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機械優化設計總結范文1

關鍵詞：機械產品設計；結構優化技術；應用策略

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.018

0 引言

機械產品設計的結構優化技術是指在系統優化背景下，采用綜合運用設計的方式，以此來實現機械產品的需求和質量，達到最優設計方案和標準。目前傳統機械產品設計主要采用機械產品加工工人和其他類型的產品設計為主要的模板，運用長時間的設計經驗和觀察最后來確定整體的設計方案，在產品加工后期要盡心檢測來確定是否符合整體的質量要求和標準。這一設計過程不僅僅需要大量的時間，同時還會給機械產品的設計埋下安全隱患，給機械產品加工過程帶來問題和困難。結構優化技術是通過進行拓撲優化技術以及尺寸優化技術，利用科學合理的設計方式，確定整體機械產品設計的最優方案。這樣做不僅僅能夠保證機械產品設計的效率，同時也能夠確保機械加工的精確度，確保效率和質量同時進行，提升機械產品設計加工的水平，利用結構優化技術，實現機械產品的創新發展，滿足時代進步的需求，促進企業能夠在激烈的市場競爭中占有優勢。

1 結構優化設計的方法和層次

結構優化設計可以分成不同的層次和種類，按照優化目的的不同可以分為：尺寸優化技術、形狀優化技術、拓撲優化技術。

（1）尺寸方面的優化技術。在尺寸方面的優化技術主要是指通過保證機械產品的形狀和拓撲關系不受到改變，通過計算機技術應用，在優化設計過程中使用計算機技術來尋找適合的尺寸變量，并且通過運行過程實現重組，以此來找到最佳的優化設計方案。

（2）形狀方面的優化技術。機械產品在設計過程中不僅僅要保證尺寸達到標準，還要確保外觀形狀能夠滿足施工工程的要求。由此可見，形狀方面的設計要保證機械產品的尺寸以及拓撲關系不變，在進行設計過程中保證形狀變量，通過設計不同的結構，在最后保證形狀能夠符合工程要求，實現使用功能。

（3）拓撲方面的優化技術。拓撲優化技術主要是通過連續結構和離散結構進行優化，連續結構拓撲技術中要主要注意優化孔洞的數量，還包含形狀方面以及分布現象，同時也要注重對結構邊界進行優化，通過離散結構拓撲技術來保證相關數據的關鍵，確保每一個關鍵點能夠實現優化的連接方式。

2 結構優化技術的設計方式

（1）要確定目標函數。目標函數是進行機械產品結構優化設計的基本參數，要通過確立目標函數，明確機械產品在技術標準方面進行有效的設定和研究，對工程中提出的具體要求也能夠進行設置和整理，并且通過設定目標函數，盡量減少變形所帶來的壓力和程度。

（2）進行函數變量的設計。在結構優化中確立的函數，下一步要對函數中相關的結構設計參數進行研究和確定，機械產品的參數設定主要有結構組成中的幾何參數以及物理參數，比如在設計中設定零件的長度、寬度、厚度等，這些參數都會影響機械產品和質量和效率。如果在參數設計中存在相關不合理數據，會直接對機械產品的質量產生影響，同時也會影響到企業的發展和經濟效益的提升。

（3）約束條件的規定。在完成函數變量設計之后，要在機械產品設計中增加一些要求，在設計過程中加入一些約束條件，之后才能夠進行加工和制造。約束條件主要是指在計算中要確定函數變量能夠處在相對的約束范圍內，比如能夠設定一些極值的設定和管理。

（4）選擇最佳優化設計方式。選擇最佳優化設計方案是機械產品優化設計的最后過程也是關鍵點。面對各種各樣，各具特點的設計優化方案，要慎重的進行選擇和評價。這就要確定對機械產品工程進行具體分析，結合實際問題和現象進行合理的選擇和研究，最后來選擇一個適合的機械產品的設計方式，在進行加工制造之前，要讓專業技術人員對方案從全方位的監督進行分析和評價，以此來提高機械產品設計的質量和水平。

3 機械產品設計的結構部優化技術應用策略探討

3.1 提高整體技術人員的綜合素質能力

機械產品要能夠實現設計優化，首先要保證技術人員具有專業的工程知識，同時還要具有數學建模能力，工程設計人員在設計方面要符合規范，要注重理解功能的體現，運用規范的數學語言來表達存在的問題和設計內容，確定適合的解決問題的模型。設計人員在掌握建模能力的基礎上，還要具有解決建模中存在的⑹問題，利用不同的參數變量，在求解過程中要確定得到準確的答案。

