现代设计和传统机械设计的比较
现代设计和传统机械设计的比较
现代设计和传统机械设计的比较作者：李才运来源：《科技资讯》2012年第10期摘要：随着现代科学技术的发展，现代机械产品设计更加强调创造性，在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具，提高了设计的质量、效率和精度，满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。
与传统设计相比，现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
中图分类号：TP39文献标识码：A 文章编号：1672-3791 （2010)04(a)-0000-00机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、润滑方法等进行构思、分析和计算并将这些转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。
传统的机械设计也称常规设计，是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计。
随着现代科学技术的发展，现代机械产品设计更加强调创造性，在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具，提高了设计的质量、效率和精度，满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。
与传统设计相比，现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
一、现代设计方法和传统设计方法比较1、传统的设计方法。
传统设计方法以直觉设计、经验设计、静态设计为基础，所使用的设计方法有理论设计和经验设计两种。
（1)根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。
实际情况往往复杂多变，理论设计对问题的考虑不够全面，若安全系数选择过大，则产品可能超大。
若安全系数过小，又很难保证产品的安全性。
（2)经验设计指根据某类零件已有的设计方法与经验关系式，或者按照设计者个人的工作经验用类比方法进行的设计。
随着设计产品的技术含量不断提高，技术系统变得越来越复杂，产品更新的速度也在逐渐加快，经验类比的设计方法已远远不能满足市场的需求。
2、现代机械设计方法。
现代设计方法是以思维科学、设计理论系统工程为基础，以计算机作为工具的各种技术和程序的总和。
现代设计方法和传统机械设计的比较
第18卷第4期2002年12月德州学院学报Jour nal of Dezhou U niversity V ol.18No.4Dec.2002收稿日期:2000-06-28;修回日期:2002-09-04作者简介:王万新(1971 ),男,山东平原人,在职研究生,德州学院机电系助教.现代设计方法和传统机械设计的比较王万新,王 会(德州学院机电系,山东德州 253000)摘 要:针对 机械原理 教学的实际情况,本文通过对常规设计方法与现代设计方法的比较,提出了引入现代设计方法的必要性.同时,对课程中的某些部分怎样应用现代设计方法提出了一些建议.关键词:现代设计方法;可靠性设计;经验设计;概率设计中图分类号:T H12 文献标识码:A 文章编号:1004-9444(2002)04-0100-031 前言传统的机电产品设计是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计,也称常规设计.而现代机电产品设计方法则是强调创造性,在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机技术为工具的机电一体化系统设计.这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率,而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来,从而高水平、高效率地设计出性能优良、市场欢迎、经济效益显著的新型产品.2 常规设计方法与现代设计方法比较2.1 常规设计方法简介目前大中专院校所使用的 机械原理 教材,主要研究的是机构的原理、运动分析和零部件的设计.当前所采用的设计方法仍是以直觉设计、经验设计、静态设计为基础的常规设计方法 其不足之处是没有把设计本身当作一门学科来对待,所使用的设计方法主要有1)理论设计根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计.如对简单受拉杆的强度设计设计强度计算式li m /s 或F /A li m /s 式中F :作用在杆上的外载荷A :拉杆的横截面积 lim :拉杆材料的极限应力S :安全系数可以利用上面公式直接求解杆件必须的横截面积,也可以按其他方法先初步设计杆件的横截面尺寸,然后用强度计算公式去校核.由于实际情况复杂多变,若安全系数选择过大,则产品傻、大、粗.若安全系数过小,则很难保证安全性. 2)经验设计根据某类零件已有的设计方法与经验关系式,或根据设计者个人的工作经验用类比办法所进行的设计叫经验设计.随着设计产品的技术系统越来越复杂,技术含量不断提高,产品更新发展速度加快,经验类比的设计方法已不能满足市场需要.2.2 现代设计方法简介现代设计方法是新理论与计算机应用相结合的产物.它是以思维科学、设计理论系统工程为基础,以方法论为手段,以计算机为工具的各种技术和程序的总和.现代设计与传统设计的比较系统 方法 手段传统设计 静态 经验 手工现代设计 动态 科学 计算机1)机械零件的可靠性设计零件的可靠性设计是指在规定的时间内、规定的条件下、完成规定功能的能力.可靠性设计的主要特征是将常规设计方法中所涉及的设计变量如材料强度、疲劳寿命、尺寸、应力等,看成服从某种分布的随机变量.然后根据产品的可靠性指标要求,用概率统计的方法得出零部件和元器件的主要结构参数和尺寸.