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機械創新設計方案范文1
0 引言
近些年，我國高等科學院校的改革力度不斷優化，尤其是產業結構的頻頻變化，高科技信息化覆蓋面較廣和高等技術院校的普及，使當今人才市場對機械設計制造及其自動化專業人才的培育能力提出了更為嚴格的要求。基于此，本文結合機械設計制造及其自動化專業創新人才培養的發展現狀進行探究，并提出了創新人才培養方案。希望能幫助提升教學質量，促使高校培養出更多的機械設計制造人才，進而緩解人才和社會需求之間的矛盾。
1 培養機械設計制造及其自動化專業創新人才的必要性
由于知識產業的不斷更新和突破，使各行業的用人單位在人才的整體水平上需求越來越高，高技能、高素質、高學歷的綜合型人才是人才市場需求的焦點。雖然我國在機械設計制造及其自動化專業發展歷史較長遠，院校各專業種類設置繁多，培養了不計其數的機械設計人才，但是學校培養出來的綜合型人才所占比例相對較低，難以滿足市場發展需要。
2 機械設計制造及其自動化專業創新人才培養的發展現狀探究
在教育革新理念的引導下，各專科技術院校機械設計制造及自動化專業高等教育的首要任務是人才的培養。產業結構的更新換代，專業知識的快速更新，給高等院校的辦學規模、辦學理念、辦學層次等提供了多元化的發展空間。與此同時，隨著我國科學技術的迅猛發展，機械設計制造及其自動化專業教學得到長效發展。從現狀看，多數高等科研院校學科建立歷史悠久，人才發展方向定位較高，擁有深厚的專業基礎知識和綜合水平較高的師資力量，為社會培育出了擁有扎實的基礎知識、科研探析能力較強、實踐創新資源較廣的專業應用型人才。但是，機械設計制造及其自動化在專業創新人才培養方面還存在諸多問題，具體介紹如下：人才的最終流向分布于社會科技領域的各個角落，由于受極端專業化的教育傾向，又沒有針對性的對其專業實踐領域進行高度開發，導致人才資源在剛步入工作崗位時無所適從，沒有用武之地。再加上學生的創新思維在學習過程中沒有得到充分的引導，造成對實際工作缺乏創新思維，不能與現代高科技思路同步發展，缺少與時俱進的開拓精神。
3 機械設計制造及其自動化專業創新人才的培養方法
高等科研院校以科研為核心，在傳授專業基礎知識的同時，更加注重對實踐教學資源的應用性，以滿足社會各科技行業領域里的空白。機械設計制造及其自動化專業創新人才的培養方案，應將理論知識與實踐經驗更好的相結合，培養出學生的特色和優勢，更好的迎合人才市場的需求，具體建議如下：
3.1 優化整合教學體系
當今院校開發的是適應現代科技發展的高端精英人才，以填補現代科技領域里的人才空缺。其一，優化教學內容。教學內容是直接影響教學效果的基本條件，內容思路的設計對開發精英人才資源起著決定性的作用。教學內容的重點與側重點，既體現了獨立的個體但又相輔相成，缺一不可，其思維邏輯緊密相關，環環相扣。教學內容的發展方向應迎合機械設計制造及其自動化專業創新的理念，在一定程度上加大對自動化和微電子領域的教學。在開發方案中，可以對控制工程、傳感器等專業領域添加教學內容，以彌補機械制造與自動化專業人才的空缺。其二，優化實踐內容。當今社會急需實際應用中操作能力較強的人才，應將基礎理論知識與實際操作相結合，繼而進一步開發學生的實際操作能力。通過各種渠道，加強校方與企業的交流互動，根據企業的生產資源和生產環境，創設校企合作的實踐應用平臺，利用企業有資深經驗的工程人員為學生做實際指導工作，形成良性互補，這樣既解決了企業高科技人才的空缺，同時也拓展了學生的知識層面，學生根據自己的實際操作經驗，對所學的科學原理知識進行進一步的分析與探究，以全新的角度審視理論知識和實際操作彼此相互融合的內涵，使學生的實踐能力得到深刻體現。
3.2 完善師資力量體系
