机械产品下工业设计论文

摘要：随着软件工业的发展，我国的机械产品设计工程开发技术逐渐成熟。使用CAD/CAM/CAE等三维建模技术，开展机械产品的优化设计，有利于提高我国产品设计制造领域的机械使用寿命。我国目前正在走“资源节约型”和“环境友好型”的能源发展道路，推行高性能机械设计技术的研究，有利于提高机械的生产效率，促进节能减排活动工业创新模式的开展。下面是小编为大家整理的《机械产品下工业设计论文 (精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

机械产品下工业设计论文 篇1：

针对机械可靠性设计的理论研究

摘 要：在设计与制造机械产品的时候，探究机械的可靠性是保障产品安全性及质量的关键要素。本文所研究的重点就是机械可靠性设计的相关原理和理论，通过将传统设计与机械可靠性设计进行对比，来探究机械可靠性的发展状况及发展前景，从而给机械可靠性设计的发展提供一定的参考和思考。

关键词：机械可靠性、设计、理论、发展

序言

机械产品本身就是一项较为复杂的物品，其设计过程更是需要运用多种技术和多个学科的知识理念。在设计机械产品的时候，注重设计可靠性是保障产品安全性能和质量的关键点，也是提升产品竞争力的的重要内容。也就是说，机械可靠性设计对于机械产品而言意义重大，是其设计生产过程中必须要把握住的内容之一。那么机械可靠性设计具体是指什么，当中所包含的理论又有哪些呢?这是本文所研究的重点。只有对机械可靠性设计的内涵与原理有深入的认识，我们才能够进一步推进其发展前进。

1、机械可靠性的简要介绍

所谓机械可靠性，说的就是在特定的环境和时间当中，机械产品自身能够产出的效益和发挥的功能。因此在对机械产品进行设计的时候，应当对产品的整体参数和性能进行考量，通过综合的分析来保障产品的质量。设计机械产品的过程中，加工工艺、用料选材、安装工艺等内容都会对机械产品的质量带来直接性的影响，因此这些内容也是设计机械产品过程中所要关注的重点内容，从科学测算的数据我们可以知道，这些因素对于机械产品自身的质量会带来5%左右的影响，这也将为机械产品埋下潜在的不可靠性。而机械可靠性设计则要完全的考虑这些影响因素的影响作用，尽可能通过科学的设计方法和理论的支撑来降低这种不可靠性。

我国机械制造产业对于机械可靠性设计的相关内容十分的关注，但是从实际的发展状况来讲，我国机械可靠性设计产业与众多的产业一样，起步晚，发展水平较低，还无法有效的保障机械产品的质量。我国加入世界贸易组织后，开始随着世界的脚步推行机械产品强制认证制度，进而机械可靠性设计在我国的发展得到了进一步的关注。

2、机械可靠性设计的理论内涵

说到机械可靠性设计的内涵，我们首先要了解其存在的意义和价值。通过机械可靠性设计，我们能够进一步的提升机械产品的安全性能及可靠性，从而在一定的环境、时间条件下最大限度的开发机械产品的效益和功能。从整体层面来看，机械可靠性设计的主要内涵和理论是建构在常规的设计工作之上的，通过建立常规设计的保障模式，来提升设计的可靠性，实现机械产品设计的质量。在展开可靠性设计的时候，需要将可靠分析和数学规划方法进行有机的结合，通过计算来得出最优方案，再在最优化理论的指导下进行最终的统筹设计。

自工业社会以来，机械产品就成为了人们生产生活中不可或缺的一项重要内容，而机械可靠性设计也已经经过了半个世纪的发展，随着机械可靠性设计的发展，机械化发展的水平和层次也在一步步的提升，这也使得世界对机械可靠性设计有了更多的关注。当前机械产品生产应用的范围十分的广阔，现在人们会运用可靠度来对机械的可靠性进行估算和度量，在这一过程中需要运用到数据库资源来进行支撑，这是当前机械产品可靠性设计在理论方面最大的不足也是最终的发展目标。

3、机械可靠性设计与传统设计的对比

想要深层次的了解机械可靠性设计的原理与内涵，就应当将其与传统设计进行比对，从而发现其特点和优势之处。

3.1机械可靠性设计的特点

首先，随着工业生产活动的一步步发展，机械产品的复杂程度也在一步步的加大，但产品的可靠性却没有一个有效的保障，相关的数据系统还没能够得到完善，通过机械可靠性设计，就能够一步步的建立并完善其数据系统，从而给机械可靠性设计工作的展开提供指导。