根据概率论的观点,再孤立地讲安全系数是没有意义的,必须和对应的可靠性联系起来.比如:按常规设计方法,安全系数大于1的零件是不应该失效的,但在实际中,安全系数很大的零件也有发生失效的事件,这种现象从我们常规的设计方法是不能理解的,而从概率设计的观点来讲是完全合乎规律的.如将引起零件失效的因素统称为 应力 ,用S表示,则S可表示为各种失效因素,S i(i=1、2 、n)的函数S=f(s1,s2, ,s n)同样将零件抵抗失效的因素称为 强度 ,用r表示,则r可表示为各种影响强度的因素r i(i =1、2、 、n)的函数r=g(r1,r2, ,r n)在可靠性设计中,由于应力S和强度r都是随机变量,因此,判断一个零件是否安全可靠,是以强度r大于应力S所发生的概率来表示的,其设计准则为R(t)=P(r>S) [R]式中R(t)表示零件在运行中的安全概率,即可靠度.它是指零件在工作时间t内的一种能力.[R]称为零件的许用可靠度,它表示零件在规定时间内和规定的条件下实现设计要求的一种能力,即许用安全概率.2)机械零件的优化设计按传统的常规设计方法,对绝大多数零件(如齿轮模数、齿数、轮齿宽、螺旋角等参数)所设计的结果尽管在刚度、强度两方面可以满足设计要求,但由于经验性和盲目性,而不能达到最优化结果.优化设计跳出了传统的设计思想,它是在符合一系列限制条件的前提下,求出满足最优效果的设计参数解,由于计算量大,在计算机出现前只是推断,近年来该技术有了很快的发展.这里借助一个例子简单介绍几个基本概念.例 设计一容积为V的无盖圆柱筒,要求用料最省.(1)设计变量:设计中必须最后确定的各个参数.如上例中圆柱筒底面半径x1,桶高x2.(2)约束条件:各个变量从实际工程出发,其取值范围所受到各种各样的限制和条件约束.可分为等式约束和不等式约束.如上例中桶的容积 V= x12x2 等式约束桶底圆半径x1>0 不等式约束桶高x2>0 不等式约束(3)目标函数:目标函数是预期优化目标中各设计变量关系的数学表达式.如上例中,用料最省f(x)= x12+2 x1x2(4)最优化方法:最优化问题也称数学规划问题,根据数学模型中是否包含约束条件分为无约束优化问题和约束优化问题.常见无约束化方法有:一维搜索法、梯度法、牛顿法、共轭方向法.常见约束优化法有:约束一维搜索、可行方向法、惩罚函数法等.如上例即可构造惩罚函数求解x1、x23)机械零件的计算机辅助设计在主要是人工资料检索、手工计算和绘图的传统设计中,往往需要较多的人力和较长的设计周期.特别是对一些复杂的计算及绘图,只能采取近似计算及作图,影响了设计的质量.计算机辅助设计(CAD)可把人们的经验、智慧和创造力与计算机高速运算的功能有机地结合起来,有利于发挥人和机器的各自特长,大大加速设计进程.借助于CAD系统,我们可以用精确计算代替近似计算,用计算机绘图代替手工绘图,从而使设计理论101第4期 王万新等:现代设计方法和传统机械设计的比较和结果日趋完善.2.3 总结由常规设计方法到现代设计方法的转变包括.从定性分析到定量分析,从静态分析到动态分析,从手工计算向自动设计计算,以及从安全性设计向优化设计等转变.3 现代设计方法在 机械原理 课中的设置目的及实现途径现代设计方法是当今正趋于普及的设计方法.它现在已应用于实践,将来会有更大的发展前途.作为教学内容,我们既要注重实践,还要注意应超前于实践,因而在本课程中增加现代设计方法的内容对我们来说是不可推卸的责任3.1 目的首先,作为一个开端,我们要以实用为目的,而对程序的编写则不予考虑.也就是说,要培养学生利用现成的程序软件的能力.其次,使学生对现代设计有一个比较完整的概念和印象,这也是我们的目的之一,为他们自学提供一个良好的基础.这样,无论是对现在的学习,还是对他们今后的工作都有帮助.3.2实现途径1)首先对现代设计方法做一些简介,使学生从理论上有一个完整的了解.2)建立有关的程序.编制机械设计程序的目的是要利用计算机来代替人工完成部分计算、查表等工作.为此,首先应熟悉设计问题的人工设计计算方法,然后确定计算机的任务.当然可根据不同情况,自己设计或采用现成的软件(很多教材后面都附有一些典型程序可供参考).在使用每个程序时,应说明程序的使用范围、条件、所需的变量,以及本程序使用了什么现代设计方法.3)程序上机.在常规设计之后,应安排相应的上机实验.及时将两种方法(常规方法和现代设计方法)从设计时间、设计效率、设计结果等方面进行比较,加深对现代设计的理解.4 结论通过以上的简介、比较,可使我们对现代设计方法有一定的了解.由此可见在 机械原理 教学中引入现代设计方法是非常必要的.并且,我们还要根据具体情况,将课程中的典型部分编成现成的程序来应用.需要说明的是,现代设计方法的引入并不是要以推翻常规设计方法为代价,而是使二者相互配合,使机械设计更趋于完善.参考文献:1 应锦春 现代设计方法 M 北京:机械工业出版社,2000.32 刘惟信 机械可靠性设计 M 北京:清华大学出版社,19983 黄纯颖 设计方法学 M 北京:机械工业出版社,1992Modern design method and traditional mechanical designWAN G Wan-x in,WA NG Hui(Department of Mechanical and Electrical of Dezhou University,Dezhou Shandong 253000,China)Abstract :This essay introduces the necessity of modern design method which compares the traditionalmethod w ith the modern desig n method,and w hich is on the base of the college students studying mechani cal principle course.M eanw hile,some suggesting are proposed about how to use this method in some parts of the course.Key words:modern desig n method;dependable desig n;experience design;probability desig n102 德州学院学报(自然科学版) 第18卷。
