机械设计发展
机械设计的发展历史

机械设计的发展历史摘要:设计必须科学化,这意味着要科学的阐述客观设计过程及其本质,分析与设计有关的领域及其单位,在这些基础上,科学的安排设计过程,使用科学的方法和手段进行设计。
同时也要求设计人员不仅有丰富的专业知识,而且要掌握先进的设计理论,设计方法及设计手段,科学的进行设计工作,这样才能及时得到符合要求的产品。
关键词:机械设计、古代机械设计、近代机械设计、现代机械设计主要内容:1 机械设计发展的三个阶段机械设计的发展史按时间来分,可分为三个阶段,分别是:从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段,由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械设计,第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段。
如果按其内容来分,可分为:直觉设计阶段,经验设计阶段和理论设计阶段。
两种划分是一一对应的,是从不同角度来划分机械设计的发展史。
每一个阶段在设计理论,方法和制造工艺方面都有明显的特色。
下面就按时间来划分,把机械设计发展史划分为三个阶段来论述。
1.1 第一阶段:机械设计起源和古代机械设计我国近代的考古发现了一些传说和记载,在浙江余姚河姆渡,河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等。
我国古代经书中,对古代使用,制造机械的情况有许多记载。
《周易》“黄帝,尧,舜氏作,刳木为舟,剡木为楫,剡楫之力以济不通”,“断木为杵,掘地为舀”。
可见,在4000多年前,我国古代已经发明了车,船,农具和许多生活用具。
在《周易》第47卦“困”的卦辞中有“困于金车”,金车指用铜装饰起来的豪华马车。
清代学者章诚说“六经皆史”,在我国古代文献中随处可以见机械产品与人民生活密切的联系,在我国春秋战国时代的著作《道德经》中有“三十辐共一毂,像日月也”的说法,而在秦陵发掘出来的二号铜车马,车融会贯通就有30个车辐。
虽然据统计,当时的车每个车轮用30个轮辐,但是对轮辐的数目已经有了一定的规则。
此外,我国古代在武器,纺织机械船舶等方面也有许多发明,到秦汉时期我国机械设计和制造已经达到相当高的技术水平,在当时世界上处于领先地位,在世界机械工程史上占有十分重要的的地位。
浅谈现代机械设计方向及发展
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浅谈现代机械设计方向及发展随着科技的飞速发展,机械制造业也迎来了前所未有的发展机遇。
现代机械设计更加注重高效性、精度和自动化,机械系统越来越复杂,需要更加精准的设计和制造技术。
本文将从现代机械设计的发展趋势、设计方法、工具软件和未来发展方向等方面进行探讨。
一、发展趋势1. 自动化和数字化:现代机械应该做到自动化,具有数字化的特点,使得机器操作变得更加方便、安全和高效。
2. 面向服务:机械产品将越来越面向服务,机器不单单是一个产品,更要充当一个方案。
专业化和定制化的机械设计将更加广泛普及。
3. 节能环保:环保越来越重要,机械产品发展的越来越环保,更多的机械产品开始采用绿色设计,以满足环保要求。
4. 数控化:随着数字化技术的发展,机械制造业需要更加精细化和自动化,让机器完成更加复杂和纷繁的操作。
二、设计方法1. CAD:计算机辅助设计是现代机械的标配,通过CAD可以进行机械模型的制作,更加直观、灵活、快捷地完成机械设计。
2. CAE:计算机辅助工程是基于CAD的进一步发展,可以包括动态仿真、强度仿真、流体分析等工程设计,实现机械设计的优化。
3. CAM:计算机辅助制造技术使得自动化制造成为可能,它是CAD和CAE技术在生产领域的应用,可以将设计的机械产品转换成为CNC数控部件,完成整个自动化生产流程。
三、工具软件1. SolidWorks:SolidWorks是由SolidWorks Corp.开发的一款三维CAD软件,它以易用性、行业标准和高效性为设计目标。
2. AutoCAD:AutoCAD是由Autodesk开发的一款二维和三维计算机辅助设计CAD软件,广泛应用于建筑、制造、电子和航天工程等领域。
3. ANSYS:ANSYS是全球范围内最广泛使用的CAE软件之一,提供有限元建模、分析和优化功能,可用于机械、航空、土木工程等领域。
四、未来发展方向1. 智能化:未来机械产品将更加智能化,利用先进的人工智能、机器学习技术,增加设备的自我适应性和优化性能。
机械设计专业的发展前景如何
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机械设计专业的发展前景如何机械设计专业是一个广泛应用于工业制造领域的专业,其主要任务是通过设计和开发机械设备和系统,以提高生产效率和质量。
随着工业技术的不断进步,机械设计专业的发展前景也越来越广阔。
首先,随着新兴技术的发展,机械设计专业在新能源领域将具有重要的发展前景。
随着全球能源需求的增加和对传统石油和煤炭能源的依赖的减少,新能源技术的研究和开发成为了各国政府的重点。
例如,太阳能、风能和水能等可再生能源的开发需要机械设计师来设计和制造高效的能源转换装置。
因此,机械设计专业毕业生在新能源领域有着广阔的就业机会。
其次,机械设计专业在智能制造领域的发展前景也非常广阔。
智能制造是指通过信息技术和自动化控制技术来实现产品制造过程的智能化和自动化。
随着工业互联网的快速发展,越来越多的工厂开始引入智能制造系统来提高生产效率和质量。
机械设计专业毕业生在智能制造领域可以从事产品设计、工艺规划和设备自动化等工作,而这些岗位在未来将会有更多的需求。
此外,机械设计专业在航空航天领域也有着广阔的发展前景。
航空航天工业是一个高技术、高附加值的行业,在国防安全、科学研究和商业飞行等领域起着至关重要的作用。
机械设计师在航空航天领域可以设计和开发高性能的飞行器和航天器,这需要他们具备扎实的机械设计知识和工程实践经验。
随着中国航空航天工业的不断发展和壮大,机械设计专业将拥有更多的就业机会。
最后,机械设计专业在生活消费品领域也具备广阔的就业前景。
随着人们生活水平的提高和对产品质量和用户体验的不断要求,各类家电、汽车、手机和家居用品等消费品的设计与研发变得越来越重要。
机械设计专业毕业生可以在这些行业从事产品设计、模具制造和工程管理等工作。
随着中国制造业向高质量、高附加值的转型,机械设计专业将会有更多的就业机会。
综上所述,机械设计专业具备广阔的发展前景。
无论是在新能源、智能制造、航空航天还是生活消费品领域,机械设计师都拥有广阔的就业机会。
机械设计制造的优势及发展趋势