雄厚的師資力量體系是開發高科技人才的基本條件。隨著專業知識的不斷更新，學校要為社會提供適應現代科技發展的精英人才，就必須調整教師觀念的更新和突破。通過對當前的師資力量分析可知，為數較多的機械化教師缺乏全面的工程實際經驗，鑒于此，建議可采取走出去、引進來的教育措施，提升教師多元化的教學資源，全面完善師資力量體系，勢在必行。具體表現為：一、在教學期間可定期安排教師到實驗基地、企業一線生產環節進行實際操作，此舉是完善師資力量專業操作能力和創新能力的重要途徑。二、強化校方和專業相對口的企事業單位的互動關系，聘請高級工程師到校方進行知識講座，階段性的對教師和學生實驗環節進行科研指導，充分利用高級工程師的實踐創新經驗來提高薄弱的教師新能源。三、調動教師參與科研項目和相關企業委托類項目的主動性，通過對某些項目的具體研發活動，提升師資力量的探究能力，積累項目研發的實踐教學資源。
3.3 建設質量監控體系
由于目前考核制度存在種種問題，加強建設質量監控體系勢不可擋。首先，對規章制度環節嚴把關，嚴格遵守規章管理條例，在教學質量上實行定期考核制，推動教師教學理念的優化設計，提升優化資源的分配能力。其次，學生在本學期結束時，對本學期各專業教師的教學質量進行評判，由此來作為教師考核的評判依據。再次，定期開設聽課演講活動，并對演講質量綜合評價分析，以此來發現各專業教師教學質量問題。
結語：
現代科技的迅速發展，給各大科技院校培養高技能、高學歷等綜合素養人才提供了一定的便利。優化的設計對開發人才資源起著關鍵作用，雄厚的師資力量體系是開發科技人才的基本條件，機械設計及制造及全自動化應做好專業創新人才培養工作，筆者認為，各大高校應采取理論與實踐相結合的教學理念，培養學生的實踐能力，教師應借鑒“走出去，引進來”的教學措施，進一步提升學生與人才市場接軌的緊密度。本文對機械設計制造及其自動化專業創新人才培養的方案進行了探討，希望能幫助培養集豐富的理論知識、實踐能力和創新精神于一身的精英人才，更快的促進現代科技發展，為我國機械大國向機械強國的邁進創造條件。
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機械創新設計方案范文2
關鍵詞：創新設計；物理樣機；虛擬樣機；教學實踐
1 前言
機械創新設計是指發揮設計者的創造力，結合現有科技成果，設計出具有創造性和使用性的機械產品的一種實踐活動，涉及到機械設計理論與方法、制造工藝、材料及處理、機械結構、機械產品維護及管理等機械工程領域的多種創新。從目前來看我國大學生機械創新能力教育與國外相比還存在很大差距，這與歷來對于機械創新教學研究重視不夠有直接關系。隨著科學技術的發展，社會對于大學生的創新意識、創新能力和工程實踐能力要求越來越高。因此，加強機械工程類大學生創新精神和能力已經成為高等院校工科專業教學改革和學科建設的迫切而主要任務，可以改善從產品的概念設計到動態仿真再到整機結構優化的各個階段。利用虛擬樣機技術可以建立零件的模型，進行虛擬裝配，并檢查零部件的裝配間隙和干涉，應用分析軟件對樣機進行運動仿真并對關鍵部件進行校核、計算。及時發現錯誤，優化結構，可以方便地更改模型，從而提高設計效率、優化設計方案、縮短設計周期、降低生產成本。可見，虛擬樣機技術是進行機械創新設計的重要技術手段。在教學過程中提倡以機械創新設計需求為主導進行技術學習的思想，虛擬樣機技術的學習應該結合機械設計原理與機械設計的具體要求。課程注重對虛擬建模、虛擬裝備、運動仿真和優化設計等各個階段進行綜合培訓，同時在課程的不同階段安排相應的設計實習任務，促使學生在學習這些操作技能的基礎上增加對其在機械創新設計中具體應用的思考。
在虛擬樣機優化設計的基礎上要同時加強學生對物理樣機創新設計能力的培訓，從加工圖紙繪制、非標件加工、標準件選購到樣機的裝配和調試都讓學生親自動手參與，并且根據所設計產品的技術要求和使用要求進行試驗。樣機試驗也是一門科學，根據培養進度應適時開設《試驗設計與統計分析》課程，詳細介紹機械設計中常用的正交試驗、單因素試驗、對比試驗等科學的試驗方法以及方 差分析、t檢驗等數據統計方法和數據結果分析方法。通過合理的試驗和科學的數據分析可以進一步優化參數，修改樣機結構，對虛擬樣機的設計結果進行驗證和修正，直至產品定型。可以說，虛擬樣機與物理樣機研究并重是促進大學生機械創新設計能力提高的一條有效途徑。
