创新协会,吸引了一批对机械创新有兴趣的学生,在课余时间以科研兴趣小组为单位开展课外实践活动,包括创新课题讨论、校外实习基地参观、小产品制作、基本加工技能培训、学术报告等。实践活动中,教师以创新理念引导学生,为学生提供了足够的思维发展空间,放手让学生大胆尝试,充分培养学生的创新思维能力、自学能力和动手能力。学生通过课外实践活动,加强了团队合作意识,拓宽了机械创新基础知识面。
(二)建立专用实验室固定的实验场所是顺利开展课外实践活动的基本保障。江西理工大学应用科学学院在实验楼建立专门实验室供学生使用。此实验室由机械创新协会管理,配备专门指导教师和常用加工工具如老虎钳、扳手、电锯、小型钻床等,并与学院实训中心建立联系,利用实训中心现有设备进行机械零部件加工并完成创新小产品的制作。这样学生可以充分利用课余时间,有计划地开展实践活动,避免了受常规实践教学的干扰,提高了学生参与课外实践活动的自觉性和主动性。
(三)定期开展学术报告和专业讲座针对机械爱好者定期开设系列讲座如:机械设计与创新能力培养、机械制造技术现状与发展趋势、传感检测技术在机电产品中的应用、单片机技术应用现状与发展趋势等,涉及设计方法、先进制造技术、测试技术、控制理论等专业技术方面知识。通过启发式、讨论式等多种方式,调动学生的积极性,引导学生思考,激发学生的创造性思维。还有一类报告是由学生自己主持的,由已毕业返校的校友和参加过往届比赛的学生讲述自己的经验,并对学弟学妹提出期望和告诫。系列讲座和学术报告的开设,拓宽了学生的基础,扩大了学生的知识面,培养了学生的创新思维,激励了学生的创新欲望。
二、以赛促教,加强教师队伍建设
教师是培养学生的关键,优秀的指导教师不仅应有较高的理论水平,更需具备较强的动手能力和丰富的实践经验。江西理工大学应用科学学院是2001年组建的独立学院,师资队伍结构不太合理,年轻教师居多,这些教师大多是毕业后直接进入学校参加教学和管理工作,动手能力和实践经验都有欠缺。机械创新设计比赛周期很长,从项目创意、立项、方案设计、具体零部件设计、加工制作、试验调试到参赛答辩准备等工作,需要指导教师长时间关注指导项目,并对指导教师的综合能力提出较高的要求。针对以上问题,学院在教师培养和提高教师综合素质方面做了很多工作。
(一)加强教师培训江西理工大学历来重视对青年教师的培训工作,通过多种途径来提高教师的水平。针对机械创新设计大赛,安排《机械设计》《机械加工工艺》《机电传动控制》《液压传动》等课程教师参加了教育部高等教育司举办的高校教师网络培训,通过学习先进教学理念和教学技法,借鉴其他院校的教学经验来改变教学观念,提高教学水平。鉴于青年教师实践经验欠缺、动手能力较差等因素,每年利用寒暑假时间,联系实习单位,送教师到工厂和企业进行实地培训,专门针对加工工艺、数控加工等专业操作进行培训。另外,还与本地的多家机械加工企业建立校企合作,定期派教师到生产一线去进行实践,并在合作单位与工人师傅共同指导完成《机械加工工艺课程设计》等实践环节。
(二)丰富课堂教学内容,创新实验教学现如今大学教育还是以课堂教学为主的教育模式,因此课堂教学水平的高低反映了学校的建设水平。江西理工大学应用科学学院针对机械创新设计大赛,丰富《机械原理》《机械设计》等基础课程的教学内容[6-7]。利用校内实训基地、功能实验室和机械创新设计大赛,形成有较强工程背景的教学环境,使直观式教学、现场式教学方式的采用如鱼得水。在这样的教学环境下,通过一系列以机械产品为对象的实训项目,以及采用大量的源于生活、源于生产一线的案例,使教学内容注入更多的工程因素,达到基本知识、基本理论与工程实际紧密结合的目的。为了培养学生的创新设计能力,在课程建设中对实验室进行扩充,在原有传统机械零件模型和机构模型基础上,进行机构创新、轴系创新、机械系统创意组合和慧鱼创新设备的购进,在试验内容上,增加机构创意设计、组合式轴系结构设计、机械传动综合实验等。