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机械设计制造的优势及发展趋势对机械设计制造行业的优势进行分析,了解发展趋势,更有利于提升自我的职业素养。
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机械设计制造的优势提高机械生产的效率机械设计制造自动化的实现,改变了传统的大部分人工操作,既没有工作效率,也没有生产水平的模式。
大大减少了工人的工作量和劳动强度,有助于机械产品的大批量生产,提高生产效率和产品的质量,缩短机械制造的时间。
同时,自动化的机械生产模式在很大程度上提高了机械制造的精密度,降低不合格产品的概率。
节约资源,降低生产成本科学技术研发出的低能耗驱动机构,以及该机构在机械设计制造自动化设备中的使用,使得机械的生产过程大大减少了能源的消耗,减少了工业的用料,显著降低机械制造的生产成本,节约机械制造工业所需的各种资源和能源[3]。
提高机械生产过程的安全性电子技术在机械设计制造自动化中的运用,有效提高了机械设备的灵敏度。
在生产过程中,如果出现故障,设备会立刻发出警报,并能够及时采取一些措施进行自我保护,从而方便工作人员及时解除故障,减少生产过程中事故的发生率,提高机械生产过程的安全性,保障工人的人身安全,要本着以人为本,安全生产的机械制造原则[3]。
生产的机械功能更全通过与自动化技术和各种电子技术的相互渗透和融合,实现了机械制造设备具有调节、校验和自动控制等多种功能,并实现机械设备的自我保护功能。
这些先进电子技术的应用,使得生产出的机械设备功能更加全面,更加强大,功能的全面使得机械的应用范围也变得更广泛了。
不同的行业、不同的领域、不同的生产方式都有适用的机械设备,有效地满足各种生产线的要求,从而促进各行各业同时繁荣向前发展,提高经济效益,进而推动国家走上繁荣富强的道路。
机械设计制造的发展趋势向智能化方向发展机械设计制造未来向智能化方向发展,既是顺应时代的科技发展,也是为了满足工业制造对机械设备的功能要求。
智能化的实现是通过将心理学、计算机技术和人工智能等技术综合在一起,使机械设备具有一定的逻辑思维和判断能力,可以对人发出的指令进行判断和执行。
机械设计与制造技术的发展趋势
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机械设计与制造技术的发展趋势随着科技的不断进步和全球化的发展,机械设计与制造技术正经历着快速的变革和创新。
在这个信息时代,机械工程师们面临着新的挑战和机遇,需要紧跟时代的步伐,不断提升自身的专业知识和技能。
一、智能化与自动化智能化和自动化是当前机械设计与制造技术的发展趋势之一。
随着人工智能和机器学习等技术的发展,机械系统和设备越来越具备智能化和自主决策的能力。
例如,智能机器人在制造业中的应用越来越广泛,可以完成复杂的操作和任务,提高生产效率和质量。
此外,自动化生产线和工厂也成为了现代制造业的标配,大大减少了人力成本和生产周期。
二、数字化与虚拟化数字化和虚拟化是机械设计与制造技术的另一个重要发展趋势。
通过数字化技术,机械工程师可以使用计算机辅助设计(CAD)软件进行三维建模和仿真分析,提前发现并解决潜在问题,减少设计和制造过程中的错误和成本。
虚拟化技术则使得机械系统的设计和测试可以在虚拟环境中进行,大大缩短了产品开发周期。
三、可持续发展与绿色制造可持续发展和绿色制造是当今社会对机械设计与制造技术的重要要求。
随着环境污染和资源短缺问题的日益严重,机械工程师们需要将环保和可持续发展的理念融入到产品设计和制造过程中。
例如,通过优化产品结构和材料选择,减少能源消耗和废弃物的产生。
此外,再生能源技术的发展也为机械工程师们提供了新的设计和制造机会。
四、跨学科与协同创新机械设计与制造技术的发展趋势还包括跨学科与协同创新。
机械工程师们需要与其他领域的专家进行合作,共同解决复杂的技术和工程问题。
例如,与电子工程师合作开发智能化机械系统,与材料科学家合作研发新型高性能材料等。
跨学科的合作可以促进创新的产生,推动机械设计与制造技术的进一步发展。
总结起来,机械设计与制造技术正朝着智能化、自动化、数字化、虚拟化、可持续发展和协同创新的方向不断发展。
机械工程师们需要不断学习和掌握新的技术和工具,适应时代的变化,为社会和经济的发展做出贡献。
现代机械设计方式及其发展趋势
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现代机械设计方式及其发展趋势随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求越来越高,现代机械设计方式也在不断发展和改进。
传统的机械设计方式主要以手工制作为主,设计过程较为繁琐,效率不高。
而现代机械设计方式则借助计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)等技术,大大提高了设计的效率和准确性。
1.数字化设计:现代机械设计方式依赖于计算机和现代化软件的支持,可以实现复杂机械的数字化建模和设计。
设计师可以通过CAD软件进行三维建模,快速创建和修改设计方案,减少了传统手工制图的繁琐过程。
2.模拟仿真:现代机械设计方式可以通过数值仿真软件对设计方案进行模拟分析,预测和评估机械系统的性能和行为。
设计师可以通过模拟仿真软件对机械结构的强度、刚度、动力学等方面进行分析,优化设计方案,减少试错成本和加工周期。
3.材料科学的应用:现代机械设计方式强调材料的选择和应用。
随着新材料的不断涌现和材料科学的发展,设计师可以选择更加适合的材料,提高机械系统的性能和寿命。
例如,轻合金、复合材料等新材料的应用,可以减轻机械结构的重量,提高工作效率和能源利用率。
4.智能化和自动化:现代机械设计方式强调机械系统的智能化和自动化。
通过集成传感器、控制器和执行器等智能元件,机械系统可以实现自动化控制和远程监控。
例如,自动化装配线和智能工厂的出现,提高了生产效率和产品质量。
5.绿色环保设计:现代机械设计方式注重绿色环保设计。
设计师需要考虑机械系统的能源利用效率、排放和废物处理等方面。
例如,通过优化设计和增加能源回收设备,减少能源消耗和环境污染,实现可持续发展。
未来的机械设计发展趋势主要有以下几个方面:1.轻量化设计:随着全球对节能减排的要求越来越高,未来机械设计将更加注重轻量化设计。
例如,利用新材料和结构设计优化,减轻机械结构的重量,提高动力性能和能源利用效率。
2.智能化和自动化:未来机械设计将更加趋向智能化和自动化,通过集成传感器、控制器和通信技术,实现机械系统的智能控制和自动化生产。
机械设计中的行业趋势和未来发展方向