3.3 指導學生申請或參與相關項目
在具備了基礎理論知識和基本的設計技能的基礎上，吸引部分優秀學生參與到教師主持的相關科研項目，從基礎設計工作做起，逐步了解和熟悉項目的論證、設計和運行過程，以提高學生的綜合創新能力。在此基礎上再指導學生組成團隊申請校級、市級或者自治區級的大學生創新設計項目，從項目的可行性分析、立項、方案設計到具體的技術創新設計和產品設計都由學生親自參與。這樣學生既可以得到項目的鍛煉又可以得到經費支持，可以有條件實現理論與實踐結合，有利于創新能力的進一步提高。
在項目執行過程中注重對學生綜合創新能力的培養，首先，要通過市場調研和查閱文獻提出設計任務并通過可行性分析明確設計的功能目標，然后，進行團隊討論，根據成員的基礎理論知識并發揮創造思維確定總體設計方案，下面，進行團隊分工，依據個人所掌握的不同的創新設計技術和方法進行虛擬樣機創新設計，做出三維模型并進行仿真分析和結構優化，與此同時不斷對總體方案進行修正；接著，團隊合作完成物理樣機加工、裝配、調試和試驗改進工作，最后，完成整個機械創新過程。
3.4 校企聯合培養引導學生理論聯系實際
經過參與項目鍛煉后，學生對整個設計流程有了切身體會，同時對所學的基礎理論知識也有了更加深刻的理解，具備了進行創新設計的基本能力和基本素質。在此基礎上，教師應積極聯系相關企事業單位為學生安排實習機會，進行校企聯合培養，讓學生到工廠一線去了解企業和社會對創新設計知識和能力的實際需求，并進一步了解企業創新設計流程。這樣有利于引導學生在日常學習中將理論與實際結合，也使得高校對學生創新能力的培養與社會需求接軌，有利于培養真正符合社會需求的具有創新能力的機械人才。
4 結語
培養大學生的機械創新能力是高等院校工科專業的主要任務之一。本文結合實際教學過程中對大學生機械創新設計過程存在的問題的探討和分析，通過對教學改革的思考提出了理論聯系實際、物理樣機與虛擬樣機并重等四點解決方案，還需要通過不斷地教學實踐對方案進行補充和驗證。期望通過這些行之有效的措施，能切實提高大學生的機械創新能力。
參考文獻
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機械創新設計方案范文3
與其他常規的機械設計不同，機械創新設計要求設計人員充分發揮自己的聰明才智和創造力，利用創造性思維，設計出新穎、有創造性、有實用價值的機械裝置。機械工程創新設計往往包含了多種科學技術的滲透、綜合與交叉，是通過邏輯思維的分析和知識的運用找到創新設計方案，其中存在的部分表現為非數據性、非計算性的，一定要在理論知識的時間基礎上思考判斷推理的。
2機械設計中設計人員應該樹立創新的理念
要想突破傳統的模式，在設計上有所創新，對機械人員首先就要要求其具有大膽的創新理念并會將其運用到時間中去。創新就是突破傳統的思維模式，運用現代超前的理念進行問題的思考。對于一個設計者而言，缺少創新意味著他在工作上無法得到肯定。優秀的機械設計者要時刻謹記創新理念，要用創新的思維對問題進行深入的思考，再結合自己的專業知識將自己的設想轉化成現實。
3機械的優化中應該具備的創新方式
（1）智力思維法———這是一種發揮集體智慧的方法，它通常是通過抓住瞬間的靈感或潛意識的新想法或通過相關專家人士針對某一目標進行討論，通過相互啟發、激勵，在越來越多的思路中，在越來越好的方案中取長補短，最終引起創新設計的連鎖反應，為機械設計提供更好的創新成果。
（2）列舉創新法———這是指依據一定規則，列舉研究對象的各種性質，通過對這些性質的逐項分析，尋求改變來又發創新設想的方法。它適合于現有事物的改進及應用型的開發，一般經過的過程如下：列舉特征———改變特征———改變事物。