其次，机械产品在使用的过程中往往会因为疲劳、磨损而产生各种故障，随着机械产品复杂程度加大，排除故障的难度也进一步加大，可靠性的机械设计就能够降低排查工作的难度，使得机械产品能够得到有效的保修，从而延长其预期寿命，发挥的最大的经济效益和功能。

然后，机械产品结构日趋复杂，不仅给设计工作和检修工作带来了难度职务，其应用场所的进一步扩大也使得部件标准化程度难以保障，可靠性数据也更加难以获取。因此，实行机械可靠性设计是十分有必要的，它不仅解决了机械产品复杂化与可靠性之间的矛盾，还能够健全可靠数据系统，给其未来发展提供了更多的参考。

最后，机械产品的寿命与其效益和价值的实现有着紧密的关系，如何延长其使用寿命是机械产品制造的关键所在。但是机械产品的使用寿命不符合标准的指数分布，所以在使用可靠性进行测试的时候会面临一定的问题。

3.2机械可靠性设计与传统设计

机械可靠性设计是建立在传统设计的基础上发展而来的，传统设计在设计机械产品的时候，只考虑产品的使用性能，对于机械产品的安全性能无法进行有效的测评，因此产品出现故障的概率也无法保障。一般来说，传统设计会运用经验上的安全系数来进行计算，但是经验数据具有较大的差异性和盲目性，这对于机械产品的可靠性设计而言是极其不利的。

机械产品可靠性设计的目的在于实现产品的高性能，其中要考虑故障方面的影响因素，也就是强度和硬度。这些故障又可以细分为温度、湿度等内容。总的来说，故障的影响因素，也就是强度和应力在分布的时候具有一定的规律，传统设计就是参考这种规律来展开设计工作。而机械可靠性设计则是在传统设计的基础之上运用了数学统计的原理，用概率统计等方法对各种影响因素进行统计分析，这就使得产品的设计更加的科学、合理，相关工作的展开也会更加的高效，随着数据库的建立，对产品使用寿命进行预测也将成为现实。

4、机械可靠性设计的发展状况

机械可靠性设计是从国外发展而来的，在19世纪中期建立了相关的理论框架，近几十年来一直被人们研发拓展。从机械可靠性设计在国外的发展情况来看，该设计主要应用于车辆、土木和航天工程等。且由于西方发达国家在机械可靠性设计方面的研究时间较长，相关的理论成果也比较的丰富，因此相关工程的建设收到了机械可靠性設计的有效指导。在这样的发展状况下，机械产品的寿命和可靠性得到了进一步的提升，各种数据的整合也建立起了各种数据分析库，机械可靠性设计的应用更加的具有现实意义。在未来，机械可靠性设计会进一步扩大分析的网络，并对工程和项目当中的设备进行风评和研发设计。

总结

机械产品可靠性设计已经引起了人们的广泛关注，相关的理论建设也已经有了基本的框架。可靠性设计的内涵十分的丰富，应用的领域也十分的广泛。我国在这方面的研究还有很大的提升空间，相关的技术还应进一步的完善。相信随着国际对机械产品可靠性设计关注度的加强，相关的理论和研究会进一步走向高潮。

参考文献：

[1]张义民，闻邦椿.机械可靠性稳健设计[C]. 2008年全国机械可靠性学术交流会，中国，青海，西宁2008： 96-99.

[2]张义民，黄贤振，贺向东.小完全概率信息牛头刨床机构运动精度可靠性稳健设计[J].机械工程学报，2009， 45(4)： 105-110.

[3]卓红艳，刘志强.基于机械结构产品的可靠性设计分析[J].工业控制计算机，2013(03).

[4]马恒强，邱亮.浅析工业设计理念在现代矿山机械设计中的应用研究[J].山东煤炭科技，2013(01).

[5]姜子龙.机械零件尺寸配合关系的检验模糊可靠性分析[J].东方企业文化，2013(02).