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机械设计中的行业趋势和未来发展方向随着科技的不断进步和全球经济的发展,机械设计行业正迎来前所未有的机遇和挑战。
本文将探讨机械设计领域的行业趋势,并展望未来的发展方向。
一、智能化与自动化智能化和自动化是当前机械设计领域的重要发展趋势。
随着人工智能和大数据技术的飞速发展,越来越多的机械设备将实现智能化控制和自动化操作。
例如,智能机器人在工业制造、物流仓储等领域的应用不断扩大。
未来,机械设计师需要善于融合先进的智能技术,设计出更加智能化和自动化的机械设备,提高生产效率和质量。
二、绿色环保与可持续发展随着全球环境问题的日益严重,绿色环保和可持续发展已成为全球关注的焦点。
机械设计行业也不例外,对于节能减排和资源循环利用的需求越来越迫切。
机械设计师需要关注环境保护和能源利用效率,积极研发和应用低能耗、低排放的机械设备和新材料,致力于推进绿色生产和可持续发展。
三、数字化设计与仿真技术数字化设计和仿真技术的广泛应用,使得机械设计师可以通过计算机模拟和虚拟实验,快速验证和优化设计方案。
CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助工程)技术的发展,为机械设计提供了强大的工具和平台。
未来,数字化设计和仿真技术将进一步发展,机械设计师需要不断提升相关技能,灵活运用这些技术来解决实际设计问题。
四、轻量化与材料创新轻量化是当今机械设计行业的重要趋势之一。
随着全球对能耗和环境影响越来越关注,减轻机械设备的重量成为重要的设计目标。
新材料的研发和应用,可以有效提高机械设备的强度和刚度,同时减轻整体重量。
机械设计师需要关注材料创新的最新发展,灵活运用轻质材料和复合材料,设计出更加轻量化、高效的机械产品。
五、人机协作与人性化设计在智能制造时代,机器和人的协作将成为机械设计领域的重要发展方向。
人机交互界面的设计和人性化的设计理念,将在未来的设备中起到重要作用。
机械设计师需要注重人机工程学和人性化设计,将用户的需求与机械设备的功能相结合,为用户提供更好的使用体验和工作环境。
未来机械设计制造及其自动化的发展趋势
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未来机械设计制造及其自动化的发展趋势一、概述机械设计制造及其自动化作为现代工业的核心技术之一,在推动社会生产力发展、提升产品质量和效率方面发挥着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和全球经济的深度融合,机械设计制造及其自动化技术正迎来前所未有的发展机遇和挑战。
在当前的时代背景下,机械设计制造及其自动化技术正逐步向智能化、绿色化、高精度化和模块化等方向发展。
这些发展趋势不仅有助于提升机械产品的性能和质量,更能满足现代工业对高效、环保、可持续发展的迫切需求。
智能化是机械设计制造及其自动化技术的重要发展趋势之一。
借助人工智能、大数据、云计算等先进技术,实现机械产品的自主决策、自适应调整和协同优化,提高生产效率和产品质量。
绿色化也是机械设计制造的重要方向,通过采用环保材料、节能技术和循环利用等手段,降低机械产品对环境的影响,实现可持续发展。
高精度化和模块化也是机械设计制造及其自动化技术的发展趋势。
高精度化能够提升机械产品的制造精度和性能稳定性,满足高精度加工和高质量生产的需求。
而模块化则有助于实现机械产品的快速设计和制造,提高生产效率和降低成本。
机械设计制造及其自动化技术的发展趋势是多元化、智能化的。
在未来的发展中,我们需要不断探索新技术、新方法,推动机械设计制造及其自动化技术的创新和发展,为现代工业的发展注入新的动力。
1. 介绍机械设计制造及其自动化在当前社会的重要地位机械设计制造及其自动化在当前社会的重要地位不容忽视。
随着科技的不断进步和工业的快速发展,机械设计制造及其自动化技术在各个领域都发挥着举足轻重的作用。
机械设计制造是工业生产的核心环节,其技术水平直接关系到产品质量、生产效率以及企业竞争力。
通过引入自动化技术,机械设计制造能够实现高精度、高效率的制造过程,大幅提高生产效率,降低生产成本,为企业创造更大的经济效益。
机械设计制造及其自动化在推动社会经济发展方面也具有重要意义。
随着工业0时代的到来,智能制造、数字化制造等新模式不断涌现,机械设计制造及其自动化技术成为推动产业升级、提升国家竞争力的关键力量。
对于机械设计的发展论述
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对于机械设计的发展论述随着科技的进步和人们生活水平的提高,机械设计作为现代工业生产的重要组成部分,也在不断发展和进步。
本文将从机械设计的起源、发展历程、现状以及未来展望等方面论述机械设计的发展趋势。
一、机械设计的起源机械设计的起源可以追溯到人类社会的早期阶段,最早的工具是人们通过石头、木头和骨头等天然物料加工而成,这些工具都具有一定的机械原理和设计。
随着时间的推移,人类逐渐探索出了一些更加先进的机械设计,如风车、水车、滑轮等,这些设计不仅改善了人们的生活条件,也推动了社会的进步。
二、机械设计的发展历程1、古代机械设计在古代,机械设计主要用于农业生产和战争中,如水灌田、提水机和井斗等,这些机械设计虽然比较简单,但对当时的农村和军队生产和作战起到了不小的作用。
2、工业革命时期机械设计工业革命的到来标志着机械设计的迅速发展,蒸汽机、高炉等先进设备的出现不仅改变了生产模式,也催生了一大批新型机械设计。
此外,机床、汽车、铁路等现代交通运输设施的出现,也为机械设计提供了更加广阔的发展空间和机会。
3、现代机械设计随着科技的进步和人类文明的不断演进,现代机械设计也呈现出新的趋势和特点。
机器人、智能化生产、3D打印等先进技术的应用为机械设计开创了更加广阔的发展领域,推动机械设计向数字化、智能化、柔性化的方向快速发展。
三、机械设计的现状和趋势1、现状当前,机械设计已经成为推动工业生产、提高生产效率和质量的重要手段之一,同时也在日常生活中得到了广泛应用。
各种机械设备的规模、复杂度和智能化程度不断提高,有效推动着现代工业的发展。
2、未来趋势未来,机械设计将继续向数字化、智能化、柔性化和绿色化的方向发展。
随着人工智能、物联网和大数据等技术的应用,机械设计将实现更大的智能化和自主化,生产效率、产品质量和能耗等方面也将得到进一步的提升。
在绿色化方面,节能、环保和可持续发展将成为机械设计的重要考虑因素。
四、结语总之,机械设计是现代工业生产中不可或缺的一部分,随着科技的不断发展和人们的需求不断变化,机械设计也在不断迭代和升级。
机械设计师的发展前景如何?