（3）移植技術法———這是指將一個技術領域內的先進原理、方法或成果移植到另一個領域中，或把一種產品內的先進技術應用到另一個產品中，從而設計出新產品。在進行移植技術法的過程中要首先解決移植什么，為什么要移植，要想有效應用移植法就必須注意以下幾個必要條件：1）用傳統方法難以找到理想的設計方案或階梯設想，或者利用相關專業領域的技術和知識根本無法找到出路；2）其他技術領域存在解決相似或相近問題的方式方法；3）對移植結果能否保證系統整體的新穎性、先進性和實用性沒有定性判斷。技術移植法可以分為技術原理式移植、技術手段式移植和技術功能式移植。技術移植法是對科學技術的發展，對促進發明創造具有重要意義，貝弗里奇說過：“使用移植法有可能促進科學發展，這也許是為什么科研人員要對自己狹窄的研究范圍之外的發展，至少是重大的發展有所了解的原因。
機械創新設計方案范文4
關鍵詞：機械設計創新 基本形式 原則 新型內燃機
引言
創新在人類進步的過程中起到了重大的作用， 并且促進了機械設計的前進與發展， 機械結構一直以創新作為發展的動力。如今的時代是知識的時代， 機械設計與制造在國民經濟的發展中，起到了奠定基礎的作用， 創新才是推動發展的不竭動力。創新能力一旦出現缺失，就會喪失許多本來應該得到的機遇， 沒有創新就沒有機械技術的不斷前進。知識創新和技術創新在競爭中起到了決定勝負的作用，關系到企業的興衰成敗。
1機械創新設計及其特點
機械創新設計就是要把設計者腦海中潛在的創造力完全地釋放出來，再借助人類已經取得的相關成果重新進行構思，設計出從前更加具有獨特性和實用性的設備裝置的一種活動。機械創新設計進行的基礎就是機械設計學理論，再對一系列的相關學科進行融合，綜合設計之后產生的技術方法。
機械創新設計具有許多優秀的特點： ①設計的學科比較多，比如機械、液壓、電力等多學科之間進行滲透和綜合。②設計過程里面很大一部分的工作不需要進行計算，而是建立在日常知識的積累上，需要大量的推理判斷，還需要與創新性思維進行一定的融合。③要在多方案中將最優方案甄選出來。大型的設計中，必須根據能力進行甄選，并且對所選方案進行科學的優化。④創新設計需要不斷地進行篩選，每一階段都有著不同于其他階段的特點，客觀上還有一定的聯系，又是一個整體。
2 機械創新設計研究的目的和意義
開展機械創新設計研究，可以提高本身的科技發展水平， 還可以獲取豐富的社會效益和經濟效益。具有許多意義：
（1） 深入地進行機械創新設計的研究，可以促使人類發明更多的新機器；
（2） 機械創新設計研究可以使機械專家以更快的速度進步， 有利于機械設計水平向著更高、更快的目標發展；
（3） 機械產品進行創新設計之后，可以有效提高自身的競爭力， 當時的時代產品追求專利化，這樣才能獲取的更大的收益；
3 機械設計中創造性思維的基本形式
3.1 發散型思維
發散型思維就是在思維過程中，將已經掌握的概念重新進行整合梳理，向附近形成輻射，擴散出更多的答案或者是解決問題的方法。發散型思維。沒有固定的方向和固定的范圍，也不僅限于傳統的思想，很多時候思考問題采取的是比較新穎的想法，常常給人意想不到的效果。
發散型思維能力的高低收到好多因素的影響，最重要的一點就是遷移能力。. 發散型思維有許多不同的表現形式，例如立體思維、多路思維、反向思維等等。發散型思維想要得到的答案要是最多的、最具有新意的，一定要是前人沒有想過、沒有使用過的方法，這就給機械創新設計帶來了更多的靈感。
3.2 聚合型思維
聚合型思維則是用具體的對象當做中心，從不同的角度入手，最后思維回到這個選好的中心上來，解決出現的問題，也就是在許多方案中選擇最為合理、有效的那一個。
發散型思維和聚合型思維都屬于創造性思維的范疇，兩者之間存在著一定的聯系，并且不可分割。機械創新設計一定都是由發散思維到聚合思維的過程，然后再從聚合思維到發散思維，反復進行循環，直到問題最后解決。發散型思維和聚合型思維在哲學上來說，屬于辯證統一的一個過程，創造性思維整個過程都是為了最后創新的目的做準備，從五花八門的設想中選取最優質的方案。
3.3 想象思維
