机械设计技术的现状与趋势研究

机械设计技术的现状与趋势研究
摘要：机械设计技术是一门跨学科的交叉性科学，涉及到很多领域，在我国，对其研究也比较深入。

随着社会经济水平不断提高和科学技术发展速度加快。

工
业生产中所需要的各种材料、设备以及工艺流程等都越来越复杂化和多样性;同
时人们对于产品质量要求日益严格化与多样化，因此机械制造行业面临着巨大挑战。

如何才能将新技术应用在实际工作之中成为企业竞争优势就成问题，这就要
依靠先进的自动化控制技术来实现这一目标。

本文通过对机械设计技术的现状与
趋势进行研究，并提出一些建议，希望能够为机械设计制造行业起到一定的借鉴
作用。

关键词：机械设计;现状;趋势
前言：机械设计技术是一门综合性很强的学科，与人们日常生产生活息息相关，在人类发展史上具有重要作用。

随着社会经济和科学技术水平不断提高以及
人们对自身健康问题重视程度越来越高。

我国机电产品行业飞速增长、规模也日
益扩大并且趋于稳定趋势明显;而作为基础工业工程领域中最重要环节之一的机
械设计工作量逐年增加且要求也逐渐严格，因此机械设计技术已经成为国民经济
建设过程中必不可少的一部分，也成为了提高我国综合国力的一个重要基础因素。

机械设计技术是一门综合性很强与创新性高，应用范围广泛，并且在工业生产中
发挥着重大作用，对国民经济发展起越来越大促进和支撑作用。

1、设计技术及应用
1.1 理论设计
机械设计是以产品的技术要求为基础，并结合现代先进科学理论和方法，在
生产实践中实现其功能。

通过不断地改进、完善与创新机械结构及零部件性能。

在实际工作过程当中运用到了大量新工艺、先进材料以及计算机辅助制造系统等
知识来进行优化设计与生产，使企业能够达到更高水平的经济效益以及社会效果
最大化;而机械产品质量是决定性因素之一也就是影响到企业的利润问题，机械
设计技术是一门专业性非常强的学科，在生产实践中需要不断地应用到，所以对
机械设备进行创新和优化也十分重要。

1.2 经验设计
在机械设计方面，经验设计是最常见也是最为基础的一种方法。

其中包括：对产品进行结构上、工艺性等方面的分析和研究。

通过这些前期工作来了解到经验设计师需要熟悉产品各阶段中所涉及技术问题以及其发展趋势，并结合实际情况确定最佳方案;通过对现有设备以及零部件进行充分利用与开发、改造，使之能满足使用要求;在设计过程中要根据不同的需求选择合适材料制定出合理化设计方案。

1.3 模型试验设计
模式试验的目的是检验机器设计是否符合实际要求，以及产品质量。

机械结构实验设计过程中，要以技术指标为依据进行模擬分析。

确定零件参数及材料性能：根据所选定的模型和数据对其工艺性、经济型与安全性等方面提出合理建议并制定出相应标准方案来验证设计方案是否可行;通过试验获得相关资料和数据后再利用计算机软件完成模式选择、结构设计以及强度校核，然后将结果反馈给用户进行处理。

2、设计技术及应用
2.1 优化设计
优化设计主要是指对机械结构进行合理的布置，使其内部各部件之间能够相互协调，从而达到最优效果。

优化设计包括：确定最佳设计方案。

在实际生产过程中需要考虑到各种因素影响下产品的性能和质量等问题;因此可以通过分析这些情况来选择最合适、经济且满足要求得方案;然后根据所选材料对各个零部件进行合理安排与布置，使其各部件之间能够相互协调工作，从而提高机械零件加工精度以及降低成本;设计合理结构尺寸：根据机械零件的功能和质量等要求，进行合理设计，使其能满足不同工况条件下工作所需尺寸大小及加工精度;优化装配方式：根据机械零件的尺寸及加工方法，进行合理选择，并对其装配工艺和夹具结构设计等方面提出优化方案。

2.2 可靠性设计
可靠性设计是指对机械设备的零部件进行合理地分析和计算，从而提高其工作能力，保证产品质量。

在实际生产过程中会遇到各种不确定因素影响到系统运行时发生故障。

所以要想确保产品的可靠度就必须加强设计人员对于机械部件可靠性理论知识与实践经验等方面内容学习与应用能力培养力度;同时也可以通过
不断改进技术手段来实现对零部件结构、性能参数以及装配工艺进行优化处理提高其使用寿命，以达到降低成本和改善生产效率，减少维护费用的目的。

3、现代设计技术与常规设计技术的关系
3.1 产品结构分析的定量化
产品结构是指所有的零件和部件之间所具有的性能差异，并在一定程度上反映了这些特性。

目前，机械设计技术已经发展到非常成熟阶段，从最初只考虑功能需求逐渐扩展到现在注重经济性、可靠性以及实用价值等多个方面全面提升效益与品质要求;同时也有更多新材料、新工艺及设备应用，产品结构向着多元化方向发展。

因此需要对其进行量化分析研究才能使企业的生产效率得到提高和质量更好地保证，也为机械设计技术的发展提供一个良好前景。

3.2 产品工况分析的动态化
机械设计的产品生产是在一定范围内进行，所以要保证其具有较高效率，并且能够满足用户对产品质量、性能和成本等要求。

只有通过不断地完善工艺参数来提高机械设备工作时运行稳定性以及可靠性。

因此对于整个过程中所涉及到工况分析必须以动态化作为前提条件进行研究分析与优化处理;同时还需要考虑到市场需求的变化情况及企业生产规模的变动性因素，在保证其具有一定灵活性后才可以对产品设计阶段和制造阶段采取相应措施。

3.3 产品质量分析的可靠性化
产品质量分析主要是对其结构进行设计，以提高产品的可靠性。

在机械设计中，要想确保其具有较高的可靠性。

首先应根据实际情况和用户需求制定出合理可行、科学有效地设计方案;其次在生产过程之中应该加强对零部件强度与稳定性方面性能指标检测工作力度以及零部件间配合程度等方面内容进行详细评估;再次还应对零件表面质量、加工工艺性及加工方法是否符合标准要求展开全面分析研究，以保证产品设计的准确性，确保其具有较高的可靠性。

3.4 产品设计结果的最优化
在对机械设计中的产品进行优化之后，能够使企业的生产成本降低，同时还能提高市场竞争力。

在实际情况下发现很多时候由于设计者对于市场需求和客户心理把握不当，导致了大量浪费资源。

总结：机械设计技术是一门学科，其主要研究的对象为产品开发、制造及应用。

从目前国内外发展状况来看，在我国工业生产中所需要用到的机械设备和工艺装备大部分都是属于基础性设备。

而随着人们对新材料、新型能源以及高附加值等方面要求不断提高以及工业自动化程度逐步提升之后，对于这些领域需求量也越来越大使得机械设计技术逐渐向着更科学化方向转变已经成为了当前社会经济发展趋势下必然的一种重要途径，机械设计技术的不断发展也是社会经济进步和现代化建设中不可或缺的重要部分。

参考文献
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[2]郭少华，姜雪松.机械设计技术的发展现状与趋势[J].山东工业技术，2017（20）：28.。