机械创新设计(较完整版)
第一讲1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。
独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。
现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。
常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计关联：机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。
创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。
现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。
2.现代创新人才应具备那些基本素质？(1) 具备必须的基础知识和专业知识(2) 不断进取与追求的精神(3) 合理的创新思维方式（突破传统定式）(4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件）(5) 掌握一定的创新技法3.学习机械创新设计的内容有那些？1.机构的创新设计2.机构应用创新设计3.机构组合设计产生新机构系统4.机械结构的创新设计5.利用反求原理进行创新设计6.利用仿生原理进行创新设计第二讲1简述创造性思维四大特性(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。
影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？(1)天赋能力：与生俱来的所有神经元(2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义(3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。
3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。
概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技术，并利用于其他新事物。
特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾；2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。
传统加工技术与现代加工技术的比较及其意义
传统加工技术与现代加工技术的比较及其意义一、传统加工技术与现代加工技术的比较1、传统加工技术传统加工指主要依靠人工操作，利用机械力完成的零部件加工方法，包括成形加工和切削加工。
成形加工此处不做比较，主要比较切削加工。
切削加工是指利用机械力，采用切削刀具切除工件余量的方法。
它的主要加工方法有车、刨、磨、钻、镗及齿形加工等。
车：主要是加工轴类或者回转体零件，通过车刀的车削使其到达应有的形状；铣：主要是加工平面，或者斜面，通过铣刀盘去掉平面；刨：主要是加工平面或者曲面，通过刨刀去掉平面或者曲面；磨：主要是通过砂轮磨平面、外圆、内圆使其到达外表粗糙度；钻：主要是通过钻头钻出孔儿来加工；镗：主要是通过镗刀或者刀片镗削内孔。
后面两种主要是钳工的工作，钳工的根本操作有划线、锯削、锉削、钻孔、铰孔、攻丝、套扣、刮削及研磨等。
机器的装配、调试和修理也属钳工范围。
2、现代加工技术现代加工技术主要包括数控加工、特种加工、精细加工、超精细加工、纳米加工等，此处主要比较数控加工和特种加工。
数控加工，是指在数控机床上进展零件加工的一种工艺方法，是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。
具体来说就是，数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。
而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。
数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。
一般来说数控加工工艺主要包括选择并确定进展数控加工的零件及内容、对零件图纸进展数控加工的工艺分析、数控加工的工艺设计、对零件图纸的数学处理、编写加工程序单、按程序单制作控制介质、程序的校验与修改、首件试加工与现场问题处理以及数控加工工艺文件的定型与归档。
数控加工是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。
特种加工，包括电火花加工和激光加工。
电火花加工是通过脉冲电源周而复始高频率地放电产生瞬时高温，将金属局部熔化甚至汽化，形成凹坑，最终将工具的形状复制到工件上，形成所需的加工外表的加工方法。
现代设计和传统机械设计的比较分析
现代设计和传统机械设计的比较分析摘要：进入21世纪以来，在社会经济高速发展的背景下，我国科学技术得到了空前的进步发展，现代机械产品设计技术含量更高，并且更加注重创造性，在传统整体功能的基础上，加强了现代化设计方法与计算机技术的应用，产品设计质量、效率以及精度均得到了有效的提高，满足了社会发展对产品经济性、适应性与可靠性的需求。
现代设计相比于传统设计，在功能、结构等方面具有着明显的优势。
本文在比较现代设计方法与传统设计方基础上，进一步比较了现代机械设计特点与传统设计特点，其主要目的是进一步提升现代设计质量。