(三)建立教师工人相结合指导模式鉴于教师、学生动手能力较差,参赛模型或实物制作过程比较困难这一问题,结合江西理工大学实际情况,制定了教师工人相结合的指导模式。学院的目标是培养应用型人才,因此在实习环境的投入上比较大。学院有完整的金工实习工厂,其中包含了机加工的全部工种:钳、车、焊、热处理和数控机床加工,并配备经验丰富的生产工人进行实习指导。利用学院现有优势,在参赛初期的选题和方案设计阶段由教师指导完成,在模型或样机的加工制作阶段,由教师和工人共同指导,学生具体操作完成零部件的加工和参赛样机的装配。
三、以赛促改,制定科学的教学计划
机械创新设计大赛每两年一次,不利于学校教学计划的安排,难以保证每届学生都有机会参加;比赛筹备时间太长,从题目的公布到参加地区预赛要一年多时间,容易与正常的课程教学相冲突;大赛没有纳入教学计划,作品的设计、制作场地易与教学相冲突;大赛对学生知识面要求很广,涉及的课程多,包括力学系列课程、机械设计基础系列课程、电工电子、计算机控制、程序设计系列课程、机械加工工艺等,学生在低年级没有掌握好大赛需要的一些基本知识和技能,为了完成比赛任务临时抱佛脚,却又耽误了新课程的学习,高年级学生又忙于考研和找工作没有充足的时间参加大赛。针对这一问题,杨叔子院士在《再论机械创新大赛很重要》的报告中已经提出“:这一大赛不是可有可无,建议纳入个性化教学计划,并从体制上加以保证。”鉴于此问题,江西理工大学应用科学学院进行了系列教学改革。
(一)优化课程体系针对机械创新设计大赛我们已完成省教改课题“培养高素质应用型机械专业人才的综合课程设计改革”(课题编号:JXJG-06-84-1)和校级教改课题“以创新设计大赛为切入点的《机械原理》教学改革”的研究工作。通过两课题的研究在原有教学计划基础上,针对机械创新设计大赛和综合课程设计改革[8],将机械专业09级教学计划中的机械原理课程设计、机械设计课程设计和专业课程设计分别改为机械创新设计(一)、(二)、(三),使之成为连续的实践教学环节,并在课题的设置上,增加创新专题,培养学生的创新意识。在课程设置上,增加了《机械创新设计》选修课程,开设互动式和讨论式教学环节,通过参与课堂教学提高学生学习兴趣、培养学生创新思维、掌握创新方法。在10级教学计划中增加了为期一周的《机械创新实训》实践环节,该实训是基于慧鱼创意组合模型和机构创新组合平台开展的,意在培养学生的创新意识和动手能力。
(二)提供政策保障、建立激励措施学院教学改革的重点是放在实践教学改革方面,因此在实验室建设和开展课题研究上给予大力支持。江西理工大学立足学院实际,专门成立了由分管科研的副院长任组长,由教务办公室主任、各系教学主任组成的大学生科技创新领导小组,对不同渠道、不同学科、不同类型、不同级别的赛事,进行策划、组织和管理,统一协调参赛学生、指导教师、方案评审、作品制作、组织参赛、动员宣传等各项工作,有计划有组织地开展学生课外科技创新活动,参与各类科技竞赛。学校投资140万,正在筹建机械创新实验室、机器人实验室和液压测控试验系统(含机械手等设备)。另外学院每年对大赛设立专项资金支持,保证大赛顺利进行,对参赛老师和学生给予充分的支持和一定的奖励。
机械创新设计总结范文1篇11
关键词：机械技术医药设备应用探讨
改革开放30多年来，我国的医药生产设备得到很大的提高。它的基本结构是传动、操控和安全警报等不同部分组成，在医药生产设备的这些不同的部分都是独立的系统，这些独立的子系统也可以组合起来，形成一个具有制备使用功能的整体系统，最终实现医药生产设备的有效生产。医药生产设备除了在药品的生产和制备中得到广泛的应用，同时，医药生产设备也在石油等能源领域、食品制造业领域等许多其它生产领域发挥了重要作用。在2011年11月7日，国家发改委曾预测2011年度医药工业总产值可达到15500亿元，同比增长24%。尤其是国家鼓励医疗器械本地化的政策进一步推动了医疗和医药行业的发展。使机械技术在医疗和医药设备中得到深层次的利用。使我国医药产品产销情况明显好转，2010年全年实现工业产值1143亿元，同比增长18.7%，增速比上年同期上升5个百分点。数据显示，机械技术在医药设备中的应用已经显示了它的重要性，没有机械技术的作用，医药设备是难以发挥如此重大的作用。