想象是在思維活動里面，屬于抽象思維的一種，想象可以是天馬行空般的任意想象，也可以是在已有的基礎上進行再加工或者是局部更新的想象. 想象思維一定要以客觀現實作為基本的出發點，還要具有一定的概括性以及形象性。
想象是人類的思維中，最神奇的一部分，也是最美麗的一部分。失去了想象，也就失去了創造，想象就是創造精華所在。萬有引力定律只是因為一個普通的蘋果落下地面，牛頓據此展開想象，得到了萬有引力定律；“嫦娥奔月”也是人類想象出來的神話故事，促使人類發明了可以登上天空的飛行器。想象可以推動社會不斷地進步，科學不斷地發展。
4 機械創新設計思維的2個原則
機械設計過程是由功能要求開始出發，再到作用原理， 最后進行物理結構構思的一個過程。創新設計思維進行的過程中， 一定要將下列的原則牢牢把握好：
（1） 最短路徑原則
首先要對產品具有的功能進行明確， 然后找出最佳的設計例子， 以便在最快的時間內接近目標， 然后選用正確的價值工程方法， 再將價值較低的極少數組件找出來，當做研究的對象， 分析出對象當前存在的矛盾， 嘗試在最小的變動之下將矛盾解決。這種方法需要消耗的能量是最少的， 也就是所說的選用的路徑是最短的。
（2） 相似性聯想原則
聯想是要針對事物之間的相似性進行分析和歸納，聯想合理與否的一點重要依據就是是否具有相似性， 相似性由產品的實例進行決定， 如果多樣產品實例同時滿足一種功能要求， 那么它們之間就可以說是存在著一定的相似性。
5 機械創新設計實例-新型內燃機的開發
無曲軸式活塞發動機就是機械創新設計的一種實例，它把圓柱凸輪于發動機的中心部位進行安裝，在圓柱凸輪的附近就可以在設置多個氣缸，這樣就形成了多缸發動機。一旦圓柱凸輪的凸輪輪廓形狀出現變動的話，輸出軸的轉速也會隨著進行改變，就起到了減速增矩的作用。上述的凸輪式無曲軸發動機已經被廣泛應用起來，船舶和機械行業都可以看到它的影子。
旋轉式發動機與從前的往復式發動機進行比較的話，輸出功率上具有明顯優點：體積小、重量輕、噪聲低并且結構照比以往簡單，但是在實際應用的時候還是存在著一些弊端，需要進一步進行解決。
6 結語
一定要善于吸收多方的經驗，在追求最佳方案的時候， 成熟的技術可以直接采用。 還要具備一定的學習能力，機械設計涉及到許多學科的知識， 設計者一定要具有針對問題自學進行解決的能力。只要對自己有信息， 努力進行鉆研和探索， 一定會尋求到最佳的設計方案。
參考文獻
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機械創新設計方案范文5
機械創新設計課程是機械類專業的一門重要專業課程。機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術知識，進行創新構思[1]、設計出具有新穎性、創造性及實用性機械產品的一種實踐活動。培養學生的機械創新能力和工程意識，拓寬學生的知識面，開闊技術視野，積累機械創新經驗和實用性新結構的技術資料通過對機械創新設計課程教學的改革,取得了一定成效。
1、采用多媒體教學
通過制作電子課件，介紹機械創新設計的基礎知識、基本理論和基本方法，使學生了解創新設計的概念及過程，了解創新與人類進步的關系，明確實現技術進步的途徑，了解本課程的學習目的[1]、研究內容。提高了教學質量。
2．把全國機械創新設計比賽獲獎作品
介紹給學生通過對機械學科的“原理創新”、“機構創新”、“結構創新”和“產品外觀創新”等四大創新的介紹與實例展示，使學生掌握機械創新設計基本內容，增強機械創新設計意識和創新能力[2]。還通過介紹全國機械創新設計比賽獲獎作品，大大地激發了學生的學習興趣。這是2010年全國機械創新設計比賽廣西區一等獎作品，危急現場無人探測小車。
3．抓住關鍵點
機械的創新過程要經歷功能——機構——結構的思維過程[3]。機械結構設計就是將機構系統轉化為機械實體系統。是機械創新設計成敗關鍵之一。在講述機械結構創新設計這一章時，抓住重點難點。重點是機械結構設計的概念與基本要求，構件的結構與創新設計。難點是機械結構的組合創新設計。通過實例突破難點。
