摘要：所謂的機械設計，是指根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式，各個零件的材料和形狀尺寸，潤滑方法等進行構思，分析和計算并將其轉化為具體的描述，以作為制造依據的工作過程。本文就現代機械設計的特點及設計原則進行闡述，并提出自己的觀點。

　　關鍵詞:現代機械設計 機械工程 特點 原則

　　Abstract: the so-called mechanical design, it is to point to use requirements of mechanical the working principle, structure, sports mode, force and energy transfer mode, each part of materials and shape and size, lubrication method of design, analysis and calculation, and transformed into concrete description, as manufacturing is the basis of the working process. This paper the characteristics of modern mechanical design and design principle is expounded, and proposed own view.

　　Key Words: modern mechanical design characteristics of mechanical engineering principles

　　中圖分類號： F407 文獻標識碼：A 文章編號：

　　機械工程的工作對象是動態的機械，機械是現代社會進行生產和服務的五大要素之一。機械是現代社會的一個基礎，任何現代產業和工程領域都需要應用機械。而機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計方面包括：力學、機械制圖、機械制圖的相關軟件、機械設計、機械原理、互動性與技術測量、液氣壓傳動與控制以及機電一體化控制設計。

　　一、現代機械設計的內涵

　　現代機械設計是在傳統的設計方法上的繼承、創新和發展，是一門多專業和多學科交叉，其綜合性很強的基礎技術科學，即將機械技術、微電子技術、信息技術、控制技術等在系統工程的基礎上有機地加以綜合，實現整個機械系統的最佳化。若從系統的觀點分析，現代機械設計是一個由時間維、邏輯維和方法維共同組成的三維系統：時間維。是反映按時間順序的設計過程，分為產品規劃、方案設計、技術設計和加工設計四個階段;邏輯維。是解決問題的邏輯步驟，在現代機械設計過程中解決問題的合理步驟是：分析一綜合一評價一決策;方法維。是指設計過程中的各種思維方法和工作方法�，F代機械設計采用各種先進的設計理論、方法和工具。使機械設計進入高效、優質和創新的新時代。

　　二、現代機械設計的特點

　　各個領域科學技術的發展，都是現代機械設計理論和方法發展的基礎，這里包含哲學、思維科學、心理學和智能科學的研究成果;現代應用數學、物理學與應用化學等基礎科學領域的研究成果;機械電子學、控制理論與技術、檢測技術和自動化領域的研究成果;特別是電子計算機的廣泛應用和現代信息科學的發展，造就了現代設計技術的理論方法體系，使現代的機械設計建立在與傳統方法迥然不同、全新的層次之上。與傳統的機械設計相比，現代機械設計有以下一些具體的特點。

　　1、傳統的機械設計中，靈感和經驗的成分占有很大的比重，思維帶有很大的被動性。但是今天，技術的飛速發展和市場競爭的激烈化，要求人們不斷地提出大膽的設想和新的開發目標，要求運用現有的最新技術去創造出前所未有的產品。傳統設計過程明顯地不能適應這一要求。

　　2、傳統的機械設計偏重于強度準則，現代的優限單元法、斷裂力學等領域的研究成果，進一步強化了人們強度設計的能力。在此基礎上，現代機械設計的準則拓寬到產品設計的更多領域。

　　3、傳統的機械設計著重于實現機械本身預定的功能，現代機械設計則要求把對象置于大系統中，進行系統的設計，將預定功能在人-機-環境之間進行科學合理的分配。對人開展了深入地生理學、心理學研究，要求在人與機之間做出最佳的界面設計。還要考慮機械從原材料提取、加工裝配、投入使用，直到報廢回收全生命周期各階段與環境的關系，保證自然資源與生態的平衡，實現人類的可持續發展。

　　4、傳統的設計建立在手工操作的基礎上，人腦的思維進度在很大程度上被這種緩慢的操作過程所約束，許多原始發生于人腦的三維構思，在傳統的設計中必須用抽象的二維圖形加以表達，而代表現代機械設計的CAD技術則很好地解決了這些問題，技術人員從計算機那里可以很快地獲得為進一步思維所必需的理論計算結果和信息;大量的繪圖工作有計算機辦理;屏幕上的三維圖形可以直接與人腦中的構思接軌。

　　5、傳統的機械設計過程往往是根據任務和目標，先做出第一個方案，甚至造出樣機，然后通過評定與考核，進行修改，形成第二輪方案，如此反復，直到滿意為止。這一設計過程歷時長，消耗大，所謂滿意往往帶有很多的主觀性�，F代機械設計則可根據各種給定的條件，運用優化設計理論和方法，借助計算機求得最佳設計參數和方案，因此設計的耗費低，周期短，而且科學地反映設計的最佳狀態。

　　三、現代機械設計原則

　　功能滿足原則：顧客要購買的不是產品本身而是產品的功能，功能實際上是體現了顧客的某種需要。機械設計的目的是構造能夠實現規定功能的機械產品。如果產品不具備要求的功能，設計就會失去價值。滿足功能是各類產品設計的首要原則。

　　經濟合理原則：傳統的機械設計原材料消耗大，設計周期長，反復多，浪費嚴重�，F代機械設計要求產品具有較低的開發成本、制造成本、使用成本和維護成本。

　　質量保障原則：質量是產品的生命，保證質量是產品設計的重要原則。產品質量主要由性能和可靠性決定，故這類原則主要包括：性能指標、可靠性、強度原則、剛度原則、穩定性、抗磨損性、抗腐蝕性、抗蠕變性、動態特性、平衡特性、熱特性等。

　　可持續原則：要求考慮產品投放市場后的表現行為，包括環境友好性、環境適應性、人機友好性、可維護性、可安裝性、可拆卸性、可回收性等。

　　工藝優良原則：現代機械設計，工藝為本。工藝優良原則要求設計能夠并且容易通過生產過程實現，它包括：可制造性、可裝配性、可測試性等。

　　現代機械設計是許多學科和領域的技術交融后的捷徑，這些技術在現實機械中實現了完美的結合，其前提是相關知識在設計者的頭腦中首先實現完美的結合，構成一個有序的知識體系�，F代機械設計不可能是個人行為，在設計群體中，所有成員都應掌握現代機械設計的有關知識，這樣才能做到相互了解和配合，才能建立全局觀念，最終實現現代機械的完美設計。

　　目前，機械產品的方案設計正朝著計算機輔助實現、智能化設計和滿足異地協同設計制造需求的方向邁進 ，由于產品方案設計計算機實的方案設計工具軟件。因此，機械設計方法的發展趨勢是綜合運用系統工程理論、人工智能理論、計算機軟硬件工程、網絡技術等各方面的領域知識 ，以產品方案設計為方向�，F方法的研究起步較晚 ，目前還沒有成熟的、能夠達到上述目標。

　　參考文獻

　　【1】丁繼斌，封士彩：機械系統設計及其控制技術[M].，北京：化學工業出版社，2007

　　【2】魏玉新：現代機械設計的創新方法研究[J]，裝備制造，2009