1、机械技术在医药生产设备应用现状
我国制药工业30多年来，经历了从无到有、从小到大的发展历程，如今中国已是世界制药大国，但不是制药强国，我国只是在中成药品中会占据优势，但在品种、质量、新品研发能力以及经济效益等方面，均与发达国家存在较大的差距。代表制药技术前沿的中高端的制药基础材料、制药机械食品饮料制药、塑料薄膜等等仍为欧美、日本等发达国家垄断。因此，必须依靠机械技术的发展，将医药生产设备做为发展医药生产的支撑，使医药制备企业得以实现进步与发展。我国国内制药产业存在的问题主要是企业规模小，低水平重复建设较多，产业集中度低；制药产品的品种少，质量低，技术含量低；产品结构不合理，主要高档制药设备和原辅材料严重依赖进口；制药科学技术研发经费投入少，创新能力不足；制药废弃物的回收利用率低。而机械技术在医药设备中的应用，随着市场经济的需要和机械技术的提高，通过医药制造业领域的不断创新发展，形成一个以机械技术为领先的医药设备技术领域，使机械技术可以在医药生产设备中发挥作用，必将推动医药制造领域的发展。而机械技术在医药生产机械中所发挥的重要作用，也是其他形式的技术无法比拟的。
2、机械技术在医药生产设备中的应用
医药生产设备是专门为医药制造企业生产设计的机器设备，在医药生产设备中机械技术的利用不仅只是产量的提高，同时也是实现医药产品生产的现代化、科学化的重要工具和手段之一。机械技术在医药生产设备的应用过程中是至关重要的，例如有些药品的制备需要低温高压下才能完成，由于苛刻的制备条件是保证药品质量的必要条件，要满足这种条件，必须依靠机械技术创新医药制造设备才能得以实现，因此，可以说机械制度是保障医药生产设备稳定运行的关键，只有发挥机械技术在医药设备中的作用，满足现代医药生产设备的要求，才能促进医药生产技术的发展，尤其是利用机械技术创新的设计合理、质量优良的新型、高效医药设备，不仅可以促进医药产品质量，而且要降低能源消耗，使医药成本降低，给广大人民更多的实惠。
2.1医药机械技术的设计阶段
医药生产设备的设计，主要任务是将制药工艺的过程，依靠医药设备各部分功能方案完成，这是将制药工艺规程具体转化为机械技术的合理结构设计。医药设备技术设计阶段的机械技术应用，需要全面的反映医药设备设计规律的合理性、科学性，因此，通过机械技术可以对制药原理方案设计提出必要的修改意见，甚至否定原设计方案。使医药设备的技术设计作用主要包括：确定系统的各部件的总体布置、运动的配合，计算运动与动力参数的合理关系，并选择适宜的材料，来确定医药制备设备的选择。
2.2医药机械技术的整体计划阶段
在医药没备的整体计划阶段，设计人员就要充分考虑到机械技术的问题。机械技术在医药设备设计整体计划阶段中的应用，所具有的作用和意义都是不容忽视的，其有效保障医药设备的稳定运行和安全生产。医药设备整体计划阶段，设计人员首先要确定医药设备的性质、用途与使用年限基础问题，并结合医药设备的造价控制、质量标准，决定医药生产设备的机械技术类型与应用范围。
3、通过机械技术促进医药生产设备的科学发展
在医药生产设备的生产和运行过程中，医药生产设备是一项十分重要的基础性技术，也是医药生产设备能够稳定运行的基础和保障，随着机械技术的发展与完善，必将促进医药设备应用技术的发展。
3.1机械技术与医药设备的发展
医药生产设备机械技术的完善，不仅可以有效带动医药设备性能的全面展现，更具有促进医药生产设备应有技术的全面发展的作用。医药设备应用技术是全方面的，其目的是满足医药企业生产的功能需求。机械技术是医药设备技术发展的基础，只有创新科学技术的应用，才能实现机械技术在医药生产设备应用中的更深层作用。医药生产设备应用技术的全面发展，对于医药生产企业提高产能、降低能源消耗也是具有重要作用的。
3.2机械技术的创新与医药设备应用