3.2 在結構優化設計中要運用各個學科的綜合能力

機械產品的優化設計具有復雜性，在設計工程中會包含各個學科的專業知識，比如說數學算法、數據分析方式和計算機技術等。要保證在進行設計過程中注意從各個角度進行分析和運用，以此來考慮方案的可行性。首先要從工程整體角度出發，把整個設計系統氛圍不同的設計板塊和內容，通過相對應的知識來進行目標函數的設定，優化函數變量，設計好每一個板塊，要注重掌握每一個板塊的聯系，進行整體的組合，保證優化設計方案的完整特點。

3.3 要注重實現結構優化設計的創新發展

要從市場需求的角度出發，要注重創新發展，通過變革傳統設計方案，實現機械產品設計的創新發展。在新時期，創新能力是企業發展的源泉，要保證企業在市場中能夠占據優勢地位，擁有市場優勢。在改革創新過程中，要摒棄傳統理念，創新設計方案和思維，跟上時展的步伐，滿足市場需求。

4 總結

機械產品是我國各行各業發展的重要基礎保障，并且具有重要的影響。目前機械行業中的產品質量和設計是社會關注的重點內容，要減少質量不過關和使用能力差的現象，通過結構優化技術提高機械產品的質量和效率，為機械行業的發展提供創新發展能力。

機械優化設計總結范文2

[關鍵詞]機械設計 可靠性 改進與發展

中圖分類號：TV763 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）16-0277-01

一、前言

機械設計這一學科，大家并不陌生，但對其可靠性的研究，卻不是那么大眾化了，早前人們就常用“可靠性”這樣一個非量化標準來判定一款產品的質量好壞，當然，這也僅僅依據判定者的個人經驗來判定產品可靠性如何，所以還未有一個量化的標準來判定產品的可靠性。但隨著人們對于可靠性研究的深入以及鉆研，發展了基于概率論的隨機可靠性、基于模糊理論的模糊可靠性、非概率可靠性，以及最新的結構系統概率-模糊-非概率混合可靠性，這就足以表現量化判定產品可靠性的實踐方法已經從有到無，再發展到現如今的高度，這一領域取得了不朽的進步。此外，對于機械設計的復雜程度，由原有的理論分析方法又增添了更加精確的分析方法，使其理論方法日益豐滿和完善，并且已經滲透到其他學科領域?，F如今，機械設計的可靠性已經成為判定產品的關鍵因素之一，在我國未來的科技發展以及社會化程度提高過程中，具有相當大的影響，必將會得到大范圍的應用以及更深入的研究。

二、機械設計的可靠性研究的歷史

結構可靠性理論研究的起始階段可以追溯到20世紀前葉，科學家們把概率論和數理統計應用到結構安全度分析上。而真正的機械設計可靠性理論研究是從1930年開始，W.A.Shewhart的SPC，首次將產品質量檢測技術和可靠性技術聯系在一起。此后機械設計可靠性理論研究在那一階段取得了空前的進展，到科技高度發達的今天，理論研究已經相當成熟，特別是大多數國家已經開始研究在設計中如何規范應用，使得機械設計可靠性的研究邁入到新的高度。

三、有關機械設計的可靠性研究改進與發展

就目前的大部分機械設計產品來說，怎么樣改善設計質量、完善設計技術、改進設計理論、減少設計周期是非常關鍵的，重要的是這些因素都與設計的可靠性有著緊密的聯系?，F如今，可靠性研究已經深入到機械零部件的強度設計、結構設計、精度設計以及性能失效分析中，這些現象表明可靠性理論研究已經步入到實踐并完成應用的階段。機械設計可靠性的理論研究早已成為機械工程機械設計的研討要點。當下有數不勝數的高質量文獻和著作，標志著機械設計的可靠性分析以及計算方法較為成熟全面。所以，本文就現如今的發展趨勢簡單介紹一下幾方面即將是機械設計可靠性理論研究的關鍵點內容。

3.1 優化設計

優化設計，顧名思義是在可靠性的設計基礎上合理的優化，不但能達到產品在運作中所需的可靠性，而且能使設計產品的結構、尺寸、質量、性能、安全指數等要素得到提升，繼而確保結構的預期運作性能和實際運作性能接近一致。此方法把設計可靠性理論分析與數學歸納法相結合，并且在對一些參數進行優化時，先將機械零件的可靠性當做首要目標函數，接著把剛度、強度、穩定性、壽命等要求作為約束條件，依次來建立可靠性設計優化數學建模，并且根據模型的形態、比例、規模以及復雜性等條件來篩選合理的優化方法，最后找到最佳的優化設計參數變量。