关键词：现代设计；传统设计；机械设计所谓机械设计，主要是根据使用要求，对机械工作原理、结构以及运动方式等方面加以构思，并且将其转变为人为制造的工作过程。
传统机械设计主要是指以强度与低压控制为核心，展开安全系数设计、经验设计以及机电分离设计等。
随着我国科学技术的不断进步发展，现代机械设计加强了现代计算机技术与现代设计方法的应用，在确保传统机械整体功能的基础上，提高了产品设计质量、效率与精度，满足现如今市场产品在经济性与可靠性等方面的需求。
1.现代设计方法与传统设计方法比较1.1传统设计方法传统设计方法主要是以直觉设计、经验设计以及静态设计为基础，通常情况下，所采用的设计方法有两种，分别是理论设计与经验设计，接下来两种设计方法加以详细介绍，（1）理论设计方法。
理论设计主要是指依据长时间设计累计的设计理论与实验数据所进行的的设计，这种设计方法主要缺点在于考虑问题不够全面，例如安全系数过大的情况下，将会无形中增加了产品的体积，反之无法确保产品的安全性，造成上述问题存在的主要原因是设计过程中，实际情况是复杂多变的。
（2）经验设计主要是指依据某零件已有的设计方法与经验采用类比方式进行的设计，或者是按照设计人员个人的设计经验进行的设计[1]。
但是随着设计产品的技术含量的不断提高，尤其是现如今的产品更新速度不断加强的情况下，经验类比设计方法已经远远满足不了市场的需求，其主要原因在于难以确保设计质量、效率与精度。
现代设计方法与传统设计方法的区别
式，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明。它所使用的设计方 法主要是：⑴理论设计，即根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计；⑵经验 设计，即根据某类零件已有的设计方法与经验关系式，或者根据设计者个人的工作经验用类 比办法所进行的设计。一个完整的常规机械设计主要由下面的各个阶段所组成：⑴市场需求 分析；⑵明确机械产品的功能目标；⑶方案设计；⑷技术设计阶段。其中第⑷阶段又包括机 构设计，机构系统设计，结构设计，总装设计，制造样机。
算、自动绘图和数据库管理，集团分工协作。
⑸设计对象
传统设计局限在零件和结构上；现代设计则更注重机械系统的全局构成，包括造型艺术。
⑹设计工况
传统设计避开复杂问题，只按确定工况与静态考虑；现代设计则研究动态的随机工况、
模糊性与其他一系列设计中复杂问题的深化细解。
⑺设计评价
传统设计采用单项与手册标准为准则（如强度、成本等）；现代设计则采用科学的模糊
2.2 现代设计方法简介 现代设计方法是新理论与计算机应用相结合的产物，它是以思维科学、设计理论系统工
程为 基础，以方法论为手段，以计算机为工具的各种技术和程序的总和。现代设计方法的 内容主要包括：⑴信息论方法，如信息分析法、技术预测法，它是现代设计方法的前提；⑵ 系统论方法，如系统设计法，人——机工程；⑶控制论方法，如动态分析设计法；⑷优化论
方法，它是现代设计的目标；⑸对应论方法，如相似设计法；⑹智能论方法，如 CAD、CAM、 计算机辅助计算，它是现代设计法的核心；⑺寿命论方法，如可靠性设计和价值工程；⑻离 散论方法，如有限元和边界元分析设计法；⑼模糊论方法，如模糊设计法；⑽突变论方法， 如创造性设计，它是现代设计法的基础；⑾艺术论方法，如艺术造型设计。
现代机械设计理论与方法(1)
⑦ 满足轮齿弯曲强度要求，应有
2 g8 ( X ) x3 z小x2 AFT小YF 0
3）选用合适的优化方法求解，得
z1 22 X b 53 m 4. 5
优化设计
将设计问题的 物理模型转化 为数学模型
选用适当的优化方 法和计算机程序
通过计算机 求解得到最 佳设计方案
② 计算机辅助设计(CAD)
CAD能够帮助我们完成机械设计中的图形设计（制图） 及部分分析计算。（以计算机为工具） 计算机辅助设计
传统设计
人工计算、绘图
用计算机设计、 计算、绘图。
设计精度、稳定性 和效率有限，修改 不方便
四、现代设计方法的特点
程式性。研究设计的全过程，要求设计者从产品 规划、方案设计、技术设计到试验、试制进行全面考 虑，按步骤有计划地进行设计。
创造性。突出人的创造性，力求探寻更多新方案， 开发创新性产品。
最优化。设计的目的是得到功能全、性能好、成 本低的最优产品。 综合性。建立在系统工程和创造工程基础上，综 合运用信息论、优化论、相似论、决策论、预测论等 相关理论，提供多种途径解决产品的设计问题。 计算机化。
④ 模数和齿宽之间要求 5m b 17 m
g 4 ( X ) x2 5x3 0 g5 ( X ) 17x3 x2 0
⑤ 保证各行星轮之间齿顶不相碰撞，应满足
g 6 ( X ) x1 sin
C
1 x1 (i 2)(1 sin ) 0 2 C
⑥ 满足接触强度要求，应有
主要应用于 以下方面
常规设计、现代设计、创新设计之分析
常规设计、现代设计、创新设计之分析姓名（学校班级学号）[摘要]本文就机械设计方法展开讨论，就常规设计、现代设计、创新设计三大设计方法的基本形式、区别、特征和设计原则进行对比，对[关键词] 常规设计、现代设计、创新设计1．引言随着社会的不断进步，人们对于设计的需求也在不断的改变着。
在机械设计当中，常用到的有常规设计、现代设计和创新设计。
这三种方法各有特色，下面我们就这三种设计方法展开比较和讨论，旨在以后的设计过程中能够更加得心应手。
2．常规设计2．1 常规设计的定义常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工业生产中大量存在，并且是一种经常性的工作。
2．2 常规设计的主要内容常规性设计形式主要有理论设计、经验设计、模型试验设计三种。
理论设计是根据长期研究与实践总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计。
理论设计的计算过程分为设计计算和核对计算两部分。
经验设计是根据对某些零、部件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式，或根据设计者本人的工作经验用类比的方法所进行的设计叫做经验设计。