机械技术的创新与医药设备应用，需要在不断结合世界先进技术的创新，才能实现机械技术的全面创新。对于现代医药设备的科学应用与管理具有重要作用。也只有相互间科学创新建立在现代机械技术应用基础上，才能有效保证共同科学的创新发展。
4、结语
随着机械技术的不断发展，在医药生产领域的应用也将越来越广泛，通过机械技术在医药生产设备的大量应用，增强了医药生产设备运行的稳定性，促进了医药生产设备领域内生产技术的发展。对医药生产领域发展也必将发挥积极的推进作用。
参考文献
机械创新设计总结范文篇12
关键词：农业机械;现代化设计;方法综述
Abstract:withtheconstantimprovementofChina'ssocialandeconomicdevelopmentlevel,agriculturalproductionanddevelopmentofscaleexpandsunceasingly.Inthelonghistoryofagriculturaldevelopment,agriculturalmachineryplayedanindispensablerole.Thedevelopmentofmodernscienceandtechnology,greatchangeshavetakenplaceinagriculturalmachinerydesignmethod.Agriculturalproducersinagriculturaldevelopmentandgraduallyexpandedatthesametime,moreconcernedaboutthedevelopmentofagriculturalmachinerymodernization,andthroughtheimprovementoftechnologyanddesign,toimprovetheusingefficiencyofagriculturalmachineryandtheefficiencyofagriculturalproduction.Thisarticlewillreviewthebriefanalysisofagriculturalmachinerymodernizationdesignmethodofrelatedcontent,topromotethefurtherimprovethelevelofagriculturalmachinerymodernization,foragriculturalproductionrevenuetoplayapositiveroleinpromoting.
Keywords:agriculturalmachinery;Moderndesign;Methodsreview
中图分类号：S23文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
在我国社会经济的发展过程中，始终离不开农业机械所发挥的作用。现代设计方法的主要内容涉及新理论与计算机应用相结合的产物，其设计方法以思维科学、设计理论系统工程为基础方法，并以计算机为主要工具进行各种方案、图样以及程序的总和。对于农业机械现代化设计方法的综述内容，我们仍然在不断的探索过程中，在明确现代化设计方法的含义以及核心发展事项的基础之上，搭建设计平台，在以利于软件优化参数的核心发展目标中，重视建设平台涉及到的创新方法规律、优化软件设计、试验台架、优化软件设计及现代设计方法等方面工作的发展动态。在不断的研究中，我们发现现代化设计方法的突出优点是缩短周期、降低发生的成本以及提高精准度。
一、创新方法的建立
随着科研实践活动水平的不断提高，在农业机械现代化设计的过程中，农业机械的创新具有一定的特殊性以及普遍性。在农业机械发展过程中应用的创新方法，主要是指建立全新的机构，使之在现有的科技条件下，完成传统机构无法满足的技术要求。只有在实践的不断发展中，逐渐完善出传统机构所不具备的技术措施，才能在一定程度上确保农业机械现代化水平的不断提高。在实际工作中，建立的机构创新可以从发现机构创新元素以及找到实现创新元素的相关的技术施工方案，使之可以为农业机械的现代化设计工作做出积极的促进作用。但是我们也必须明确，发现机构创新元素以及找到实现创新元素的相关的技术施工方案，在实施的过程中都需要克服一定的困难，并且会依据现实条件的变化，使施工技术方案的难度不断变化。
