摘要：整个机械工程中，机械设计属于关键性环节，可以决定机械产品性能。在实际机械产品设计期间，创新思维体现在产品变型设计以及继承设计等多个方面，设计人员必须要高度重视创新思维的运用，使我国机械设计向着算法化以及程序化发展，运用自身较强的创新思维能力促进机械设计稳定发展。本文对现代机械设计的创新方法研究进行了探讨。
关键词：现代机械设计；创新方法；研究
随着我国企业机械优化设计方案的不断创新，一些新型的企业机械设计程序对提升机械软件的创新应用具有重要的作用。机械软件人员还应当不断加强专业学习，巩固专业知识,尤其要实现机械设计方案的创新发展与推广。相关企业应当加强机械设计领域的成本投入与质量监管机制,使我国企业机械设计方案得到优化。
1现代机械设计创新的简述
1.1 现代机械设计创新的重要性
作为一个经济大国，如果我国只将目标放在机械的制造数量上，只是不断追求生产出更多的产品，而不注重机械设计和机械设计的创新，掌握不了机械领域的中心技术，那么我国的机械行业依然不会得到突破性的发展。除此之外，还应该加强培养更多专业从事机械结构设计创新的人才。现代社会是一个人才社会，各行各业都要有真正精通该行业的人才。机械设计领域只有有了更多的专业从事创新的人才，才能从根本上促进我国现代机械设计的发展，推动科技的进步，提高我国的机械科技水平，甚至有希望超越一些西方发达国家的水平，在世界经济发展史上，占有更重要的地位和发挥更大的作用。
1.2 现代机械设计创新的原则
在制定设计方案时，就要对产品的性能进行确定，采用最好的设计方式，缩短设计时间。将使用价值最低的机械部件找出进行分析，找出和整体设计中存在的问题，尽量减少改动来解决问题，降低对时间和材料的损耗。
机械设计过程中，需要不断的去联想，对相同的事物进行研究和总结，判断联想得出的结构和设计方案的结果是否有关联性，如果有关联性，那么在机械产品的设计中，加入创新思维是很重要的。
2 现代机械的特征
2.1 性能高但结构简单
相比于传统的机械而言，现代机械在性能方面已经有了较大的提升，而且结构也变得越来越简单，为人们的使用提供了很大的便利， 现代机械产品的功能相对来说更加的丰富，而且也十分便于人们使用。当前在进行机械设计的过程中，将多种技术有效地融合了在一起，使得机械产品能够被综合利用，而且通过从不同的角度及切入点入手，使得现代机械的结构更加的科学合理，能够更好地满足人们的正常使用需求。
2.2 成本相对降低
当前机械产品的成本也有了很大幅度的下降，而且在成本降低的同时机械的效率也得到了有效地提高，所以使得机械产品能够获得更多的效益，大大地节省了机械生产所需要的人力、物理、财力，很好地缩短了工作的时间。
2.3 功能增加柔性增强
功能的进一步丰富以及柔性的增强也是现代机械的一个重要特征，现代机械的功能在朝着多元化的方向发展，也就是说同一种机械产品往往能够完成多种功能，能够被应用在多个领域之中，突破了传统的应用范围的限制。而且同时现代机械的柔性也逐渐地得到了增强，也就是在功能要求发生变化的时候，机械产品能够更加有效地对其加以适应。
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3现代机械设计的创新方法研究
3.1机械的变型设计方法
机械的变型设计方法是现代机械设计中应用得较为普遍的创新方法之一，所谓的变型设计，就是指的在原有机械产品的基础之上再进行新的开发，从而使得机械零部件的规格能够标准，同时机械产品部件能够更加的通用化。如果要使得机械产品的功能、原理以及结构都相同，但是其尺寸和性能参数却存在着较大的区别，那么就可以通过变型设计来实现，这种情况被称为众系列产品的涉及变型。而如果在基础型产品的基础之上，进一步对于功能进行扩展，就称为横系列产品的设计变型。除此之外，如果是对于具有先进动力参数的不同类型的机械产品进行设计，就称为跨系列产品的设计变型。