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机械设计师的发展前景如何?一、市场需求日益增长机械设计师是现代制造业中不可或缺的重要职业之一。
随着科技的进步和工业化的快速发展,各行各业对机械设备的需求也与日俱增。
机械设计师的工作职责是设计和改进机械设备,以满足各行业的生产需求。
他们在汽车、机械制造、航空航天等领域发挥着举足轻重的作用。
随着经济的快速发展,各行业对机械设备的需求将会持续增长,机械设计师的发展前景也将更加广阔。
二、技术水平成为竞争优势机械设计师在职业发展中,需要不断提升自身的技术水平,以应对行业的竞争压力。
技术水平的提升可以使机械设计师在设计过程中更加熟练、高效,能够设计出更具创新性和竞争力的产品。
同时,随着科技的进步,机械设计师需要不断学习和掌握新的软件和工具,如计算机辅助设计软件、三维建模技术等,以提高自身的设计能力和创造力。
拥有先进的技术水平将是机械设计师在行业中立足的关键竞争优势。
三、薪酬待遇丰厚作为为行业发展提供技术支持的重要力量,机械设计师在工资待遇方面也相对较为丰厚。
根据不同地区和行业的差异,机械设计师的薪资水平也有所不同,但总体来说,机械设计师的平均薪资相对较高。
在一些发达国家和地区,机械设计师的薪资甚至能够达到较高水平,成为吸引人才的重要因素之一。
在中国,随着制造业的快速发展,机械设计师的工资待遇也在逐渐提升。
因此,从薪酬角度来看,机械设计师的发展前景十分可观。
四、发展空间广阔机械设计师在职业发展过程中,拥有广阔的发展空间。
他们可以从初级设计师逐渐晋升为高级设计师,甚至成为设计部门的负责人。
在职业生涯的不同阶段,机械设计师还可以选择不同的发展方向,如技术专家、项目经理、企业顾问等。
同时,机械设计师也可以选择自主创业,开设机械设计咨询或制造企业,实现自己的事业梦想。
无论是在企业中还是自主创业,机械设计师都有机会实现个人发展和事业成功。
总结起来,机械设计师的发展前景十分广阔。
市场需求的增长、技术水平的提高、薪酬待遇的丰厚以及发展空间的广阔,为机械设计师提供了充分的发展机会。
浅谈现代机械设计方向及发展

浅谈现代机械设计方向及发展现代机械设计是一门综合性很强的学科,它不仅需要建立在牢固的理论基础上,同时还需要结合工程实践经验。
在当今社会,机械设计的方向和发展受到人们广泛的关注,随着科技的不断进步和发展,机械设计也呈现出了许多新的趋势和特点。
本文将就现代机械设计的方向及其发展进行浅谈。
一、现代机械设计的主要方向1. 精密化、微型化、轻量化随着科学技术的发展和进步,人们对机械设备的要求越来越高,对机械设备精密度、微型化和轻量化的需求也越来越大。
尤其是在高精度的微型机械设备、器件和仪器的制造中,对机械设计的精密化要求也越来越高。
2. 智能化、自动化在现代社会,人们对机械设备的智能化、自动化的需求越来越大。
这不仅包括机械设备的智能控制系统,还包括机械设计的智能化过程。
机械设计要朝着智能化和自动化方向发展,不断提高机械设备的智能化水平,提高生产效率,降低成本。
3. 绿色环保随着环境污染问题日益严重,人们对机械设备的环保性能要求也越来越高。
现代机械设计的方向之一是朝着环保、节能的方向发展,研发和设计符合环保要求的新型机械设备和产品。
4. 高效化、可靠化现代社会对于机械设备的工作效率和可靠性要求越来越高,因此机械设计也要朝着这两个方向进行不断地提高。
高效化和可靠化是机械设计的重要方向之一,只有提高机械设备的工作效率和可靠性,才能更好地满足社会的需求。
1. 先进制造技术的应用现代机械设计的发展趋势之一是先进制造技术的应用。
随着先进制造技术的不断发展,如数字化设计、计算机辅助制造等技术的应用,机械设计的效率和质量都将得到显著提高。
2. 新材料的应用新材料的应用也是现代机械设计的一个重要趋势。
随着材料科学的不断发展,一些新型材料的应用为机械设计提供了更多的可能性,比如碳纤维复合材料、功能性材料等,能够带来更轻、更强、更耐磨的机械产品。
3. 多学科融合现代机械设计不再是简单的机械学科,而是多学科融合的产物。
机械设计需要与电子、材料、自动控制等学科进行深度的交叉融合,才能更好地满足社会对机械设备的需求。
机械设计制造及自动化的发展现状及趋势
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机械设计制造及自动化的发展现状及趋势近年来,随着科技的不断进步和创新,机械设计制造及自动化领域发展迅速,为各行各业带来了极大的便利和效益。
本文将从发展现状和趋势的角度来探讨机械设计制造及自动化的发展。
一、发展现状1. 技术进步带来的发展随着计算机技术、信息技术和通信技术的快速发展,机械设计制造及自动化技术不断更新迭代,各种先进的设计软件、制造设备和自动化系统相继问世,大大提高了机械制造的效率和质量。
例如,CAD (Computer-Aided Design,计算机辅助设计)技术的广泛应用,使得设计师可以通过计算机进行三维建模、动态仿真等操作,提高了设计的精确性和可靠性。
2. 自动化技术的广泛应用自动化技术在机械设计制造领域得到了广泛的应用。
通过自动化设备和控制系统,可以实现从生产计划到生产执行的全过程自动化,大大提高了生产效率和品质稳定性。
例如,自动化的数控机床、机器人系统等设备的应用,使得生产过程更加高效、准确,降低了人工成本和生产事故的风险。
二、发展趋势1. 智能化技术的兴起随着人工智能技术的快速发展,智能化将成为机械设计制造及自动化领域的发展趋势。
智能化技术可以通过对生产数据的分析和处理,实现设备的自主学习和决策,提高生产效率和灵活性。
例如,智能机器人系统可以自主识别和处理不同工序的任务,实现高效的生产和灵活的自适应性。
2. 高度集成的制造系统传统的机械设计制造及自动化领域往往存在着各个环节之间信息孤岛的问题,制约了整体效率的提升。
因此,未来的发展趋势将是构建高度集成的制造系统,实现信息的全流程互通和共享。
通过信息化的手段,可以实现从设计到制造、销售到售后的全过程协同,提高整体的效率和竞争力。
3. 绿色环保的发展方向随着全球环保意识的增强,机械设计制造及自动化领域也将朝着绿色环保的方向发展。
在产品设计和制造过程中,将更加注重资源的节约和环境的保护。
例如,采用新型的材料和制造工艺,减少能源消耗和废物排放;推广可再生能源的利用,减少对传统能源的依赖等,都是未来发展的重要方向。
机械设计中的机械设计发展趋势与前景
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机械设计中的机械设计发展趋势与前景随着科技的不断进步和工业的快速发展,机械设计在现代社会中扮演着重要角色。