作者：万祥　任成康　谭浩迪

机械产品下工业设计论文 篇2：

机械产品三维变型设计研究及其应用

摘 要：随着软件工业的发展，我国的机械产品设计工程开发技术逐渐成熟。使用CAD/CAM/CAE等三维建模技术，开展机械产品的优化设计，有利于提高我国产品设计制造领域的机械使用寿命。我国目前正在走“资源节约型”和“环境友好型”的能源发展道路，推行高性能机械设计技术的研究，有利于提高机械的生产效率，促进节能减排活动工业创新模式的开展。

关键词：机械产品;三维变型;设计研究;应用

一、设计原理

机械产品的三维变型设计体系结构中，产品的主模型是产品零件信息的集合，主要是对产品信息进行描述。利用产品主模型能够设计多种产品或零件的变形，从而派生出对各类零件的具体描述信息。其中，需要考虑该零件的实际荷载能力及特征、材料本身的特殊性质、受力能力和功能的配套设施以及运动参数对结构的影响，将产品内部结构的强度、功能数据以及运动参数等作为设计的目标，再由这些参数将设计的目标移交给结构的具体模块。总的来说，创建主模型以及主模版主要是对产品及其零部件的相关功能和作用、几何的具体形状以及参数的变形空间域进行深入的分析和处理，从而建立机械产品的零件以及产品的三维主模型、工程用图主模板以及产品的主内部结构，从而为整个机械产品的三维变型设计奠定完备的技术基础。机械产品中，装配结构变型主要是由于相关零件进行连接时发生了相应的改变或者变异等现象所引起。整个结构体系由特征层、零件层、部件层以及产品层几个方面组成。通过利用产品的内部结构控制，由上到下将装配的理念、数据之间的关联以及知识重用的理念进行有机统一，并建立健全完备的驱动机制，将上述四个层次进行组合，从而形成一个封闭式的循环系统。在对机械产品进行设计时，要按照一定的要求对产品的设计数据进行有效提取，并对主模型的模块赋值，在整个模型框架内获得实例化的模块，然后将这些模块有机结合，从而快速完成整个起重机的金属结构设计流程体系。

二、开展机械产品设计三维建模技术开发的基本原则

基于三维建模技术运用中的机械产品设计活动，不仅仅是针对机械产品的某一个零部件进行设计，而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的優化设计。针对机械产品的设计与创新活动，我们应该对设计图纸进行创新性思考，尽可能采用新技术来开展机械制造的活动。同时，工作人员还应该重视机械产品的理论性研究，在基础理论的指导下，提高机械设计制造中的技能水平。在概念设计的过程中，设计人员应该从工业设计的角度出发，使用三维技术对零部件参数进行多次调整，从而找到最佳的设计方案。从结构分析的角度入手，设计人员应该从新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点，对传统机械设计中不足的部分进行针对性的改进。使用新技术和新材料，对机械零件的安装与调配方法进行改进。

三、产品的变型设计

按照模块化产品在产品系列中的分布规律和覆盖形式，可以把产品变型设计为横系列变型设计，纵系列变型设计和跨系列变型设计。横系列变型设计是指在同一规格的基础上，通过变更、增加或减少某些特定模块而形成变型产品，其特点是不改变基型产品的主要参数，只在产品的功能、结构、布局、控制系统或操纵方式等方面进行调整;横系列变型设计是产品变型设计中最易实现的一种;纵系列变型设计是在同一类型中对不同规格的基型产品进行模块化设计。规格不同主要体现为工程约束，使用性能不同，从而导致结构型式或尺寸的不同。在横系列变型设计的基础上兼顾纵系列变型设计或在纵系列变型设计的基础上兼顾横系列变型设计，形成既有横系列又有纵系列的变型设计，称为跨系列变型设计。产品变型设计采用自顶向下和自底向上相结合的产品设计方法。产品变型设计过程中存在以下三种操作。

(一)搭配。某个最终产品可由不同的可搭配模块搭配而成，通过与父构件相配的接口，执行特定的功能的特定模块搭配到父件上。

(二)互换。主要执行功能相同而性能不同引起的模块更换。

(三)参数化变型。依据客户需求，在零部件库中不能通过检索到的零部件实例搭配、互换来满足功能要求，则需要根据构件的事物属性、工程约束进行三维参数化变型，得到符合功能要求的零部件实例。

四、机械产品三维变型设计的应用

机械产品三维变型设计需要结合企业的具体情况以及市场上的多元化需求，将桥式和门式的起重机桥架、堆垛机金属结构作为产品的研究对象，设计开发起重设备金属结构的变型设计系统。利用基于产品特征的四个层次的产品变形设计技术，结合相关的零件形状特征以及主模型的交互式建模和配置手段进行有机组合，从而有效完成起重设备金属结构的三维变型设计。设计中，三维设计系统主要以机械结构的模块作为整个设计的根本。设计人员要根据设计需求对金属结构的整体进行调整，并进行合理布局和设计，从而形成一套完整的结构参数控制表。此外，需要调用模型的驱动模块进行，利用技术结构中的三维主模型实现驱动。在此基础上，利用金属结构的三维主模型，采用从上到下和从下到上相结合的设计模式，对产品进行优化配置和设计。一旦发现金属结构的设计结构不符合标准或相应的要求，可以在此返回至最初的参数页面，对相关参数进行重新修改和调整，以进一步实现对金属结构的优化设计。如果金属结构的设计符合各个方面的标准和要求，则需要调用相关的工程图对整个模块进行调整和更新。