模型实验设计是把初步设计的零、部件或机器，做成小模型或小尺寸样机，经过实验手段对其各个方面的特性进行检验，根据实验结果对设计进行逐步的修改，从而达到完善。
这样的设计过程接叫做模型实验设计。
如下，图1、图2，通过一些已经用过的机构的相互配合来实现功能。
图1 连杆机构图2 凸轮机构2．3 常规设计的特点常规性设计以成熟结构为基础，运用常规方法进行产品设计。
常规性设计在生产过程中不能充分利用各种资源，也很难取得很高的经济效益。
3．现代设计3．1现代设计的起源与定义近30年来，由于科学和技术的迅速发展和对客观世界的认识不断深入，设计工作所需要的理论基础和手段有了很大进步特别是电子计算机技术的发展及应用对设计工作产生了革命行的突变，为设计工作提供了实现设计自动或精密计算的条件。
例如CAD技术能得出所需要的设计计算结果资料、生产图纸和数字化模型。
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计摘要：随着科技的不断进步和社会的不断发展，人们的思想观念也在潜移默化中发生着深刻的转变。
在当今这个时代里，我们要想获得生存与发展就必须具备一定的创新能力。
在人类的日常生活中，存在着多种思维模式，而创新思维则是推动人类进步的一项重要因素。
只有不断创新才能更好地推动时代的前进。
只有通过不断地挖掘新的突破口，才能为社会的持续发展注入源源不断的动力，同时也是实现民族强盛的根本所在。
因此，我国在改革开放之后就加大了对机械工业的投资力度，并取得了一定的成就。
在这段时间内，机械设计经历了巨大的演变，从最初的实用性向更高精度和更便捷的方向迈进。
关键词：传统机械设计；现代机械设计；优势分析1、机械设计制造的原则1.1综合性原则相较于机械制造和机械设计，两者之间的差异在于，制造力属于实践的范畴，而设计则属于理论的范畴。
因此，机械设计的主要目的就是为了实现生产效率和产品性能的提升，而不是简单地以材料或结构作为依据来确定设计方案。
为了确保机械设计具有更高的科学性和合理性，必须将机械理论知识和实践操作经验相互融合，并遵循综合性原则，以科学、合理的方式进行机械设计。
1.2整体原则在进行实际的机械设计工作时，必须以全局的视角审视和思考各个环节的设计工作，根据各个环节所涉及的不同数据对部件进行相应的需求，以提高机械设计的准确性，并确保各个部门之间的协作，最终才能达到最佳的设计效果。
2、现代机械设计和传统机械设计的方法对比研究2.1传统机械设计方法在实践中，传统的设计方法最大的长处在于，它所需的时间相当漫长，许多实践证明了它的科学性，同时也相对肯定了它的可靠性和可行性。
传统的机械设计方法，源于上一代人的经验总结，再加上下一代人的传承和拓展，因此在面对不同时代的需求时，呈现出了多种多样的特征。
传统的机械设计因其高度的主观性，往往只面向极少数人，而非广泛受众，甚至是社会群体，因此在操作和专业方面，只能依赖极少数人来完成，随着时间的推移，熟练度逐渐降低。
现代机械设计方法(答案)
一、绪论1.设计活动的特征有哪些？时空性、物质性、需求性、创造性、过程性2.试比较传统设计和现代设计的区别？传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。
3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。
主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。
设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。
现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性二、设计方法学1.设计过程包括哪几个阶段？计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段2.常用的创造性技法有哪些？智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类三、相似理论及相似设计方法1.相似三定理的内容和用途各是什么？相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则内容：第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即f(π1，π2，，，，，，πn−k)=0第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。
用途：第一定理：介绍相似现象的属性；第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。
2.相似准则的导出方法及基本依据是什么？导出方法：方程分析法、量纲分析法基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的3.相似准则有哪些特点和性质？如果两个现象相似，则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同，具有相同的无量纲形式解。
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计摘要：科学技术的发展以及社会的进步，使得人民群众的思想观念悄然发生了改变。
人民群众的生活当中，有了许多的思维方式，而人类的发展过程当中，创新思维是非常重要的一种思维。
在过去的经验上，不断寻求突破的创新思维，是社会不断发展的动力，也是一个国家强大的根基。
但是再次期间，机械设计产生了较大的改变，并渐渐从以往的设计实践性优势朝着更加高精度、便捷性的方向前进。
基于此，本文合理结合了传统机械设计和现代机械设计中的原则与特点展开分析，对比两者之间的优势，强化有关从业人员的了解，持续促进机械行业的飞速进步。