本文将探讨机械设计的发展趋势,并展望未来机械设计的前景。
一、智能化与自动化的发展在过去的几十年里,智能化和自动化技术取得了巨大的突破。
传感器、控制系统和人工智能的发展,为机械设计师提供了更多的创新空间。
以人工智能技术为核心的智能机器人将成为未来机械设计的主要发展方向。
这些智能机器人不仅能够完成生产作业,还能够自我学习和不断提升性能,以适应不同的生产需求。
二、数字化设计和制造技术的应用随着计算机技术的持续进步,数字化设计和制造技术已经成为机械设计领域的重要工具。
数字化设计可以提高设计效率,减少设计错误,并且可以对产品进行全面的仿真和测试。
通过数字化制造技术,可以实现产品快速定制和大规模生产的平衡。
未来,随着3D打印技术的不断发展,数字化设计和制造技术将成为机械设计的主流。
三、节能环保的加强随着环境污染和能源紧缺问题的日益突出,节能环保已经成为了全球的共识。
在机械设计中,减少能源消耗和环境污染已经成为趋势。
未来的机械设计将更加注重能源的高效利用,采用环保材料和工艺,减少对环境的负面影响。
同时,机械设计还需要考虑回收和再利用技术的应用,以实现资源循环利用。
四、先进材料的应用材料科学的发展为机械设计师提供了更多新材料的选择。
高强度、耐高温、耐腐蚀等特性的材料将广泛应用于机械设计中。
例如,复合材料、纳米材料和生物材料等在机械设计中的应用越来越广泛。
这些先进材料的应用将大大提高机械产品的性能和可靠性。
五、国际合作与交流机械设计的发展不再局限于单一国家或地区,全球范围内的合作与交流将成为常态。
通过与世界各地的机械设计师和科研人员的合作,可以加快创新的步伐,推动机械设计的发展。
同时,国际合作还可以促进机械设计领域的标准化和规范化,提高机械产品的质量和竞争力。
综上所述,机械设计在智能化、数字化、节能环保、材料应用和国际合作等方面面临着巨大的发展机遇。
机械设计中的未来趋势与发展方向
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机械设计中的未来趋势与发展方向随着科技的不断发展,机械设计行业也在不断推陈出新。
在过去的几十年间,机械设计从传统的手工绘图和样机制作逐渐演化为利用计算机辅助设计(CAD)和三维打印技术的现代化生产方式。
然而,这只是机械设计领域发展的起点,未来还将有更多的趋势和方向等待我们去探索。
一、智能化与自动化随着人工智能和机器学习的兴起,智能化与自动化已经成为机械设计领域的重要发展方向。
智能机器人、自动驾驶车辆和智能化生产线等项目正在得到越来越多的关注和投资。
机械设计师需要注重开发具有自主决策能力的智能设备,并优化不同机械之间的协作,以实现更高效、更智能的生产方式。
二、可持续发展与生态友好随着全球环境问题的凸显,可持续发展已经成为各个行业的重要议题。
在机械设计中,可持续发展的目标是减少对自然资源的消耗,提高能源利用效率,减少废物产生,并最大限度地降低环境污染。
未来,机械设计师将更加注重开发和使用可再生能源,推动绿色生产方式的发展。
三、数字化制造与工业互联网数字化制造和工业互联网的发展将为机械设计带来革命性的变化。
通过与互联网和大数据的结合,机械设计师可以更好地分析生产数据和用户反馈,为制造过程进行优化和改进。
此外,数字化制造还可以实现定制化生产,减少生产周期和成本,并提高产品质量。
四、新材料与新工艺的应用随着新材料和新工艺的不断涌现,机械设计师可以利用这些创新技术来改进产品的性能和功能。
例如,纳米技术、3D打印技术和柔性电子技术等都为机械设计提供了全新的可能性。
未来,机械设计师需要继续关注新材料和新工艺的研发,并将其应用于实际生产中。
五、人机协同与人性化设计虽然智能化和自动化的发展无疑提高了生产效率,但人机协同仍然是机械设计中不可或缺的一部分。
机械设计师需要注重设计人性化的产品,让用户在使用过程中更加方便和舒适。
同时,还要设计适合人机协作的工作环境和操作界面,提高工作效率和员工满意度。
综上所述,机械设计领域的未来发展将朝着智能化、可持续发展、数字化制造、新材料与新工艺的应用以及人机协同与人性化设计等方向不断前进。
机械设计制造及其自动化的发展方向探析
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机械设计制造及其自动化的发展方向探析
一、发展背景
随着社会的不断发展,机械设计制造也发生了巨大变化。
机器逐渐实
现了从传统的“加工应用”到“智能仿真”的转变,使得机械设计制造及
其自动化发挥了更大的作用。
在当今的机械行业,设计、制造和自动化工
程师都在竞相探索机械行业的前沿技术,以改善产品的性能和可靠性。
二、发展方向
1、信息化技术在机械设计制造中得到广泛应用。
利用信息化技术,
可以批量化、模块化、智能化的设计和制造出高精度的产品和系统。
总之,在机械设计制造中使用信息化技术,可以有效提高生产效率,降低生产成本。
2、材料加工技术的进步。
在机械设计制造中,材料加工技术的进步
使得机器具有更好的加工精度,更短的加工周期,更低的生产成本,以及
更高的产品可靠性。
如:冷作勾式机、冲压机等。
3、机器人技术的发展使机械行业具有更高的智能化水平。
机器人技
术能够实现机器人的自动化操作,使得机械设计制造及其自动化更有效、
更可靠,以提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。
4、智能制造系统的应用和发展是机械行业实现智能化生产的重要途径。
机械设计中的新兴技术与发展趋势
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机械设计中的新兴技术与发展趋势在当今科技飞速发展的时代,机械设计领域也不断涌现出一系列新兴技术,这些技术正引领着机械设计朝着更加高效、精确和智能化的方向发展。
同时,机械设计的发展趋势也在逐渐清晰,为未来的制造业带来了新的机遇和挑战。
一、新兴技术1、增材制造技术(3D 打印)增材制造技术在机械设计中的应用越来越广泛。
它通过逐层堆积材料的方式来制造零件,能够实现复杂形状的构建,大大减少了传统制造工艺中对模具的依赖。
这使得设计师能够更加自由地发挥创意,设计出以往难以加工的结构。
此外,增材制造还可以实现材料的梯度分布,优化零件的性能。
2、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术VR 和 AR 技术为机械设计带来了全新的设计体验和交互方式。
设计师可以通过 VR 技术沉浸式地观察和操作虚拟的三维模型,更直观地感受设计效果,发现潜在问题。
AR 技术则可以将虚拟的设计模型与现实场景融合,方便在实际环境中进行设计评估和装配模拟,提高设计的准确性和效率。
