創(chuàng)新思維在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及前景展望

周建賓+鐘果曉+邸占立+楊松榮

摘 要：創(chuàng)新已經(jīng)成為各行各業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿α?，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中也不例外，該文作者通過(guò)以機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新中的創(chuàng)新思維為角度，將闡述現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及創(chuàng)新思維在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新中應(yīng)用和前景。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新思維 ?機(jī)械設(shè)計(jì) ?應(yīng)用 ?前景

中圖分類(lèi)號(hào)：THl2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（b）-0199-01

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

從現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)中可以看出設(shè)計(jì)還是保留了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些原則跟步驟，同時(shí)也還是體現(xiàn)了價(jià)值分析的法則，還有傳統(tǒng)的指標(biāo)和造型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和觀點(diǎn)，同時(shí)在其中還包涵了類(lèi)比設(shè)計(jì)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(xiàn)代科技發(fā)展的促進(jìn)作用下，設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)不滿足于沿襲此前的傳統(tǒng)模式了，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段都有現(xiàn)代科技的工具跟成果，而各學(xué)科在領(lǐng)域中的一些新發(fā)現(xiàn)跟新觀點(diǎn)也能在這其中得到體現(xiàn)。作者將對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)做個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

（1）在過(guò)去的傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員往往依靠的自身的主觀判斷能力跟時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，這使得傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求更高。而現(xiàn)在各類(lèi)計(jì)算機(jī)等各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)相繼在各行各業(yè)中得到了應(yīng)用，而現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)人員也已經(jīng)找到了更快的設(shè)計(jì)辦法，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不僅對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求高而且已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在的需要，因此為了能夠更快更合理的進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)，減小偏差的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)者已經(jīng)采用了新的現(xiàn)金技術(shù)。

（2）在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)械本身的性能往往得到過(guò)分注重，設(shè)計(jì)者會(huì)確保實(shí)現(xiàn)功能在機(jī)械產(chǎn)品在運(yùn)行中發(fā)揮，而如今，情況則大大逆轉(zhuǎn)了，尤其是，提高產(chǎn)品在其他方面的性能，其發(fā)展前景非常廣闊。

（3）在設(shè)計(jì)流程上，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中是以總的目標(biāo)為基點(diǎn)的，在不同的環(huán)節(jié)中其設(shè)計(jì)方案也是不同的，往往上一環(huán)節(jié)的方案只有經(jīng)過(guò)多輪修改后才能形下一輪，這使得一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)往往耗時(shí)良久，而且也會(huì)浪費(fèi)資源。其效率十分低下。而在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中很好的規(guī)避了重復(fù)浪費(fèi)的問(wèn)題，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中其立體圖都是通過(guò)直接將數(shù)字和方案輸入計(jì)算機(jī)后得到的，而設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，就能形成最好的方案。不論是在時(shí)間上還是在精力上，現(xiàn)代設(shè)計(jì)都是更加科學(xué)有效的。