3.2 可靠性試驗的改進

機械工程發展到現如今，其中的機械設計可靠性的研究已經可以說是非常成熟，但是就其試驗本身來說，還并沒有達到最完善的程度。眾所周知，可靠性試驗，是對機械設計的產品的可靠性做預測、評估、判定、分析的一種方法，最主要的目的仍然是盡早的察覺到產品早期在材料、做工、以及設計等等方面的弊端，以能更好的改進產品的性能、壽命、外觀等，提升設計成功率，達到產品的完善，并最終確定產品可靠性的量化標準。一方面需要不停的在試驗中截取關鍵的可靠性數據，另外一方面還要從產品在試驗中展現出的問題來發現并解決。所以在產品進行可靠性試驗前，可以進行高質量的電腦軟件模擬分析，以減少成本，節約其他時間。

3.3 可靠性設計與傳統設計相結合

在這里需要提出的是，傳統設計中安全系數法雖有缺陷，但其簡單、合理、直觀、運作量小的優點，比起可靠性設計來說在有時候有益的多?？煽啃栽O計不僅缺少基本參數，還需要很多模式試驗。所以，有豐富經驗的安全系數法在有的時候相當有用，我們現在所需要做的就是將可靠性與安全系數法通過概率設計法來進行合理的結合，從而不斷積累可靠性設計經驗，并保存整理相關數據，以節省時間和成本，使最終設計高效簡潔。

四、總結

在這里需要再次申明可靠性是機械設計產品的重要指標，如今高科技化的現代生產中，已經將可靠性融入到產品的各個環節中。所以機械設計的可靠性理論研究仍舊是機械工程等相關學科的熱門研討方向之一。對于機械設計來說，關于可靠性的理論研究總是離不開試驗以及積累的主觀經驗的。充分了解可靠性知識，機械設計也就更為合理。所以，筆者認為關于機械設計的可靠性研究等相關課題還是很有意義的。

參考文獻

[1] 劉興權.有關機械設計的可靠性探究[J].科技創新與應用，2014，08：72.

機械優化設計總結范文3

【關鍵字】創新設計；機械結構；應用

機械產品設計的核心在于產品功能的創新性性以及多樣化，進而才能夠滿足人們對于機械設備的應用需求，這就要求機械產品中必須展示其獨特性以及創新性，進而才能夠促使機械產品獲得較為廣闊的市場空間。結構設計是機械產品設計中的重要環節，是將機械理論變成實際的產品設計圖紙的過程結構設計不僅需要考慮到機械產品的材料構成、尺寸大小、表面處理工藝以及表面粗糙度等等，還需要考慮到與其他零件之間的連接方式以及產品方式等等。創新設計指的就是改變機械結構設計的相關因素，得到機械產品功能創新以及性能創新的目的。

1機械結構設計的基本要求

（1）功能設計。機械產品需要滿足主要機械功能需求，進而滿足人們的應用需求。在功能方面不僅需要展示出創新性，設計產品還要符合相關的機械工作原理，滿足機械產品穩定性、工藝力學、材料力學以及裝配性能等相關因素的要求。

（2）質量設計。需要考慮到構成機械產品質量體系的相關因素，包括產品精度、產品剛度、產品結構力學的要求等等，進而通過控制相關因素提升機械產品的質量特性以及性價比。此外還需要考慮到機械產品的其他特性，如操作便捷性、產品外觀、安全特性、節能環保等等。產品的質量不僅需要在機械加工工藝以及材料方面進行控制，在機械設計階段也應該考慮。

（3）優化設計與創新設計。機械產品結構創新設計的方式為利用結構設計變元等方式系統度構造優化設計空間，在產品中引入創造性思維或者其他學科的技術。優化設計和創新設計在機械產品結構設計中的應用，能夠有效地提高機械技術產品開發的競爭力。結構優化設計的前提是要能構造出大量可供優選的可能性方案，即構造出大量的優化求解空間，這也是結構設計最具創造性的地方。目前，結構設計的優化與創新僅展現于數理模型運算方面。并未綜合考慮到機械產品的本身特性，如產品的加工工藝、材料、連接方式、尺寸形狀等等，而且對于機械結構變元法設計也應該建立在這些因素的基礎上。

2機械結構設計準則以及創新設計的基本方式

為了保證產品結構設計方案的穩定性，在進行機械結構設計時應滿足力學、工藝、材料、裝配、支承等各項準則，進而促使機械產品能夠滿足科學性的要求。具體舉例如下：

2.1滿足力學要求的設計準則

在進行機械產品結構設計過程中，必須要考慮到材料力學、彈性力學、疲勞力學等相關的力學準則，并根據機械產品的使用位置進行相應的力學強度運算，進而才能夠設計出較為合格的機械產品。如疲勞力學直接關系著軸承、齒輪以及軸的使用壽命，在設計過程中需要根據不同機械零件的載荷變化進行相應的力學計算，優化產品的結構，進而對機械產品壽命周期進行設計。如圖一所示，虛線為等強度軸外形，實線為實際外形。零件截面尺寸的變化與其內應力變化相適應，使各截面的強度相等。按等強度原理設計的結構，材料可以得到充分的利用，提高經濟效益。