3、拓扑优化技术拓扑优化是一种根据给定的载荷、边界条件和性能要求,对结构进行材料分布优化的方法。
通过拓扑优化,能够在满足设计要求的前提下,最大程度地减轻结构重量,提高材料利用率,从而实现更加轻量化和高性能的设计。
4、仿生设计技术自然界中的生物经过漫长的进化,拥有了许多优异的结构和功能。
仿生设计技术就是从生物身上获取灵感,将其应用于机械设计中。
例如,仿照鸟类骨骼的中空结构设计轻量化的机械零件,借鉴荷叶表面的自清洁特性开发具有自清洁功能的表面涂层等。
5、微纳制造技术随着科技的不断进步,机械产品逐渐向微型化和纳米化方向发展。
微纳制造技术能够实现微米甚至纳米尺度的加工和制造,为微型机械、纳米机器人等领域的发展提供了技术支持。
二、发展趋势1、智能化设计随着人工智能技术的不断发展,机械设计将越来越智能化。
通过机器学习和深度学习算法,能够对大量的设计数据进行分析和挖掘,实现设计方案的自动生成和优化。
浅谈现代机械设计方向及发展
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浅谈现代机械设计方向及发展现代机械设计是以现代科学技术为基础,运用计算机辅助设计技术、新材料技术、先进制造技术等现代技术手段,面向现代产业的需求,设计符合现代生产要求和技术水平的机械产品和系统。
现代机械设计的方向和发展主要受到市场需求、科技进步和社会发展等多方面因素的影响,本文从机械设计的方向和发展趋势等方面进行探讨。
一、机械设计的方向1. 现代制造技术现代机械设计的方向之一是与现代制造技术相结合。
随着制造技术的不断进步,新的制造工艺和方法层出不穷。
3D打印技术、激光切割技术、数控加工技术等的广泛应用,使得机械设计师需要不断更新自己的知识和技能,以适应制造技术的快速发展。
2. 智能化与自动化智能化和自动化是现代机械设计的重要方向之一。
随着人工智能和机器人技术的发展,越来越多的机械产品具有智能化和自动化的特点,能够实现自主控制和智能化运行。
机械设计师需要将智能化和自动化技术融入到产品设计中,以满足市场的需求。
3. 可持续发展随着全球资源的不断枯竭和环境污染的加剧,可持续发展成为了现代机械设计的重要方向。
机械设计师需要在产品设计中考虑节能减排、材料循环利用等环保要求,设计符合可持续发展的机械产品。
二、机械设计的发展趋势1. 多学科交叉现代机械设计已经不再局限于机械工程领域,而是涉及到了许多其他学科,如材料科学、电子学、计算机科学等。
机械设计师需要具备跨学科的知识和技能,能够熟练运用不同学科的知识来解决实际问题。
2. 个性化定制随着消费者需求的不断变化,个性化定制已成为了现代机械设计的一个发展趋势。
传统的大规模生产模式已经无法满足市场的需求,机械设计师需要能够设计出灵活、多样化的产品,以满足不同消费者的需求。
3. 全球化竞争随着全球化的发展,国际竞争日益激烈。
现代机械设计需要面对来自全球的竞争,机械设计师需要具备优秀的设计水平和全球化的视野,能够设计出具有国际竞争力的产品。
三、机械设计的创新1. 技术创新技术创新是现代机械设计的核心。
机械设计技术的现状与发展趋势
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机械设计技术的现状与发展趋势
机械设计技术的现状和发展趋势如下:
1. 现状:
(1)数字化设计:随着计算机技术的不断发展和应用,数字化设计正成为机械设计的主流趋势。
数字化设计可以提高设计的效率和精度,大大减少设计周期,并能让设计师在更短的时间内完成更多的设计任务。
(2)模拟仿真设计:模拟仿真设计技术可以让设计师在设计前通过计算机建立模型,进行模拟仿真测试,从而对产品的性能进行预测和评估。
模拟仿真设计可以减少传统试错方式带来的成本和时间浪费,同时也可以让设计更加精确和可靠。
(3)模块化设计:模块化设计是将产品的设计和制造过程分解成多个单元,每个单元都有其独特的功能,可以更加灵活地设计和制造,满足不同的客户的需求。
(4)应用新技术:机械设计行业的发展受到新技术的推动,如绿色设计等。
2. 发展趋势:
(1)智能化:未来的机械设计将更加智能化,涉及人工智能、机器学习等技术的运用,能更好地模拟人类设计师的操作,提高设计质量和效率。
(2)绿色环保:随着环保意识的提高,未来的机械设计将更加注重环保和节能,采用更环保的材料和制造过程,减少对环境的影响。
(3)微型化:随着微型机械和微电子技术的发展,未来的机械设计将更加微型化,涉及更精细的设计和制造过程。
(4)网络化:未来的机械设计将更加网络化,通过网络实现远程监控和控制,提高生产效率和质量。
(5)定制化:未来的机械设计将更加定制化,根据客户需求进行个性化设计,满足不同客户的需求。
总之,机械设计技术正在不断发展和进步,未来将会有更多的新方法和新技术出现,为机械设计带来更多的可能性和创新。
机械产品方案的现代设计方法及发展趋势
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机械产品方案的现代设计方法及发展趋势
1、基于协同设计的机械产品设计方法:借助协同设计技术,可有效提升机械产品创新设计的效率,以获得更优质、更经济、更可靠的产品方案。
通过协同设计,可以实现多学科及多角度实时联动,实现机械产品创新设计的快速、准确、低成本开发。
2、基于三维建模的机械产品设计方法:通过三维建模技术,可以设计出更加复杂、精确的机械产品,能够更准确地表达设计方案的构造及结构形态,大大的提升了设计的灵活性及可靠性。
3、基于数字仿真的机械产品设计方法:可以利用数字仿真技术,进行机械产品方案的真实性分析,模拟出实际产品在各种极端环境情景下的行为,从而进行有效的预测分析,使得机械产品方案更具可靠性及性能可控性。
4、机械产品设计方法发展趋势:随着现代技术进步,机械产品设计方法将越来越侧重面向计算机辅助数据处理及分析,重点投入产品可制造性、可靠性、安全性等方面的优化,以提升其创新的能力及市场竞争力。
机械设计工程师的发展计划
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机械设计工程师的发展计划应该根据个人的职业目标和兴趣来制定。
以下是一个可能的发展计划,供您参考:
1.基础技能提升:作为一名机械设计工程师,需要掌握基础的机
械设计和工程知识,包括理论力学、材料力学、机械制图、CAD
软件等。
可以通过参加培训课程、自学和实践来不断提升这些
技能。
2.专业技能深化:在掌握了基础技能之后,可以开始深入学习机
械设计的高级技能,如有限元分析、动力学分析、优化设计等。
这些技能将有助于您在设计过程中更好地分析、预测和优化产
品的性能。