关键词：传统机械设计；现代机械设计；优势分析1机械设计制造的原则1.1 综合性原则机械制造以及机械设计，二者相比较而言，制造力属于实践范围，设计隶属于理论范围，就此角度而言，针对机械开展设计工作时，需要将机械理论知识以及实践操作经验二者进行有机结合，就综合性原则科学合理的开展机械设计工作，可以保证机械设计拥有更强的科学性以及合理性，设计人员在开展机械设计工作时，必须对实际情况予以有效了解，并科学结合自身在机械设计工作中获得的经验，由此将机械设计中的理论以及实践操作经验二者进行有机结合，让设计完成之后的机械不仅可以满足使用中的各种要求，还可以让机械设计的质量得到一定的提升，也为机械制造单位在经济以及社会层面带来更多的效益。
1.2 整体性原则针对机械开展实际设计工作时，必须从整体的角度针对所有环节的设计工作进行观察、思考，按照设计每个环节不同的数据对零件提出相应的要求，让机械设计的精准度得到合理提升，还要保证每个部门的协调配合，最终设计出最佳的方案。
2.现代机械设计和传统机械设计的方法对比研究2.1传统机械设计方法在实施传统设计方法期间，其优势主要为具有更长的积累时间与丰富的经验，并且强化了稳定性、可操作性等方面。
再加上传统的机械设计方法作为以往技术人员的总结，并由多辈人员的传承，针对各个时代所需，通常呈现多样化的特征。
现代机械设计和传统机械设计的优劣比较解析
电大理工2018年3月Study of Science and Engineering at RTVU.第1期总第274期DOI：10.19469/ki.1003-3319.2018.01.0011现代机械设计和传统机械设计的优劣比较解析王立志朝阳广播电视大学(朝阳122000)摘要本文在研究中以现代机械设计与传统机械设计为核心，逐一分析现代机械设计与传统机械设计，明确优劣势比较，提出从传统机械设计发展到现代机械设计的具体变化，并为相关研究人员提供一定的帮助和借鉴。
关键词现代机械设计；传统机械设计；技术特征；技术创新中图分类号：TH122文献标识码:A文章编号：1003-3319(2018)01-00011-02现代制造业以机械设备制造为核心进行转型和升级，已成为科研攻关的主要方向，使得现代机械设计和传统机械设计之间的对比成为社会热议话题。
现代机械设计难度和制造工艺复杂程度正在逐渐递增，而在此过程中，传统机械设计方法优势明显，其中一些经过实践检验并成熟的方法实用价值很高。
因此，通过对现代机械设计和传统机械设计进行综合分析，明确各自优势和劣势，找到二者的缺陷，加以完善设计方式，并挖掘二者的契合点，进而推进现代制造业机械设计方法的创新。
在这样的环境背景下，探究现代机械设计和传统机械设计的优劣比较具有非常重要的现实意义。
1传统机械设计分析现阶段，传统机械设计方法以直接设计、静态设计以及经验设计为核心，具体表现为以下几方面：1.1理论设计在传统机械设计中，理论设计主要是结合长期机械设计中总结出的设计理论与实验依据基础上开展设计工作，统称为理论设计。
例如，在进行简单受拉杆强度设计中，强度计算式为σ≤σlim/s，还可以表示为F/A≤σlim/s。
其中，F表示杆上外载荷作用力，A表示拉杆横截面积，σlim 表示拉杆材料极限应力，S表示安全系数，通过计算公式计算出杆件横截面积，初步设计杆件横截面尺寸，通过强度计算公式加以验证。
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计
浅谈传统机械设计制造和现代化机械设计摘要：随着科技的不断进步和社会的持续发展，广大人民的思维方式和观念也在不知不觉中发生了转变。
随着时代的不断进步和经济水平的提高，人们的思想越来越开放。
在人们的日常生活中，思维方式变得多种多样，而在人类的进化历程中，创新思维被视为一种至关重要的思考方式。
因此，要积极地进行创新思维的培养和训练，从而为我国的经济发展提供源源不断的推动力。
基于以往的经验，持续追求创新和突破的思维方式，不仅是推动社会持续发展的关键因素，也构成了一个国家强盛的基础。
关键词：传统机械设计；现代机械设计；优势劣势分析引言随着机械时代的到来，为全球的进步打开了新的一页，并促进了社会的向前发展。
在科学技术不断提高与完善下，机械设计技术也随之出现重大变革，由最初手工设计逐步过渡至机械化设计，再过渡至自动化设计。
在机械设计的早期阶段，由于科技发展的局限性，机械设计主要依赖于手工操作。
然而，到了20世纪末，随着科技进步，传统的机械设计方法逐步被现代机械设计所替代，这加速了社会的进步速度。
尽管如此，作为现代机械设计发展的基石，传统机械设计仍然具有其独特和不可取代的优势。
1传统机械设计制造1.1制作程序以及技术程序在机器生产技术方面，制作流程主要涉及将原材料通过机械设备和人工劳动转化为市场上可销售的产品。
机器生产的步骤主要包括四个环节。
这个程序涵盖了相当多的内容，包括开始制造工作所需的前期准备；准备原料和毛坯等各种材料的相关工作；成品的加工工艺过程及其质量控制等等。
半成品制造过程中的基础步骤；关于附加任务的详细执行步骤；关于商品的包装设计，以及在执行过程中关注的各种细节问题。
更具体地说，机器生产的技术流程是指利用机器生产方法来操作已经加工过的半成品，以促进商品生产的顺利完成。
1.2零件装夹在开始生产零件之前，首先确保工件被准确地放置在床或夹具上，这一步骤被称为固定位置。
为了确保位置的精确性，还对零件进行稳固的夹紧，这一过程被称为夹紧，因此，将这两个步骤结合在一起就构成了装夹。
常规、现代和创新设计技术的异同及发展
常规、现代和创新设计技术的异同及发展[摘要]机械设计是机械工程的重要组成部分，设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。
现代设计技术是常规设计技术的延伸与发展，是相关科学技术综合应用于设计领域的产物，它使常规设计技术发生了质的飞跃，创新性设计是指充分发挥设计者的创造力利用人类已有的相关科学技术知识进行创新构思设计出具有新颖性的创造性及实用性机械产品的一种实践活动。
创新设计强调发挥创造性提出新方案提供新颖而且独特的设计。