2.2考慮加工工藝的設計準則

在進行機械產品結構設計時，往往要考慮到機械加工工藝規程的制定，進而需要考慮相關的結構設計是否能夠滿足機械加工工藝的需求，如某些機械結構需要采用特殊的成型方式，則需要考慮相應機械結構是否有利于機械加工。如圖二所示，圖中所示的機械結構以鑄件為主，只有改變（a）＼（c）相應的零件結構，才能夠保證機械產品的質量特性。

3通過變元法完成機械結構設計的創新

如今，機械結構創新設計是指采用機械結構設計變元法，改變機械結構設計的相關因素，進而獲得機械結構的創新，但是創新性結構需要滿足于應用需求，并且在性能、經濟性方面優于原始的設計結構，變元法所研究的內容主要包括：數量變元、形狀變元、材料變元、位置變元以及裝配聯接變元等等，通過進行變元往往能夠得到許多機械結構的設計方案，作為設計者來說，就需要根據數學模型對機械結構性能的計算測試并且綜合其他因素進行考慮，進而選擇出最優化的機械結構設計。

事實上，機械結構的創新設計不僅僅要對其結構、空間構造、材料等相關因素進行改變，其中對于機械結構產品創新性的評估也是一項重要的工程。如今，隨著計算機技術的不斷發展以及機械制圖、建模軟件的功能化發展，機械結構設計工作變得更為簡便。通過二維圖紙的制作以及三維建模，并進行模擬仿真加工，完全能夠發現出機械結構設計中的相關問題，有利于設計者對于機械結構設計方案的完善、因此，對于現代化的機械結構設計而言，往往通過變元法，修改三維模型中的數據，能夠通過3D模型對機械結構設計進行優化，進而體現出機械產品設計的創新性。

4總結

綜上，對于機械產品設計研發來講，創新設計在機械結構設計中的應用具有一定的價值意義，本文主要探究了機械結構設計的基本要求以及機械結構設計的相關準則，并進一步表述了機械結構設計的創新方式，結合三維建模技術的發展，對于機械結構設計的優化及創新提供了一定的技術支持。

參考文獻：

[1]萬耀青，阮玉湘.機電工程現代設計方法[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

機械優化設計總結范文4

關鍵詞：高等機構設計 課程 教學方法 學習興趣

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0198-01

高等機構設計是機械設計及理論學科的主要專業課之一，它是在機械原理課程的基礎上，繼續深入研究機構結構、機構運動分析和機構綜合的課程。在傳統工程教育體制下，教學模式多以課堂講授為主，缺乏結合實際的案例式教學、綜合性教學，這種狀況造成了高等教育難以滿足機構設計發展的需求，學生對該課程感覺枯燥乏味甚至失去興趣。因此必須針對機構設計的特點，優化其教學內容，將教學手段、教學方法和實際應用等有機地融為一體，能夠幫助教師改善課堂的教學效果和激發學生的學習興趣，也有利于開闊學生的設計思路和創新能力。

1 高等機構設計的特點及其主要內容

高等機構設計具有以下特點。

（1）高等機構設計是一門非常重要的、實踐性和創新性很強的專業課程，特別強調計算機編程、機械優化設計、高等數學、機械原理及機械動力學等的綜合運用。

（2）在研究內容方面，從平面機構的分析與綜合擴展到了空間機構的分析與綜合，從簡單的高副機構擴展到了瞬心線高副機構和共軛曲線高副機構。

（3）研究方法也轉變為以計算機為工具，以高等數學中的坐標轉換與矩陣運算為主的解析法。

（4）專業面較寬，通用性較強，需要學生有較寬的知識面和適合各類產業機械所需的設計方法和技巧。

高等機構設計所涉及的學科門類多，涵蓋的內容廣泛，主要教學內容包括[1]：機構的分析與綜合；機構的型式綜合；運動規律設計；凸輪機構設計；齒輪機構設計；機器人機構；組合機構與機構的變異。