4．通過講解剖析目前的創造成果等具體實例，開闊同學的設計思路，擴大技術視野實例：可升降省力便攜式輪椅設計
4.1設計思想及基本內容基于人性化設計思想，力求克服市面上產品的一些缺陷，對驅動方式進行了創新設計，同時設計出具有能夠自我調節高度的輪椅座位。驅動方式從人機工程方面考慮，采用推桿形式使用戶用力比較舒適、方便，同時利用杠桿原理，具有省力的功能。對于升降機構，其目的主要在于提高殘疾人的自理能力，使其坐在輪椅上的上升后的高度約等于人正常站立的高度。同時要求輪椅盡可能的簡單、方便、成本低廉，更具人性化。使殘疾人的生活自理能力加強，同時享受到更加舒服，更具人性化的助殘機械，也滿足性能、成本方面的要求，使他們使用方便，攜帶方便，購買便宜。
4.2升降機構的設計
4.2.1升降機構的類型及比較(1)液壓或氣壓驅動機構——通過液壓缸或氣缸來實現升降。(2)螺桿副機構——通過旋轉螺母或螺桿來調節高度[4]。(3)叉桿機構——通過改變叉桿之間的角度來實現高度的調節。
4.2.2升降機構的方案確定通過對前三種方案的綜合比較，在第三種方案的基礎上，綜合所需達到的簡單、輕便、成本低的目標，設計了下述升降機構的方案，如圖3所示。該機構中滑輪能夠在滑道上滑動，使叉桿之間的角度可自由改變，通過轉動搖臂2，使絲桿轉動，從而調節a、b兩點之間的距離以改變叉桿角度，實現高度調節。
4.3驅動方式的設計
4.3.1省力機構的方案比較與選擇(1)曲柄滑塊機構——結構較簡單，但沒有省力功能，效率較低，且不可實現前后運動的自由切換[5]。(2)棘輪機構——可實現將間歇往復運動轉換為轉動，但無法實現前后運動的自由調節。(3)摩擦棘輪機構——結構簡單，可實現將間歇的往復運動轉化為轉動，但間歇運動機構運動時只有一個行程做功，另一個行程為無用功，即為間歇驅動，效率低。本設計采用兩套摩擦棘輪機構，一套機構能夠實現輪椅前進、后退、空擋、制動的切換；另一套機構實現間歇運動的連續驅動。
4.4本例設計特點：（1)升降機構可實現預定的升程，驅動搖臂所需力較小，驅動方式簡單，舒適。（2)驅動搖桿使驅動輪前進的力很小，用力方式非常方便、舒適，采用棘輪機構可圓滿實現前進、后退、空擋、制動，并且操作方便，可滿足使用要求。同時主輔棘輪能夠協調工作，使驅動搖桿能夠連續驅動，達到提高效率與速度的目的。（3)輪椅可達到預期折疊功能，攜帶、儲存方便。（4)輪椅制造成本低，可滿足廣大客戶的需求。
5．創新實踐實例：電動大門的設計
5.1電動大門的功能目標：實現大門的自動啟閉
5.2設計要求：門寬為4!6米，門高為1.5!2米啟閉時間為10秒左右。
5.3設計方案的構思：電動大門可分為平開門、推拉門和升降門。平開門可分為雙扇平開門和四扇平開門；腿拉門可分為整體推拉門和伸縮推拉門；升降門可分為整體升降門和卷閘門。從評分情況看，單扇推拉門和伸縮門得分較高，實際情況也是這兩種門應用最廣泛。但從美觀情況看，近期不銹鋼制作的伸縮門應用的最廣泛。
機械創新設計方案范文6
1.1計算機輔助設計。計算機輔助設計簡稱CAI,利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準確、邏輯判斷功能強等優點,通過人機交互進行信息的處理,完成設計工作。主要有以下特點:(1)由于可以存儲大量的設計信息和設計經驗。可以幫助缺乏設計經驗的新手順利完成工作。(2)計算機輔助設計與計算機輔助制造(CAM)、計算機自動化管理結合起來形成計算機集成制造系統,進行產品設計、市場預測、生產計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業的最高效益為目標,綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。(3)還可以大大提高設計的效率,加快產品的更新速度,縮短設計周期,增強市場競爭力。(4)設計人員不僅能在很短時間里給出多種設計方案,分析比較后獲得最佳設計方案:還可以從繁重的重復性工作中得到解脫,有更多的時間和精力進行創造性工作。