3.掌握行业知识:作为一名机械设计工程师,了解所处行业的最
新动态和趋势是非常重要的。
可以通过参加专业展览、学术会
议和行业论坛等途径,与同行交流学习,掌握最新的设计理念
和技术。
4.提升创新能力和团队协作能力:机械设计工程师需要具备创新
思维和团队协作能力,以应对不断变化的市场需求和客户需求。
可以通过参与创新项目、参加团队建设活动等方式,提升自己
的创新能力和团队协作能力。
5.获取专业认证:获取相关的专业认证,如机械设计工程师认证、
CAD认证等,可以证明您的专业能力和提高职业竞争力。
6.拓展业务领域:在掌握了基础技能和专业技能后,可以尝试拓
展业务领域,如参与产品开发、设备改造、自动化生产线设计
等。
这将有助于您获得更多的实践经验和提升职业发展空间。
7.成为资深专家:通过不断的学习和实践,您将成为机械设计领
域的资深专家,具备丰富的经验和独到的见解。
可以担任顾问、培训师、项目经理等职位,为行业发展做出贡献。
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机械设计的发展历摘要:机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式和能量的传递方式进行构思、分析和计算,并将其制造成产品的工作过程。
阐述了机械设计学科的发展历史,现代机械设计理论方法的特点。
分析了机械设计的设计理论及方法的各个发展进程,分析了机械设计的各个发展阶段和机械设计的发展趋势和发展现状以及机械设计的设计方法和应用,并简要分析了机械设计领域与发达工业国家存在的差距,指出了现代机械设计理论方法的发展方向。
当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争,目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
关键词: 机械设计理论,设计方法,发展进程,发展趋势,应用前景一、引言1.1、机械设计理论方法的发展经历了三个历史阶段。
1、从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段,17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”、“传统设计阶段”。
通常统称为“传统设计阶段”。
传统的机械设计以经验为基础,运用设计手册、数学和力学公式进行设计,这种设计方法的特点是:设计水平低、成功率低、花费大、信息馈周期长。
它已远远不能满足产品的功能需求和市场需求,从而淡化出了历史的舞台。
2、由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械发展阶段,从17世纪欧洲的航海,纺织,钟表等工业的兴起,提出了许多技术部题,英国组成了“哲学学院”,德国成立了实验研究会和柏林学会,法国,意大利也成立了研究机构。
这一时期,对机械设计提出了很多的要求,各种机械的载荷,速度,尺寸都有很大的提高,因此机械设计理论也在古典力学的基础上迅速发展。
材料力学,弹性力学,流体力学,机械力学。
疲劳力学,疲劳强度理论,实验应力分析方法等都取得了大量的成果,建立了自己的学科体系。
3、第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段,即为目前的现代设计阶段。
随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,人类对机械产品提出了越来越高的要求,这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。
科学技术的不断进步,也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。
而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新,从而形成良性循环。
1.2、国内外设计科学形成了不同的流派目前国内外设计科学形成了不同的流派,主要有以下几个主要流派:一是英、美、日的创造性设计学派。
他们认为设计包含创造、分析和决策三要素强调创新性方法研究,系统工程、价值分析、安全技术、人机工程,市场分析及CAD技术等;二是德国、北欧机械设计方法学学派。
他们强调系统总体设计,层次细、规范详细。
三是俄罗斯、东欧的新设计法学派。
他们强调基础,提倡发散、变性、收验三步设计程式。
四是中国的设计学。
他们强调综合、系统和适用性相统一。
现代机械设计方法是基于现代机械设计理论形成,而现代机械设计理论是对现代机械产品原理的科学总结,是判断产品能否满足设计要求的依据。
1.3、形成的主要的设计方法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。
现以简单受拉杆件的强度设计为例来讨论理论设计的概念。
可以利用公式直接求解杆件必须的横截面积,也可以按其它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,根据对某类零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个人的工作经验用类比的办法所进行的设计叫经验设计。
这对那些使用要求不大变动而结构形状已典型化的零件是很有效的设计方法。
例如箱体、机架、传动零件的各结构要素等。
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。
3、模型实验设计,对于一些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件,尤其是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采用模型实验设计的方法。
即把初步设计的零、部件或机器做成小模型或小尺寸样机,经过实验的手段对其各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。
这个设计方法费时、昂贵,因此,一般用于特别重要的设计中。
二、机械设计各阶段发展2.1、机械设计起源和古代机械设计我国近代的考古发现证明了一些传说和记载。
在浙江余姚河姆渡,河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等。
我国古代经书中,对于古代使用,制造机械的情况有许多记载。
《周易》“系辞下”中有“黄帝,尧,舜氏作,刳木为舟,剡木为楫,剡楫之力以济不通”,“服牛乘马,引以致远”,“断木为杵,掘地为舀”。