2 優化課程教學體系和內容

要在有限的教學學時（通常為40學時）內完成如此多的內容，如果不采取有效的措施，就難以取得好的教學效果。

2.1 構建高等機構設計課程教學體系

由多教研室、系部建立高等機構設計課程群，主要課程包括：（1）數學課程，如《高等數學》、《微分幾何學》；（2）先進設計方法的課程，如《機械優化設計》；（3）基礎課程，如《機械原理》，《齒輪嚙合原理》；（4）計算機語言課程，如C語言，C++語言及Matlab等課程。

2.2 整合教學內容

針對教學的參考教材，教學內容應進行適當的調整和整合。首先注重機構設計基本理論、原理和方法的講授，使學生擁有較厚實的基礎知識，同時，以課本的基本知識點為基礎進行適當的拓展。例如，重點講解平面連桿機構的分析與綜合，然后以此為基礎涉及空間連桿機構的分析和綜合，這樣由易到難的次序可以減少學生聽課過程中的枯燥感，逐步建立對該課的興趣，從而達到良好的教學效果。

2.3 突出理論與實際應用相結合的特色

高等機構設計課程的內容較寬，涉及許多其它學科的知識，如高等數學、微分幾何學、機械優化設計、機械原理、計算機科學等。在掌握機構設計的基本理論和方法的同時，應突出理論與實際應用的緊密結合，每一中設計理論和方法均應有實際的應用實例佐證。如平面連桿機構綜合的類型講解時，針對每一類綜合給出若干實際工程應用的實例，寓教于實際生產應用，這樣可以使得學生的思維清晰，不斷提高興趣。

2.4 保持教學內容的最新

高等機構設計課堂教學必須緊跟機構設計的最新趨勢，始終保持機構設計教學內容的先進性。授課教師緊密關注高等機構設計方法的近況，并把它們融入教學過程中，使學生能夠掌握機構設計的最新知識[2]。

3 教學方法和手段

3.1 多媒體教學與課堂教授相結合

采用多媒體教學，可以擴充課堂教學的信息量，增強感性認識，加深對相關知識的印象和記憶[3]；同時，在一些關鍵的知識點上，教師應詳盡地在黑板上推導出整個過程，以促進學生對該知識點的理解，增強學習興趣，提高教學效果。例如，在課堂講授平面連桿機構的概述時，適當增加車間裝配線（位置綜合）的視頻，電動打字機（函數綜合）、電影膠片放映機（軌跡綜合）等的視頻。

3.2 授課模式與啟發教學相結合

在課程教學過程中，采取“授課”與“啟發”相結合的課程教學組織方式[4]。除了傳統教學方法外，對應用、設計方法等則采取“啟發”的教學方法，授課老師在課堂上提出問題并加以適當引導，啟發學生自己去努力思考。同時，可組織學生分組討論和爭論，老師最后進行歸納總結。這種教學方法能夠活躍學生的創新思維，能夠充分挖掘學生的創新能力。另外，教師在授課時，需要將不同知識點之間的背景、聯系及因果關系分別介紹，這樣也有助于學生的理解，增加教學效果。

3.3 理論知識與實際應用相結合

組織學生到相關企業、車間參觀并努力發現機器設備上的相關機構部件，提高高等機構設計在機械裝備的感性認識。我們依托河南省重點開放實驗室及機床實驗室等，為課程實踐教學提供了良好的環境。實驗室擁有各類數控式和機械式的車床、銑床、刨床、磨床等，加工中心，機器人，三坐標測量機，數控成形磨齒機、齒輪測量機等設備，使學生在在學習理論知識的同時與實際機械機構完全對應，培養學生的動手能力和創新能力。

3.4 專題講座，擴寬相關知識面

高等機構設計課程的重點理論與設計方法不能在有限學時內深入講解，可以在課余時間舉行專題講座，如組合機構設計及其新進展、凸輪機構的分度功能設計、機械優化設計在機構設計中的作用等專題講座，使學生對某個知識點有比較全面的了解，從而提高學生的學習興趣，滿足了學生不同層次的要求。

高等機構設計的教學目的就是使學生能夠掌握常用機構的設計方法，把學到的理論知識和具體的設計實例結合起來，能夠對設計實例進行分析，并編程計算得到設計結果。因此，理論知識與實際應用相結合是該課程講授的最終目標。高等機構設計的課程教學應優化完善教學內容，融合傳統的和先進的教學手段和方法使課堂教學效果得到提高，增強實際應用環節的教學比重，引導并開闊學生的設計思路，不斷提高學生的機構創新能力。

參考文獻

[1] 傅則紹，盧子馨.機構設計（修訂版）[M].北京：石油大學出版社，1998.

[2] 任小中，曹鐵珍，韓建海.論課堂教學方法的革新[J].成功（教育版），2009（1）：15-16.

