摘要：机械设计是一门复杂的学科，其涉及的领域广，理论、技术和方法多，过程复杂，为总结出规律，更好地开展机械设计，提高机械设计的创新性，应加强对机械设计过程的探索和研究，掌握机械设计的规律，完善和创新设计理论和方法，设计出完美的机械产品。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。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
现代机械设计要比传统意义上的机械设计优势更为明显，这一优势主要体现在系统的结构重组以及实现过程上。现代机械设计与科学技术手段的结合也使机械设计的创新提升到了另一个高度。创新是以人的主观能动性为基础，而机械设计人员要想以创新思维来对产品需求进行分析和设计时，须保证对现代机械设计工具熟练掌握，只有这样才能够设计出满足人们实际需求的机械产品。
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。
2 现代机械设备设计要求
2.1 操作便捷化、性能多元化
机械设备的设计，是为了给操作者提供更便捷易行的操作方法，并同时实现多种功能的协同工作。因此，设计时要从设备工作原理的角度主要考虑，遵从机械设备的自身运行原理的基础，通过多重操作端口的设计，同时实现各种功能集中在一台设备上。这种要求不但是出于提高机械设备利用率的方面进行考虑，也是与产品生产率相匹配的客观要求。
2.2 成本缩小化，效率扩大化
现代的机械设备，还要求在将设计成本尽可能降低的基础上，提高机械设备的工作效率。机械设备的设计成本包括核心技术成本、制造工艺成本以及一部分不可或缺的人工成本。其实成本和价值是两个互相作用的方面，成本的缩减可以给价值的提升创造出更多的空间，而价值的提升也会降低成本在整个生产中的比例。
2.3 设备适应性和使用广泛性的要求
从现代社会对人力或生产工具的需求特征就可以看出，这种需求是动态变化的。以人力资源为例，现代社会的人力资源标准偏向于人才的复合型，在机械设备的设计工作中也不例外，机械设计也要求设备对生产过程中出现的一些实际性的新问题有一定的解决能力。设计者在设计时不但要保证其能满足使用者明确的功能要求，还要根据生产中出现的具体问题在设计上有所变通，尽量使其具备更强的自动调节和适应能力。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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，创新可以大大推动人类文明进步，促进社会经济快速发展。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。
参考文献：
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[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:商维
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
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