1.2模塊化設計。模塊化設計就是在對一定范圍內的不同規格產品或相同功能不同性能的產品進行分析后,劃分并設計出一系列的功能模塊。然后通過對模塊進行組合就可以組成不同產品來滿足市場需求。其目的主要是以盡可能少的模塊種類和數量構成盡可能多規格的產品。模塊化設計不僅有利于產品的更新換代,還有利于提高產品的質量,降低成本,加快新產品的開發速度。
1.3并行設計。并行設計工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的設計產品以及各種制造和支持過程的系統化方法。機械產品的設計采用串行設計的缺點主要在于在產品設計過程中,必須要等到上一環節結束后才能進行后一環節,設計不僅改動量大,而且產品的開發周期長,成本高。采用并行設計的核心在于要打破內部各個單元界限,建立以人際關系為基礎的協同工作模式。進一步提高產品質量、縮短產品上市時間等。
1.4機械系統設計。機械系統設計就是一種利用系統的觀點進行產品的一系列設計的方法。設計過程包括計劃、外部系統設計、內部系統設計以及制造銷售階段。傳統設計注重內部系統設計,其重點主要在于改善零件或轉自Zhazhi.com一些子系統的特性,但是很少考慮對于個零件之間或內部與外部之間的相互影響而系統設計要根據系統原則,綜合研究內部外部和各個子系統之間的相互關系,協調各予系統之問的相互作用,使整個系統的功能表現為最佳狀態。
1.5機械優化設計。優化設計是把設計的實際工程問題的物理模型轉化為相應的數學模型,然后運用最優化設計理論,選擇合適的優化方法,借助計算機進行求解。從而得到最佳設計方法。近年來,優化設計常結合一些其他方法。形成新的優化設計方法。如和模糊化設計結合,形成模糊優化設計:和可靠性設計結合起來形成可靠性優化設計。除此之外,還有可靠性設計、機械動態設計、疲勞設計、反求工程、摩擦學設計以及創造性設計等。隨著科學技術的飛速發展,現代設計方法也在不斷改善。
2、現代設計方法翻新研究
2.1創新設計原則。生態效益最好原則要在設計過程中盡量選擇污染較低的材料。避免使用有毒有害以及有輻射的材料。這是由于在產品制造和使用過程中,都要求產品對周圍環境要滿足“零污染”原則。安全可靠性原則機械產品品質的保證要通過產品的安全可靠性來體現。產品在強度,剛度、穩定性、以及耐磨性均要滿足設計要求,對于一些重型機械,要保證有一定的自鎖和保險裝置,確保操作人員的人身安全。
2.2經濟效益最好原則。經濟最佳性要從設計以及制造兩方面考慮,設計上要選用正確的材料,保證合理的原理方案:制造上要保證零件的加工工藝和裝配工藝。設計的產品不僅要滿足客戶的功能要求,還要保證成本低廉。
3、機械創新設計技術
機械創新設計是指充分發揮設計者的創造性思維,利用人類已有的科學技術成果,設計出具有新穎性、實用性以及創造性的機械裝置。機械創新設計技術和機械系統設計、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、有限元設計等構成現代設計方法學庫,吸收了鄰近學科有利的設計思想與設計方法,是有待開發的一門新的設計技術方法。隨著人工智能、專家系統、認識科學、思維科學以及人腦研究的發展,機械創新設計日益受到人們的重視。一方面,人工智能、專家系統、認識科學、思維科學、設計方法學等已經為創新設計提供了一定的理論基礎:另一方面。創新設計的研究及發展有助于解釋人類的創造思維機理,還可以促進一系列科學的發展。實現專家系統及智能工程創新設計要求能為發明創造機械和改善現有機械性能提供有效的理論和方法。創新設計包括兩方面的內容,一是要改善生產生活中現有機械產品的性能,包括技術性、可靠性、適用性以及經濟型;二是要創造設計出新的產品,以滿足生產生活的新需要。創新設計的核心內容就是要探索機械產品創新發明的機理、模式及方法,將機械產品創新設計過程程式化、定量化。