機械優化設計總結范文5

關鍵詞：煤礦開采機械設備；參數設計；優化

在社會經濟的推動下，我國采煤事業有了較大進步，各類新型的采煤設備也不斷涌現，較好滿足了采煤需求。隨著采煤工作漸趨深入，對開采設備的可靠性、穩定性提出了更高的要求，在這種情況下，只有合理引入先進技術，優化設備參數，做好相應的維修養護工作，以更好提高采煤設備的質量。良好的機械設備能夠有效提高煤礦產量，增強采煤安全性，因此，技術人員必須結合實際情況做好采煤設備的參數優化工作，從多方面著手，以更好確保采煤效果。

1 煤礦開采機械設備概要

在采煤作業中，包含多種開采設備，主要包括電牽引采煤機、液壓支架、刮板輸送機等設備[1]。液壓支架主要在采煤工作面對礦山壓力進行控制，以維護采煤工作的安全性，在多種復雜的采煤環境中都能起到較好作用，適應性較強。我國的電牽引采煤機有了較大發展，相應的電牽引采煤技術也有了較大進步，大都實現了采煤機的無線作業，在采煤工作中具有一定的穩定性和可靠性。刮板輸送機主要對煤炭和物料進行運輸，只有當刮板輸送機穩定運作時，才能確保采煤工作面的正常工作。

2 煤V開采機械設備參數設計流程分析

一般在對煤礦開采機械設備參數進行設計時，相應的流程主要為參數計算、參數初選、參數校核，之后便可獲取相應的設計參數。參數的設計計算包含多方面，主要包括強度計算、穩定性計算、剛度計算，只有做好相應的參數計算工作，才能對機械設備設計的可靠性進行有效驗證，這也是確保采煤工作順利開展的基礎條件[2]。在設計過程中，相應的設計依據主要為設計手冊、實踐經驗以及相關圖表，計算出設備參數的取值范圍，結合工程實際確定參數的初選值，之后再對最終的參數值進行設計。在對各項參數值進行校驗時，若不符合設計條件，則需重新進行選擇；若符合相應設計條件，即可用于相應的設計方案，之后再對各元件的參數進行校驗，合格即可。從整個設計流程可看出，這種設計方式雖然能夠對各項參數進行校驗，但是缺乏參數的優化選項，整體而言依舊存在一定缺陷。因此，為了更好提高煤礦開采機械設備的質量，需對各項設計進行優化，以滿足采煤作業的需求。

在對相關參數進行設計時，需要反復進行校核，所以為了提高設計效率和準確性，可對計算機自動處理方式進行應用，設計人員需設計好參數的結束條件，之后再結合相關參數輸入相應的計算機系統中，便可通過計算機形成相應的最優參數設計方案。參數設計流程中需具有一定的結束條件，這對參數的精確度和優化效果有著較大影響，所以技術人員需設計好相應的結束條件，主要包括優化次數的指定、優化時間的指定、優化直至收斂等結束條件[3]。實際情況中，若忽略了優化直至收斂這項結束條件，將難以取得相應的最優參數，所以對優化直至收斂這項結束條件進行應用至關重要。以往在對掘進機的參數進行設計時，缺乏一定的規范度，致使初選參數的準確度不足，而且設計人員大都只依靠自身經驗進行選擇，難以確保參數的優化設計效果。因此，設計人員可對掘進機實例推理方式進行應用，以掘進機產品數據庫、實例庫以及相應的初選推理機制為依據，之后再應用計算機程序模塊集成推理機制，以確保初選效果。優化參數主要包括區間型參數以及枚舉型參數，這樣分類能夠較好對優化設計的時間進行縮短，并提高分析效率。區間型參數屬于取值范圍較大的優化設計參數，主要包括傳動部件尺寸等數據；枚舉型參數則為取值范圍較小的優化設計參數，這樣分類為離散規則的總結帶來了便利。

3 煤礦開采機械設備參數設計及優化

實際在對煤礦開采設備參數進行設計時，需結合實際情況，對采煤工作的需求進行合理分析，選擇適宜的設計流程，有效引進各項先進技術，從多方面優化各項參數，以更好提高開采設備的質量，確保后期開采工作的順利進行。煤礦開采設備參數設計及優化的方式如下：

3.1 采煤設備數據設計分析

在對煤礦開采機械設備的數據進行設計時，需明確多項基礎條件，主要包括約束范圍、狀態變量、設計變量等條件，結合相應的設計手冊、基礎設計數據，對各項數據的范圍進行有效規劃。技術人員需有效應用實例庫、知識庫，做好設計參數值的初選工作，對可能浮動的范圍進行明確，以更好獲取相應的數據范圍。在對取值范圍進行縮小時，可對中間值試探法進行應用，遵循離散原理，對初選的優化參數值進行離散，形成相應的具體數據，并做好相應的記錄工作，這樣能夠更好提高數據的優化設計效率以及精確度。在制定好相應的數據記錄表后，技術人員可結合煤礦開采機械設備的設計方式、設計依據對各項參數進行試驗，并記錄下相應的函數關系和狀態。在試驗完畢后，對最優函數值以及相應的參數進行選擇，滿足相應的設計條件即可。