由此可见,在4000多年以前,我国古代已经发明了车,船,农具和许多生活用具。
在《周易》第47卦“困”的卦辞中有“困于金车”,金车指用铜装饰起来的豪华马车。
清代学者章诚说“六经皆史”,在我国古代文献中随处可以见机械产品与人民生活密切的联系,在我国春秋战国时代的著作《道德经》中有“三十辐共一毂,像日月也”的说法,而在秦陵发掘出来的二号铜车马,车融会贯通就有30个车辐。
虽然据统计,当时的车每个车轮用30个轮辐,但是对轮辐的数目已经有了一定的规则。
此外,我国古代在武器,纺织机械,农具,船舶等方面也有许多发明,到秦汉时期(公元前221至公元220年)我国机械设计和制造已经达到相当高的技术水平,在当时世界上处于领选地位,在世界机械工程史上占有十分重要的位置。
在我国古代,机械发明,设计者与制造者是统一的。
有许多著名的人物,他们的成果代表了当时我国的机械的设计水平。
唐代的时侯我国与许多国家开展了经济,文华和科学技术的交流,与东南亚,南亚,阿拉伯,非洲东海岸贸易频繁,对中国和世界其它的一些国家有很大的影响。
由于贸易的发展,要求商品增加,从而改进生产设备,使机械设计有了很大的发展,造纸,纺织,农业,矿业,陶瓷,印染,兵器等都有了新的进展,机械设计水平也提高了一大步,宋代沈括的著作《梦溪笔谈》记载了当时的许多科学成就,反映了当时的科学水平。
世界其它的国家也有不少机械的成果。
但这些设计多是凭设计者的经验完成的缺乏必要的,有一定精度的理论的计算。
2.1、近代机械设计17世纪欧洲的航海,纺织,钟表等工业的兴起,提出了许多技术部题,1644年英国组成了“哲学学院”,德国成立了实验研究会和柏林学会,1666年,法国,意大利也成立了研究机构。
在这些机构中工作的意大利人伽里略(1564~1642)发表了自由落体定律,惯性定律,抛物体运动,还进行过梁的弯曲实验;英国人牛顿提出了到家动的三大定律,1688年,他提出了计算流体黏度阻力的公式,奠定了古典力学的基础;英国人虎克建立了在一定范围内弹性体的应力 - 应变成正比的胡克定律;1705年伯努力提出了梁弯曲的微分方程式,在古典力学的基础上建立和发展了近代机械设计的理论(也称常规机械设计理论),为18世纪产业革命中机械工业的迅速发展提供了有力的技术理论支持; 1764年英国人瓦特发明了蒸气机,为纺织,采矿,冶炼,船舶,食品,铁路等工业提供了强大的动力,推动了多种行业对机械的需求,使机械工业得到迅速的发展,而机械化使生产力迅速提高,进入了产业革命时代。
这一时期,对机械设计提出了很多的要求,各种机械的载荷,速度,尺寸都有很大的提高,因此机械设计理论也在古典力学的基础上迅速发展。
材料力学,弹性力学,流体力学,机械力学。
疲劳力学,疲劳强度理论,实验应力分析方法等都取得了大量的成果,建立了自己的学科体系。
在1854年德国学者劳莱克斯发表了著作《机械制造中的设计学》把过去溶在力学中的机械设计学独立出来,建立了以力学和制造为基础的新科学体系,由此放生了“机构学”,“机械零件设计”,成为机械设计中的基本的内容。
在这一基础上,机械设计学得到了很快的发展。
在疲劳强度,接触应力,断裂力学,高温蠕变,流体动力润滑,齿轮接触疲劳强度计算,弯曲疲劳强度计算,滚动轴承强度理论等方面都取得了大量的成果,新工艺,新材科的,新结构的不断涌现没什么械设计的水平也取得了很大的发展。
机器的尺寸减少,速度增加,性能提高,机械设计的计算方法和数据积累也相应有了很大的发展,反映了时代的特色。
2.3、我国现代机械设计理论和方法的现状据2010年统计,我国制造业的工业增加值已居世界第二位,这说明中国成为了世界制造大国,但是距离世界制造强国的目标还有很长的路要走。
分析后不难发现,表面上是产品的性能和质量上与发达国家的差距较大,本质上是我国的机械产品缺乏自主知识产权和自主创新产品。
我国在机械产品设计理论、方法和技术领域的落后,凸显了加快发展机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。
二十世纪八九十年代,我国机械行业为了打造“数字化”和“信息化”工厂,许多企业花巨资购买了高端的软件,并培训了一大批机械设计人员。
但仅仅是实现了机械设计的“甩图板”目的,而三维CAD/CAM/CAE、仿真设计等应用却很少。
采用先进的CAD软件进行工程绘图或做产品结构优化计算虽然能减轻设计人员的工作强度,提高机械设计效率,但机械设计不等于机械制图加计算,不能从根本上解决中国目前机械设计水平低下的问题。
当前机械设计常用方法如下。
1:系统化设计方法。
其主要特征方法是:将设计的几个设计元素组成的一个系统,每一个设计拥有独立的设计元素,各元素之间存在有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素进行组合后可以完成设计系统所需的任务。
2:结构模块化设计方法。
此方法是通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。
这种方法适用于特定种类的机械产品。
原因是其组成部分的功能较为明确且相对稳定,结构模块的划分相对容易。
结构模块化设计方法的基本要求是:在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,不同的产品可以通过选择和组合这些模块化基本结构组建而成。
3:智能化设计方法智能化设计方法的主要特点是借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,根据设计方法学理论,以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
目前,利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计是智能化设计方法的主要途径,因其直观性好而被用户接受。
但其系统性较差,且零部件的结构、形状,尺寸,位置的台理确定,要求软件具有较高的智能化程度,一般有丰富经验的设计者可以熟练应用。
4:基于产品特征知识的设计方法。
用计算机能够识别的语言描述产品的特征是基于产品特征知识设计方法的主要特点,其特点还有可以表述其设计领域专家的知识和经验,并建立相应的知识库及推理机,计算机辅助产品的方案设计可以利用已存储的领域知识和建立的推理机制进行相关应用。
在机械产品方案设计中,视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块,同时将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中,不仅可以保证设计的规范化,而且可以简化设计过程,提高设计效率和质量,降低设计成本。