五、结语

与传统的变形设计相比，大大提高了整个设计的效率和速度，满足了企业的个性化和快速设计的需求，确保企业在激烈的市场竞争中占据优势，从而更好地推广和应用三维变型设计技术。

参考文献：

[1]秦慧斌，吕明，王宗彦，吴淑芳.机械产品三维变型设计研究与应用[J].中北大学学报(自然科学版)，2010，05：452-457.

[2]秦慧斌，侯志利，王宗彦，李晓宏，王建正.机械产品三维广义参数化设计关键技术的研究与应用[J].机械设计，2010，07：54-57.

[3]赵利平，秦慧斌，王宗彦.机械产品三维参数化变型设计研究与应用[J].机械科学与技术，2011，10：1154-1157.

作者：侯继超

机械产品下工业设计论文 篇3：

机械制造和机械设计创新的实现

【摘 要】在当今时代背景下，各领域对机械产品的需求不断增加，机械工程的发展意义重大。作为机械生产的重要组成部分，机械制造和机械设计的影响决定了产品的质量和功能。为打造优质机械产品，企业必须加大机械制造和机械设计创新力度，推出多种高端产品。 实现机械工程的自动化生产，并通过创新模式的实现，将机械工程领域推向一个新的发展水平，创造多种产品，满足社会需求。本文对此进行了分析，并提出了一些简短的意见。

【关键词】机械制造：机械设计;创新

引言：由于机械结构的设计过程相对复杂，许多因素会影响设计活动。因此，要大幅度提高机械结构设计水平，就必须加强机械结构设计的创新。在创新思维的指导下，机械结构的科学性、合理性不断提高。遵循工业设计规范的统一指导方针，走创新机械结构设计的道路，不仅可以促进国内机械制造业的发展，而且可以有效促进技术与机械的融合。

一、机械制造和机械设计的创新特征分析

机械工程对社会的影响非常明显。机械产品几乎在每个领域都发挥了关键作用。例如，工程机械的问世解放了大量劳动力，促进了工程领域的机械化进程，各种机械产品的问世改变了人们的生活，为各领域的发展提供了强大的动力。产业的综合实力，也体现了国家的综合国力。机械制造与设计是机械制造的关键环节，在信息技术迅速普及的今天，机械制造设计的模式也在发生变化，自动化程度的提高是机械制造的主要特征，设计创新、信息技术和新技术与计算机技术等先进技术的融合解决了许多机械生产难题，使机械工程迈上了一个新的台阶。机械制造与设计的创新是一个长期的过程，需要反复验证和实验，分析各个环节的创新效果，保证工程创新的效率，所以从创新特征来看，机械制造与设计创新具有独特性的特点。为了实现机械工程制造与设计的有效创新，机械领域必须积极引进各种先进新技术，并根据社会实际需要进行引导，这是当前的社会任务，必须得到有效实施。

二、机械制造和设计的创新作用分析

1在机械设计中的作用

机械设计是机械生产的基础，机械设计过程复杂，设计专业性强，设计者必须考虑各种问题，根据用户和市场的需求规划机械结构。以人为本的机械设计方法容易出错，作为机械生产的基础，设计方案的缺陷影响机械产品的质量是毋庸置疑的，因此如何优化设计模式是长期的。机械工程领域的术语考虑问题。通过将创新技术应用于机械工程，成为产品设计的转折点，有效降低了设计难度。设计人员只需输入各种设计参数，根据市场需求确定机械产品的能力。就可以自行的生成多个设计方案，以供设计人员选择，机械设计效率更高。

2在机械产品中的作用

机械产品的功能必须与实际的市场需求相匹配，所以要保证机械产品的销售，无论是机械制造还是设计都必须符合市场需求。机械生产过程比较复杂，包括机械结构的设计制造、零部件的规划加工等。在社会发展的过程中，人们对机械产品的要求越来越高。还有功能需要保证机械制造和设计过程的完整性，通过先进技术的应用，可以有效预测市场需求，识别市场趋势，帮助企业更科学地制定机械制造和设计规划。例如，大数据技术可以进一步了解市场需求，为机械制造和设计提供坚实的基础，创造出满足市场需求的机械产品。