3.2 采煤設備結構設計分析

在對采煤設備的結構進行設計時，可從多方面著手，主要包括安全可靠性、造型、摩擦學設計等方面。

在安全可靠性方面，由于煤礦井下開采作業的環境較為惡劣，稍不注意便可能出現多種安全隱患，所以只有確保各采煤機械設備的安全可靠性，才能更好維護采煤作業的安全性，避免對工作人員的生命健康造成威脅。安全性、可靠性屬于煤礦機械設備的重要指標，決定了預設目標的完成情況。實際在設計安全性和可靠性時，需記錄好相應的模糊變量，主要包括荷載、幾何尺寸等變量，之后在對相應的參數進行計算，做好優化工作，這樣才能更好提高采煤設備的安全性和可靠性。

在造型設計方面，實際在對采煤機械設備的造型結構進行設計時，需要考慮到采煤設備的功能以及美觀度，而不是僅僅考慮實用性。由于采煤環境大都較為惡劣，對相應的開采設備提出了較高的技術要求，在對設備的溫度、色彩進行設計時，需遵循以本為本的原則，讓操作人員在使用相應設備時能夠方便快捷。

在摩擦學設計方面，由于采煤事業不斷深入，社會對煤量的需求逐漸增加，所以很多煤礦企業都是持續進行采煤作業，在這種情況下，相應的采煤設備得不到充分的休養，很容易出現磨損問題，進而影響到設備的應用質量和壽命，因此，為了確保采煤作業的順利開展，需做好相應的摩擦學設計，盡量減少設備中各元件之間的摩擦，以提高采煤效率。

4 結束語

以往在對煤礦開采機械設備參數進行設計時，大都依據經驗或設計手冊，沒有對實際采煤過程進行深入考慮，在這種情況下，相應的數據參數難以滿足實際采煤需求。因此，設計人員必須對實際情況進行合理分析，對設計流程進行優化，準確設計各項設備參數，并做好相應的試驗工作，反復進行校核，確保合格后才可投入使用，以更好提高采煤設備的質量，為采煤工作的順利開展準備條件。

參考文獻

[1]張寧.對煤礦開采機械設備及自動化技術的分析[J].內蒙古煤炭經濟，2015（4）：41，61.

機械優化設計總結范文6

關鍵詞：農業機械;現代化設計;方法綜述

Abstract: with the constant improvement of China's social and economic development level, agricultural production and development of scale expands unceasingly. In the long history of agricultural development, agricultural machinery played an indispensable role. The development of modern science and technology, great changes have taken place in agricultural machinery design method. Agricultural producers in agricultural development and gradually expanded at the same time, more concerned about the development of agricultural machinery modernization, and through the improvement of technology and design, to improve the using efficiency of agricultural machinery and the efficiency of agricultural production. This article will review the brief analysis of agricultural machinery modernization design method of related content, to promote the further improve the level of agricultural machinery modernization, for agricultural production revenue to play a positive role in promoting.

Key words: agricultural machinery; Modern design; Methods review

中圖分類號：S23文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

在我國社會經濟的發展過程中，始終離不開農業機械所發揮的作用?，F代設計方法的主要內容涉及新理論與計算機應用相結合的產物，其設計方法以思維科學、設計理論系統工程為基礎方法，并以計算機為主要工具進行各種方案、圖樣以及程序的總和。對于農業機械現代化設計方法的綜述內容，我們仍然在不斷的探索過程中，在明確現代化設計方法的含義以及核心發展事項的基礎之上，搭建設計平臺，在以利于軟件優化參數的核心發展目標中，重視建設平臺涉及到的創新方法規律、優化軟件設計、試驗臺架、優化軟件設計及現代設計方法等方面工作的發展動態。在不斷的研究中，我們發現現代化設計方法的突出優點是縮短周期、降低發生的成本以及提高精準度。

