創新思維在現代機械設計中的應用及前景展望

周建賓+鐘果曉+邸占立+楊松榮

摘 要：創新已經成為各行各業持續發展的主要動力了，在現代機械設計中也不例外，該文作者通過以機械設計創新中的創新思維為角度，將闡述現代機械設計的特點以及創新思維在現代機械設計創新中應用和前景。

關鍵詞：創新思維 ?機械設計 ?應用 ?前景

中圖分類號：THl2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0199-01

1 現代機械設計的主要特點

從現代機械的設計中可以看出設計還是保留了傳統設計的一些原則跟步驟，同時也還是體現了價值分析的法則，還有傳統的指標和造型設計標準和觀點，同時在其中還包涵了類比設計思想，而在方法上主要是采用了組合跟分解方法等，但是，在現代科技發展的促進作用下，設計技術已經不滿足于沿襲此前的傳統模式了，在產品設計的每一個階段都有現代科技的工具跟成果，而各學科在領域中的一些新發現跟新觀點也能在這其中得到體現。作者將對現代機械設計的特點做個簡要說明。

（1）在過去的傳統的機械設計過程中，設計人員往往依靠的自身的主觀判斷能力跟時間經驗，這使得傳統機械設計對設計人員的要求更高。而現在各類計算機等各類先進技術已經相繼在各行各業中得到了應用，而現代的機械設計人員也已經找到了更快的設計辦法，因為傳統的設計方法不僅對設計人員的要求高而且已經無法滿足現在的需要，因此為了能夠更快更合理的進行現代機械設計，減小偏差的出現，設計者已經采用了新的現金技術。

（2）在傳統機械設計過程中，機械本身的性能往往得到過分注重，設計者會確保實現功能在機械產品在運行中發揮，而如今，情況則大大逆轉了，尤其是，提高產品在其他方面的性能，其發展前景非常廣闊。

（3）在設計流程上，在傳統的設計過程中是以總的目標為基點的，在不同的環節中其設計方案也是不同的，往往上一環節的方案只有經過多輪修改后才能形下一輪，這使得一個產品的設計往往耗時良久，而且也會浪費資源。其效率十分低下。而在現代機械設計中很好的規避了重復浪費的問題，在產品的設計過程中其立體圖都是通過直接將數字和方案輸入計算機后得到的，而設計人員只需要對內部數據進行調整，就能形成最好的方案。不論是在時間上還是在精力上，現代設計都是更加科學有效的。

2 創新思維的應用前景

2.1 創新設計在機械產品運動方案中的應用

設計機械產品結構運動方案的一個主要依據就是廣大用戶對產品功能的需求，在此基礎上結合機械結構原理對所生產產品形成的功能原理構思。為了能夠盡可能完善這方面構思，采用運動方案是一個有效途徑，而運動方案則是指設計產品的原動機、傳動機構和執行部件等系統。在設計運動方案的過程中必須要能夠實現對機械產品結構功能在運動性能方面要求。起質量的好壞跟產品結構、產品技藝還有產品成本跟使用性能等方面的能力是直接相關聯的，這也是為產品的整個設計過程，以及后續產品采用何種運動方案打下的基礎，這還是保證產品質量，確保產品性能，實現產品經濟性，穩定產品使用環境實現社會效益的一個十分關鍵的步驟。機械結構產品的具體功能的不同，其采用的運動方案也有所差別，因此，設計產品的運動方案是整個產品設計工作的重點。在這個過程中，產品的設計人員要根據產品的不同性能，利用自己的創新思維，來設計跟優化產品的活動架構以此轟得理想的產品運動方案。在汽車的前驅跟后驅的運動方案中，其傳統設計的運動方案在生產制造成本、驅動部件、安裝、車內空間、牽引力動力效率方面軍存在步驟。而現代的設計方面已經對以上這些不足方面提出更好地要求，人們已經不滿足后驅汽車設計了。因此，汽車生產廠商在創新汽車運動方案方面采用了移植、逆反思維等創新性思維方式，在前置發動機，實現連接發動機的輸出軸跟汽車前輪的傳動機構后驅動汽車前輪運動。盡管在這種驅動方式下會增加前輪的負載，并且導致輪胎的磨損量加大，但是其優勢還是相當明顯的：第一，明顯簡化了汽車的驅動機構，減少零部件數量，降低汽車的造價;第二，減輕汽車整車重量，改善汽車的加速性能，剎縮短車距離，降低油耗;第三，在將發動機前置的情況下能釋放大量的車內空間，提高車輛的乘坐舒適性。

2.2 創新設計在機械產品結構中的應用

對產品的外形進行設計，合理配置產品的各部分以及設計產品的總體結構等等方面都是機械產品的結構設計工作內容。不同的客戶往往對機械產品功能有著不同的要求，因此不同客戶要求的產品的設計結構方案上也是有著不同特點的。目前人們往往需要結構功能更為齊全的，產品結構設計更為新穎合理的產品，這是的機械產品設計工作人員要在有限的空間能盡可能融入更多的產品功能，以此滿足客戶對產品安裝跟使用功能的需要。

2.3 創新設計在機械產品動力能源中的應用

目前由于在能源的制造方面以及材料加工方面還有應用技術方面，其都得到了快速的發展，能源本身的種類也在不斷擴大，如是由、電能、天然氣還有太陽能等等，這給了機械產品設計師在動力能源的選擇過程中更多的選擇。設計人員在機械產品的設計工作中，能夠、依靠自己的創新性思維，以自己獨特的方式，改進或者重新設計產品的各個系統，在機械產品的動力能源采用更多的清潔能源。

在我國的汽車制造業中，在目前的公共交通工具中應用最為廣泛的是電動汽車，其主要是依靠電能行駛的。在排放大氣污染物方面，電能汽車跟傳統的燃油汽車相比，在環保方面有重大的優勢，因為這種交通工具本身并不會造成對大氣的污染。盡管在電能產生過程中會排放大氣污染物，但是相較而言排放量方面還是得到了有效控制。在人口密集的城市區域，采用電能交通工具，能夠明顯降低大氣污染物的排放量，同時電能交通工具能夠在電力富余的晚間進行充電，以此提高電量的使用效率。而且在其應有過程中是跟我國所提倡的節能減排目的不謀而合的，這也是典型的一個在機械產品能源設計中采用創新思維的案例。

3 結語

該文意在通過詳細闡述在現代機械產品的結構設計、運動方案以及動力能源中采用創新思維的方式方法，并且在案例中已經進行相關的介紹。在此文中的案例都是十分簡單的，但是依舊可以看出創新思維在現代機械產品設計中發揮中重要的作用，同時該文也可以作為復雜機械產品的創新設計的參考內容。

參考文獻

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