三大设计技术综述了常规设计技术、现代设计技术创新设计技术的内涵、应用及它们之间的异同，阐述了机械设计技术的发展趋势。
同时指出发展机械工业。
关键是开发、应用现代机械设计技术。
[关键词]机械设计；常规设计技术；现代设计技术；创新设计技术；发展一． 引言机械创新设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。
机械创新设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要的因素。
根据德国工程师协会文件VDl2225的调查分析，产品设计成本约占产品成本的5％～7％，但却决定了产品制造成本的75％～80％左右。
设计工作的质量，直接关系到机械产品的质量性能、研究周期和技术经济效益等。
二． 常规设计技术目前各大专院校所使用的《机械原理》及《机械设计》教材主要讲述的是常规设计技术。
它是学习、应用、发展现代设计技术的基础。
常规设计也称为传统设计，分为初步设计，技术设计，施工设计三个步骤。
常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工业生产中大量存在，并且是一种经常性的工作。
常规设计的方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图、编制设计说明的过程。
常规设计方法强调以成熟的技术为基础，目前常规机械设计的方法仍然是机械工程中的主要设计方法。
机械三大设计方法的区别与联系
机械三大设计方法的区别与联系×××【摘要】机械设计是机械工程中的核心内容，而机械设计方法又是机械设计中的核心，采用什么方法直接决定着机械产品的性能。
一般来说，把设计方法分为正向设计和反向设计。
正向设计的过程是首先明确设计目标，然后拟定设计方案，进行产品设计、样机制造和实验，最后投产的全过程。
正向设计方法可分为常规设计、现代设计、创新设计三大设计方法。
那么他们有什么区别和联系呢？【关键词】常规设计；现代设计；创新设计1.常规设计方法常规机械设计是依据力学和数学建立的理论公式或经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的设计过程。
常规设计也称为传统设计，分为初步设计，技术设计，施工设计三个步骤，常规设计是指以成熟技术结构为基础，运用常规方法来进行的产品设计，它在工业生产中大量存在，并且是一种经常性的工作。
其发展过程大致经历如下：（1）直觉设计阶段古代的设计是一种直觉设计。
当时人们或是从自然现象中直接得到启示，或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。
设计方案存在于手工艺人头脑之中，无法记录表达，产品也是比较简单的。
直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期，17世纪以前基本都属于这一阶段。
（2）经验设计阶段随着生产的发展，单个手工艺人的经验或其头脑中的构思已很难满足这些要求。
于是，手工艺人联合起来，互相协作。
一部分经验丰富的手工艺人将自己的经验或构思用图纸表达出来，然后根据图纸组织生产。
图纸的出现，即可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来，传与他人，便于用图纸对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及提高生产率的要求。
因此，利用图纸进行设计，使人类设计活动由直觉设计阶段进入到经验设计阶段。
（3）半理论半经验设计阶段20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，设计的基础理论研究和实验研究得到加强，随着理论研究的深入、实验数据及设计经验的积累，已形成了一套半经验半理论的设计方法。
6 现代机械设计与传统机械设计的比较
现代机械与传统机械的比较：
计算方法效率系统设计方法设计偏向
现代机械设计计算机效率高，周期
短
动态科学优化性
传统机械设计手工效率低，周期
长
静态经验，灵感安全性
传统机械设计它是以静态分析、经验计算、手工劳动来进行设计，效率较低周期性长，不能满足现代工业发展的需要。
现代机械设计不仅具有传统机械设计的特点，而且还融入了其他学科知识及其最新的现代设计方法。
使它克服了传统机械设计的局限性，能够在很多行业进行运用，为机械发展奠定了一个坚实的基础。
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现代设计和传统机械设计的比较
摘要:随着现代科学技术的发展,现代机械产品设计更加强调创造性,在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具,提高了设计的质量、效率和精度,满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。
与传统设计相比,现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
关键词:机械设计传统设计现代设计
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、润滑方法等进行构思、分析和计算并将这些转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。
传统的机械设计也称常规设计,是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计。
随着现代科学技术的发展,现代机械产品设计更加强调创造性,在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具,提高了设计的质量、效率和精度,满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。