所以现代机械设计的变型设计实质上就是在保证产品原有基本功能以及原理保持不变的情况下，依据使用者的实际需要，再对于其它的参数进行调整，从而设计出更加完善的机械产品。在应用变型设计方法来进行现代机械产品设计的时候，产品三维参数化变型设计是一个非常常见的方法，它是以拓扑约束、尺寸约束、工程约束驱动作为技术基础的变型设计方法。在传统的参数化设计之中，只会对于部分的特征驱动尺寸进行一定的修改，然后使得其它的关联尺寸能够得到相应的调整，从而得到结构相同但是尺寸不同的系列三维模型。但是三维参数化变型设计在传统参数化设计的基础之上，还包含了三维参数化模型驱动后与之相关联的工程图的视图位置、比例、尺寸、注释等相关信息的自动更新。
3.2 计算机辅助设计方法
随着计算机技术的不断发展，在进行机械设计的过程中，计算机技术的应用也变得更加的深入，在传统的机械设计之中，往往都是利用CAD 来辅助机械产品的设计，通过对于CAD 的应用能够进行机械产品的三维建模、图形处理等内容。但是随着应用的进一步深入，当前有限元分析方法在机械设计中也得到了广泛的应用，通过对于有限元方法的应用，能够更好地对于机械产品各个零部件的受力情况进行分析，同时也能够分析其在各种工况下的工作状态，从而在设计阶段对机械产品的各项参数进行有效地调整， 使其能够适应各种工况。有限元方法就是利用已知量来探求无限未知量的一种方法，而且有限元计算的精度较高，其计算的效率要远远高出人工计算，所以当前在机械设计之中，有限元方法也是一种非常重要的创新方式。
3.3 并行设计方法
传统的机械设计往往都是采用的串行设计方法，但是这种设计方法的设计周期较长而且成本较高，所以当代并行设计方法在机械设计领域之中得到了有效地应用，所谓的并行设计，就是指的一种集成化、系统化的设计方法，其以工程数学和计算机作为基础，建立起协同模式来进行设计，从而有效地实现了机械设计制造的一体化，并且还能够更好地降低机械产品的成本，提高其质量。
3.4 可靠性设计
这一设计也是当前机械设计中工程师们追求的主要目标。可靠性是衡量产品质量的重要指标。一般来说，可靠性设计与常规设计基本上都可以实现对应，常规的设计手段是凭借着多年的经验来进行设计，而可靠性设计则是在常规设计的基础上进行了延伸，更加系统地明确了科学分析与设计变量之间的关系。机械的可靠性设计融合了当前各个学科的知识点，并且将常规设计中的变量直接转变为随机变量，以分布规律为基准，运用相关的统计方法来对机械产品进行设计，从而满足可靠性的要求。
3.5 反求设计
反求设计方法是目前多数国家发展科学技术和研究新产品的主要设计方法。目前反求设计需要解决的问题主要包括: ①三维重构方法，提高设计进度，减小误差区间。②结合人工智能形成一套科学的设计还原技术，进而完成对原有设计的反求。③重点研究适合反求设计的机械产品模型技术，并将相关的配套产品进行模型建立，以方便原始参数的反求还原要求。
总而言之，整个机械工程中，机械设计属于关键性环节，可以决定机械产品性能。随着时代发展，社会进步，人们要求提高，因此，设计人员要勇于打破传统设计理念，打破惯性思维，运用科学高效的设计创新方法，设计出更多、更先进、更符合时代需求的机械产品，更好地服务于社会和人民。
参考文献：
[1] 董云龙. 现代机械设计的创新方法研究[J]. 南方农机. 2017(22)
[2] 李昕瞳. 现代机械设计的创新方法[J]. 科技创新与应用. 2018(08)
[3] 李永超,孙振兴. 机械结构设计中的创新设计及应用方法探究[J]. 科技经济导刊. 2018(06)
[4] 张琦. 现代机械设计的创新方法研究[J]. 科技创新与应用. 2017(14)
论文作者:赵智为
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
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