2 創(chuàng)新思維的應(yīng)用前景

2.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方案中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的一個(gè)主要依據(jù)就是廣大用戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求，在此基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)原理對(duì)所生產(chǎn)產(chǎn)品形成的功能原理構(gòu)思。為了能夠盡可能完善這方面構(gòu)思，采用運(yùn)動(dòng)方案是一個(gè)有效途徑，而運(yùn)動(dòng)方案則是指設(shè)計(jì)產(chǎn)品的原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行部件等系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案的過(guò)程中必須要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能在運(yùn)動(dòng)性能方面要求。起質(zhì)量的好壞跟產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品技藝還有產(chǎn)品成本跟使用性能等方面的能力是直接相關(guān)聯(lián)的，這也是為產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，以及后續(xù)產(chǎn)品采用何種運(yùn)動(dòng)方案打下的基礎(chǔ)，這還是保證產(chǎn)品質(zhì)量，確保產(chǎn)品性能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性，穩(wěn)定產(chǎn)品使用環(huán)境實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的一個(gè)十分關(guān)鍵的步驟。機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的具體功能的不同，其采用的運(yùn)動(dòng)方案也有所差別，因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)方案是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員要根據(jù)產(chǎn)品的不同性能，利用自己的創(chuàng)新思維，來(lái)設(shè)計(jì)跟優(yōu)化產(chǎn)品的活動(dòng)架構(gòu)以此轟得理想的產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方案。在汽車(chē)的前驅(qū)跟后驅(qū)的運(yùn)動(dòng)方案中，其傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方案在生產(chǎn)制造成本、驅(qū)動(dòng)部件、安裝、車(chē)內(nèi)空間、牽引力動(dòng)力效率方面軍存在步驟。而現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方面已經(jīng)對(duì)以上這些不足方面提出更好地要求，人們已經(jīng)不滿足后驅(qū)汽車(chē)設(shè)計(jì)了。因此，汽車(chē)生產(chǎn)廠商在創(chuàng)新汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方案方面采用了移植、逆反思維等創(chuàng)新性思維方式，在前置發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)連接發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸跟汽車(chē)前輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前輪運(yùn)動(dòng)。盡管在這種驅(qū)動(dòng)方式下會(huì)增加前輪的負(fù)載，并且導(dǎo)致輪胎的磨損量加大，但是其優(yōu)勢(shì)還是相當(dāng)明顯的：第一，明顯簡(jiǎn)化了汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少零部件數(shù)量，降低汽車(chē)的造價(jià);第二，減輕汽車(chē)整車(chē)重量，改善汽車(chē)的加速性能，剎縮短車(chē)距離，降低油耗;第三，在將發(fā)動(dòng)機(jī)前置的情況下能釋放大量的車(chē)內(nèi)空間，提高車(chē)輛的乘坐舒適性。

2.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

對(duì)產(chǎn)品的外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理配置產(chǎn)品的各部分以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)等等方面都是機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容。不同的客戶往往對(duì)機(jī)械產(chǎn)品功能有著不同的要求，因此不同客戶要求的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案上也是有著不同特點(diǎn)的。目前人們往往需要結(jié)構(gòu)功能更為齊全的，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為新穎合理的產(chǎn)品，這是的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作人員要在有限的空間能盡可能融入更多的產(chǎn)品功能，以此滿足客戶對(duì)產(chǎn)品安裝跟使用功能的需要。

2.3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)力能源中的應(yīng)用

目前由于在能源的制造方面以及材料加工方面還有應(yīng)用技術(shù)方面，其都得到了快速的發(fā)展，能源本身的種類(lèi)也在不斷擴(kuò)大，如是由、電能、天然氣還有太陽(yáng)能等等，這給了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在動(dòng)力能源的選擇過(guò)程中更多的選擇。設(shè)計(jì)人員在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作中，能夠、依靠自己的創(chuàng)新性思維，以自己獨(dú)特的方式，改進(jìn)或者重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各個(gè)系統(tǒng)，在機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)力能源采用更多的清潔能源。

在我國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)中，在目前的公共交通工具中應(yīng)用最為廣泛的是電動(dòng)汽車(chē)，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(chē)跟傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)相比，在環(huán)保方面有重大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@種交通工具本身并不會(huì)造成對(duì)大氣的污染。盡管在電能產(chǎn)生過(guò)程中會(huì)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(qū)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(shí)電能交通工具能夠在電力富余的晚間進(jìn)行充電，以此提高電量的使用效率。而且在其應(yīng)有過(guò)程中是跟我國(guó)所提倡的節(jié)能減排目的不謀而合的，這也是典型的一個(gè)在機(jī)械產(chǎn)品能源設(shè)計(jì)中采用創(chuàng)新思維的案例。

3 結(jié)語(yǔ)

該文意在通過(guò)詳細(xì)闡述在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方案以及動(dòng)力能源中采用創(chuàng)新思維的方式方法，并且在案例中已經(jīng)進(jìn)行相關(guān)的介紹。在此文中的案例都是十分簡(jiǎn)單的，但是依舊可以看出創(chuàng)新思維在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮中重要的作用，同時(shí)該文也可以作為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的參考內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1] 程美華，原所先.機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)選擇中非專(zhuān)業(yè)因素影響分析與研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2012（11）.

[2] 黃瑞英，莫亞武.機(jī)械設(shè)計(jì)中現(xiàn)代設(shè)計(jì)研究[J].煤炭技術(shù)，2013（2）.

[3] 呂明.機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（6）.endprint