一、創新方法的建立

隨著科研實踐活動水平的不斷提高，在農業機械現代化設計的過程中，農業機械的創新具有一定的特殊性以及普遍性。在農業機械發展過程中應用的創新方法，主要是指建立全新的機構，使之在現有的科技條件下，完成傳統機構無法滿足的技術要求。只有在實踐的不斷發展中，逐漸完善出傳統機構所不具備的技術措施，才能在一定程度上確保農業機械現代化水平的不斷提高。在實際工作中，建立的機構創新可以從發現機構創新元素以及找到實現創新元素的相關的技術施工方案，使之可以為農業機械的現代化設計工作做出積極的促進作用。但是我們也必須明確，發現機構創新元素以及找到實現創新元素的相關的技術施工方案，在實施的過程中都需要克服一定的困難，并且會依據現實條件的變化，使施工技術方案的難度不斷變化。

二、優化軟件設計

從理論層面分析，現代設計方法的主要內容涉及新理論與計算機應用相結合的產物，其設計方法以思維科學、設計理論系統工程為基礎方法，并以計算機為主要工具進行各種方案、圖樣以及程序的總和。在現代化軟件工作中，主要包括市場上可以見到的出售中的以及自編的軟件。隨著市場出售軟件功能的逐步強化，相關的研究人員必須在實踐的科研中掌握一定的軟件管理與使用技能。

一般而言，我們需要掌握的軟件方法應在實踐的科研中不斷的總結，而不是一味的依靠一些理論知識來強化農業機械的使用技巧。畢竟理論與實踐的運用之間還存在一定的差距。依據目前軟件發展的水平，雖然市場軟件的所具備的功能足以完成農業機械的虛擬制造、試驗以及重要的測試工作，但是缺少二次開發的技術，使之無法完成其核心的參數優化設計工作。這將在一定程度上，極大的影響農業機械現代化的虛擬制造、試驗以及測試的相關工作的完成情況，并影響其驗證農業機械內部優化參數的相關標準。

三、試驗臺架

在農業機械現代化設計工作中，為了完成農業機械內部的優化以及虛擬制造、試驗、測試的工作，我們必須考慮農業機械試驗臺架及其核心部件的科研工作。在農業機械實際的優化操作工作中，必須借助試驗臺架來完成農業機械部分核心部件的優化檢測以及可靠性的相關試驗。相關的科研人員只有確保農業機械部分核心部件的優化參數符合施工的技術標準，以及確保所有試驗工序的質量前提下，才能組織相關的工作人員對農業機械進行整體設計完善的工作。并按照相關的工作程序，進行田間的試驗活動，在實踐中檢驗農業機械的各個部件的性能。并記錄好試驗的細節性工作，使相關的技術人員可以通過現場的試驗結果，借助現代科技的力量以及專業的設備來深入研究農業機械核心部件的優化設計工作。

四、現代設計方法的優點

在農業機械現代化設計的相關實踐中，科研人員不斷的完善試驗過程中出現的問題，同時將對農業機械的 參數優化、虛擬制造以及農業機械的試驗、測試歸結為現代化設計方法的核心內容，并在此核心內容的指導下，取得了一定的成果。相對而言，農業機械現代化設計方法的優點主要集中在可以在縮短周期的基礎上，實現降低科研成本以及提高精準度的相關目標。大多數的農業機械的現代化設計工作，都需要利用計算機繪制相關的制作圖紙以及在符合標準的試驗臺架上進行不斷的虛擬制造、測試來完成的，在一定程度上減少了農業機械科研活動季節影響的問題。同時，在采用先進優化方法的作用下，可以提高試驗樣機的成功率，以達到有效的降低科研的成本。

五、現代設計方法

在農業機械現代化設計的相關工作中，現代化的設計方法始終發揮著至關重要的作用。因此，在農業機械現代化設計的工作中，我們仍致力于不斷的探索過程中。在農業機械現代化方法設計的工作中，優化參數的設計工作是非常重要的。相關的科研人員可以利用現有的科技設備，通過一定的目標函數的計算，在不斷的改變參數的試驗過程中，最終確定最為合理的設計參數。因此，農業機械的現代化設計方法，需要在不斷的實踐過程中去探究。

總結：

在實際生活中，我們必須重視對農業機械現代化設計方法綜述的相關內容。并在實踐的探索中不斷研究農業機械現代化設計的方法。相關工作人員必須明確在現有的發展理論中，農業機械的發展離不開現代化的設計軟件。在現代化軟件工作中，自編的軟件需要相關科研人員付出巨大的努力進行研究工作，才能確保農業機械設計的缺陷最小化，才能進一步優化設計參數。使之可以有效的維護農業機械設備的老化、及時的解決機械設備的相關問題。因此在實際工作中，我們必須重視農業機械參數優化的相關工作，使之可以有效的促進農業機械現代化的發展。

參考文獻：

[1]曾杰.魯東.計算機輔助設計(CAD)在農業機械中的應用及實踐[J].中國農機化,2000(04).