三、机械制造和机械设计的创新策略

1智能发展

目前，我國智能机械制造技术在设计阶段已经成熟，许多领先技术超过西方国家水平，但应该认识到，智能机械制造领域的细节控制存在严重缺陷，需要持续改进以促进技术升级。由于智能机械制造技术含量高，容易造成机械制造故障等问题，常见的故障有轴承故障和油封故障，故障则是使用过程中的突然缓慢侵蚀。为顺利完成制造任务，必须加强对智能机械制造技术的研究。

智能制造机械设计装备技术的广泛应用已逐步发展为制造一体化结构，提高机械操作的灵敏度，发展高效机械制造业的效率。目前智能制造技术的成熟应用推动了我国现代机械装备制造业的快速发展，机械制造行业装备的技术应用正朝着行业智能化的方向快速发展。目前智能制造设备的技术应用主要采用智能计算机技术进行施工数据处理，实现企业自动化施工操作，注重企业视觉信息表现的智能应用，更好地实现人际互动交流的重要目标。目前，cad处理软件在我国现代机械设计装备领域主要是应用于施工制图，大大提高了机械施工处理效率，更好地有效保证了现在机械设计装备应用的操作准确性。应用多媒体处理软件系统可以对多种应用信息格式进行实时综合分析处理，用户可以同时使用各种多媒体处理软件实时处理各种信息，快速准确处理操作系统中的故障。随着科学应用技术的逐渐成熟，我国机械制造装备领域正朝着功能复杂化方向发展，成熟技术的明显特征是应用功能的逐步发展完善，面对复杂的机械生产施工效果，机械制造装备行业已经能够充分适应不同的行业技术应用要求，并逐渐逐步提高市场适应性。

智能技术是机械制造行业的整体支撑，为了发挥设备的性能，传感器必须不断应用于制造设备。近年来，新技术不断得到广泛应用，纳米技术的快速出现大大促进了我国机械工业的制造智能化，纳米技术与机械加工工程技术的有机结合逐渐形成了现代机械制造的两种核心技术。两种核心技术的有机结合大大提高了机械技术的人工智能化综合应用发展水平，集成电路的广泛应用发展可以更好地有效保证设备产品的功能适用性，人工智能技术的广泛普及大大提高了设备生产的实时性。设备模块化的快速发展已经是机械制造业快速发展的一种主流技术趋势，设备使用灵活性的不断提高必须是新技术的有力综合应用，以充分满足我国市场的实际应用需求。

2节能发展

机械设计是机械生产的重要环节，机械设计的有效性决定了机械设备使用的有效性，对机械设备的各项性能指标起着主导作用。为减少机械设备的运行能耗和污染，设计人员应着力创新工作理念，融入生态环保理念，优化调整产品设计，确保生态建设，在生产力和运行安全的同时，实现机械设备的节能运行，这些机械产品是现代社会所需要的。比如在设计上，应用节能控制系统对节能机械设备进行控制，更好地满足行业生产需要，在产品设计中加入可回收设计方案，对机械产品进行定期回收和系统检查。做好设备维护保养工作，保证机械产品的性能，真正实现机械设备的节能运行。节能是机械制造和设计的主要发展方向，通过应用各种节能措施，有助于促进机械工程的可持续发展，加速该领域的转型，具有非常重要的现实意义。

结语：创新设计对机械结构设计的可靠性和实用性起着非常重要的作用，可以直接反映我国目前的机械设计水平，促进机械结构设计的健康发展。结构创新是新时代机械发展的必然要求，目的是保证零件的科学结合和实用形状，提高机械工作的质量和效率。设计人员应掌握专业的理论知识和丰富的实践经验，激发创新能力的创造，解决变形、性能、舒适、便利等结构性矛盾，确保机械设备的可靠性和实用性。

参考文献

[1]魏默冉，孙成栋，齐鹏.创新设计在机械结构制造中的应用探讨[J].湖北农机化，2019(22)：59.

[2]蒋良荭，刘濛，王逸鸣.创新设计在机械结构设计中的应用研究[J].兵工自动化，2019，38(7)：41-42，51.

[3]杜俊斌，张海强.机械结构设计中的创新设计应用研究[J].中国设备工程，2019(12)：210-211.

作者：李昌睿