与传统设计相比,现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
1 现代设计方法和传统设计方法比较
1.1 传统的设计方法
传统设计方法以直觉设计、经验设计、静态设计为基础,所使用
的设计方法有理论设计和经验设计两种。
(1)根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。
实际情况往往复杂多变,理论设计对问题的考虑不够全面,若安全系数选择过大,则产品可能超大。
若安全系数过小,又很难保证产品的安全性。
(2)经验设计指根据某类零件已有的设计方法与经验关系式,或者按照设计者个人的工作经验用类比方法进行的设计。
随着设计产品的技术含量不断提高,技术系统变得越来越复杂,产品更新的速度也在逐渐加快,经验类比的设计方法已远远不能满足市场的需求。
1.2 现代机械设计方法
现代设计方法是以思维科学、设计理论系统工程为基础,以计算机作为工具的各种技术和程序的总和。
与传统设计方法比较,传统设计是静态系统、以经验作为方法,纯手工手段的;现代设计是动态系统,以科学为方法,用计算机手段。
在设计方法上,与传统机械设计相比现代设计在机械零件的设计上更可靠、更优化。
现代设计将传统设计方法中涉及到的设计变量如材料强度、尺寸、应力等,当成服从某种分布的随机变量,并根据产品的可靠性指标要求,用概率统计的方法得出零部件和元器件的主要结构参数和尺寸。
根据概率论的观点,安全系数必须和对应的可靠性联系起来才有意义。
如:按传统设计法,安全系数大于1的零件是不应该失效的,而实际应用中,安全系数很大的零件也有可能发生失效。
按传统的设计方法,对绝大多数零件(如齿数、轮齿宽、螺旋角等)的设计结果虽然在刚
度、强度两方面满足了设计要求,往往因为经验性和盲目性,很难达到最优化结果。
现代优化设计跳出了传统的设计思维,在符合一系列条件的前提下,求出满足最优效果的设计参数解。
此外,传统设计往往需要人工资料检索、手工计算和绘图,需要耗费较多的时间和人力,设计质量受到影响。
计算机辅助集合人的经验和智慧,将计算机的高速运算功能和人的创造力结合起来,加速了设计进程。
2 现代机械设计与传统设计特点比较
现代科学技术的发展与计算机的广泛应用,使现代机械设计形成了自己的理论方法和体系,汇集了多个专业和领域的知识,成为一门交叉学科。
与传统的机械设计相比,现代机械设计具有很多明显的优点。
(1)传统机械设计思维比较被动,现代机械设计具有较强的主动性。
传统设计依靠灵感和经验,思维往往比较被动。
而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈,人们必须不断的提出新的、大胆的开发目标和设想,并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。
传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。
现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时,运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑,并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。
(2)传统设计注重机械本身预定功能的实现,现代机械设计要求把对象置身于大系统中,并对系统作出设计,将预定的功能在人—机—环境之间进行合理分配。
充分考虑到人的生理和心理因素,力求在人际之间做出最佳设计。
此外,现代设计还考虑到机械从原料图区、加工装配、投入使用至报废回收等全部生命周期中各个阶段与环境的关系,以减少对自然环境的伤害并保证生态平衡。
(3)现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求。
有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用,强化了设计者强度设计的能力,现代设计的准则也因此拓宽到产品设计的更多领域。
现代消费者对产品的需求从实用需求上升到物质与精神享受并重的层次,对现代机械设计提出了艺术和美学方面的要求。
(4)传统设计历时长、耗费大,现代机械设计周期短,耗费低。
传统机械设计一般先根据目标和任务做出第一个方案并造出样机,然后对样机评定、考核,进行修改,形成第二套方案,如此反复,到满意为止,设计过程周期长、耗费高。
现代设计根据各种给定的条件,运用优化设计的原理和方法,借助计算机求取最佳设计参数和设计方案。
在现代设计中,优化意识还延伸到产品的总体方案论证,产品结构和工艺设计各个方面,并产生了遗传算法、模糊算法等许多新的理论方法。
(5)传统设计受思维进度的约束,现代机械设计利用计算机改变了这一缺陷。
在传统的设计中,从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本,有许多部门用串行工作方法参与,需要一个漫长的过程,
而现代的并行设计技术,使人们在作出一个方案的设计时,通过计算机网络同时获得后续过程相关信息,使设计者有可能及时修改方案,寻求一个全面、综合的优化方案。
3 结语
现代机械与传统设计相比,在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势,改变并完善了传统机械设计的缺陷。
它将许多学科和领域融合,并将这些技术在现实机械中实现了完美的结合。
但现代机械设计不仅仅个人行为,在设计群体中,所有成员都应掌握现代机械设计的有关知识,做到相互了解和配合,并建立全局观念,才能实现现代机械的完美设计。
参考文献
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[2] 李芬.机械设计技术的发展趋势[J].才智,2011(17):49.
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