二、优化软件设计
从理论层面分析，现代设计方法的主要内容涉及新理论与计算机应用相结合的产物，其设计方法以思维科学、设计理论系统工程为基础方法，并以计算机为主要工具进行各种方案、图样以及程序的总和。在现代化软件工作中，主要包括市场上可以见到的出售中的以及自编的软件。随着市场出售软件功能的逐步强化，相关的研究人员必须在实践的科研中掌握一定的软件管理与使用技能。
一般而言，我们需要掌握的软件方法应在实践的科研中不断的总结，而不是一味的依靠一些理论知识来强化农业机械的使用技巧。毕竟理论与实践的运用之间还存在一定的差距。依据目前软件发展的水平，虽然市场软件的所具备的功能足以完成农业机械的虚拟制造、试验以及重要的测试工作，但是缺少二次开发的技术，使之无法完成其核心的参数优化设计工作。这将在一定程度上，极大的影响农业机械现代化的虚拟制造、试验以及测试的相关工作的完成情况，并影响其验证农业机械内部优化参数的相关标准。
三、试验台架
在农业机械现代化设计工作中，为了完成农业机械内部的优化以及虚拟制造、试验、测试的工作，我们必须考虑农业机械试验台架及其核心部件的科研工作。在农业机械实际的优化操作工作中，必须借助试验台架来完成农业机械部分核心部件的优化检测以及可靠性的相关试验。相关的科研人员只有确保农业机械部分核心部件的优化参数符合施工的技术标准，以及确保所有试验工序的质量前提下，才能组织相关的工作人员对农业机械进行整体设计完善的工作。并按照相关的工作程序，进行田间的试验活动，在实践中检验农业机械的各个部件的性能。并记录好试验的细节性工作，使相关的技术人员可以通过现场的试验结果，借助现代科技的力量以及专业的设备来深入研究农业机械核心部件的优化设计工作。
四、现代设计方法的优点
在农业机械现代化设计的相关实践中，科研人员不断的完善试验过程中出现的问题，同时将对农业机械的参数优化、虚拟制造以及农业机械的试验、测试归结为现代化设计方法的核心内容，并在此核心内容的指导下，取得了一定的成果。相对而言，农业机械现代化设计方法的优点主要集中在可以在缩短周期的基础上，实现降低科研成本以及提高精准度的相关目标。大多数的农业机械的现代化设计工作，都需要利用计算机绘制相关的制作图纸以及在符合标准的试验台架上进行不断的虚拟制造、测试来完成的，在一定程度上减少了农业机械科研活动季节影响的问题。同时，在采用先进优化方法的作用下，可以提高试验样机的成功率，以达到有效的降低科研的成本。
五、现代设计方法
在农业机械现代化设计的相关工作中，现代化的设计方法始终发挥着至关重要的作用。因此，在农业机械现代化设计的工作中，我们仍致力于不断的探索过程中。在农业机械现代化方法设计的工作中，优化参数的设计工作是非常重要的。相关的科研人员可以利用现有的科技设备，通过一定的目标函数的计算，在不断的改变参数的试验过程中，最终确定最为合理的设计参数。因此，农业机械的现代化设计方法，需要在不断的实践过程中去探究。
总结：
在实际生活中，我们必须重视对农业机械现代化设计方法综述的相关内容。并在实践的探索中不断研究农业机械现代化设计的方法。相关工作人员必须明确在现有的发展理论中，农业机械的发展离不开现代化的设计软件。在现代化软件工作中，自编的软件需要相关科研人员付出巨大的努力进行研究工作，才能确保农业机械设计的缺陷最小化，才能进一步优化设计参数。使之可以有效的维护农业机械设备的老化、及时的解决机械设备的相关问题。因此在实际工作中，我们必须重视农业机械参数优化的相关工作，使之可以有效的促进农业机械现代化的发展。
参考文献：
[1]曾杰.鲁东.计算机辅助设计(CAD)在农业机械中的应用及实践[J].中国农机化,2000(04).