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100件機械創(chuàng)意產(chǎn)品設計（100件創(chuàng)意產(chǎn)品設計）

發(fā)布時間：2023-03-01 17:49:19 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 181 問大家

大家好！今天讓小編來大家介紹下關于100件機械創(chuàng)意產(chǎn)品設計（100件創(chuàng)意產(chǎn)品設計）的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

文章目錄列表:

1、怎樣設計一個機械零件產(chǎn)品?設計的思路是什么?
2、機械設計創(chuàng)新論文
3、如何進行機械產(chǎn)品的設計？
4、我現(xiàn)在想要一個關于機械設計的方案。急！！??！

一、怎樣設計一個機械零件產(chǎn)品?設計的思路是什么?

最直接的是要滿足功能要求，然后考慮如何實現(xiàn)，選材料，加工工藝，制圖，加工周期，成本預算等。

傳遞運動和能量的帶傳動、摩擦輪傳動、鍵傳動、諧波傳動、齒輪傳動、繩傳動和螺旋傳動等機械傳動，以及傳動軸、聯(lián)軸器、離合器和制動器等相應的軸系零（部）件。起支承作用的零（部）件，如軸承、箱體和機座等。

100件機械創(chuàng)意產(chǎn)品設計（100件創(chuàng)意產(chǎn)品設計）

起潤滑作用的潤滑系統(tǒng)和密封等。彈簧等其它零（部）件。作為一門學科，機械零件從機械設計的整體出發(fā)，綜合運用各有關學科的成果。

研究各種基礎件的原理、結構、特點、應用、失效形式、承載能力和設計程序；研究設計基礎件的理論、方法和準則，并由此建立了本學科的結合實際的理論體系，成為研究和設計機械的重要基礎。

二、機械設計創(chuàng)新論文

機械創(chuàng)新設計是一個極其重要而又困難的實踐性較強的研究課題。目前創(chuàng)新設計方法研究雖然已取得一些成果，但創(chuàng)新學還處于發(fā)展初期，各種不同理論及工具不斷涌現(xiàn)，遠沒有形成普遍可以接受的統(tǒng)一的理論體系。

本文認為，要進行機械創(chuàng)新設計要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創(chuàng)新設計思維并能激發(fā)創(chuàng)新思維的設計系統(tǒng)。設計過程充滿了矛盾，所獲取的知識應有助于矛盾的迅速解決，這就要求知識獲取工具緊密集成到設計過程中，因此要統(tǒng)一研究知識獲取工具與設計系統(tǒng)。另外，人類的創(chuàng)新設計思維模式是在長期的成功設計經(jīng)驗中總結形成的，因此設計系統(tǒng)必需符合創(chuàng)新設計思維規(guī)律。創(chuàng)新設計思維規(guī)律應作為算機輔助創(chuàng)新設計系統(tǒng)的理論基礎。

基于上述考慮，本文從創(chuàng)新設計思維的研究出發(fā)，融合知識獲取方法，研究創(chuàng)新設計理論，進而開發(fā)機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計系統(tǒng)。

1 機械創(chuàng)新設計思維規(guī)律

我們常把思維的過程稱為“思路”，是因為可用路徑問題來說明人類思維過程。本文提出兩個機械創(chuàng)新設計思維原則：

一是最短路徑原則。設計者得到產(chǎn)品的功能要求后，往往首先檢索出最佳設計實例，這樣可以最迅速接近目標，然后運用價值工程方法，找出價值較低的極少數(shù)組件作為研究對象，再分析所得對象存在的矛盾，嘗試作最小變動以解決矛盾，如矛盾沒有解決則擬作更大變動或擴大研究對象范圍，最后得出最優(yōu)結果。通過這樣途徑所消耗的能量最少，體現(xiàn)了最短路徑原則。

二是相似性聯(lián)想。湯川秀樹的定同理論認為，聯(lián)想能力就是找出事物彼此相似性的創(chuàng)造力，相似性是指事物間的內(nèi)在聯(lián)系。

要用計算機系統(tǒng)來輔助設計師從自然界中發(fā)現(xiàn)形態(tài)各異的事物的相似性是很困難的，因此本文只研究從機械產(chǎn)品實例中挖掘相似性，以促進機械創(chuàng)新設計。

機械設計過程是從功能要求到作用原理，再到物理結構的映射過程[1]。在CBR系統(tǒng)中，功能要求、作用原理與物理結構可作為實例索引，因此可統(tǒng)稱它們?yōu)樗饕椖?。同一索引的不同類索引項目之間的聯(lián)想可稱為縱向聯(lián)想，而不同索引的同類索引的聯(lián)想可稱為橫向聯(lián)想。

判斷聯(lián)想是否合理的依據(jù)是相似性，相似性由已有產(chǎn)品實例確定。比如，“超聲波研磨機產(chǎn)品實例”使“超聲波振動”作用原理與“研磨”功能要求縱向地產(chǎn)生了內(nèi)在聯(lián)系；又如，多種產(chǎn)品實例可滿足同一功能要求，那么它們用于實現(xiàn)該功能的作用原理及物理結構具有相似性。

功能要求是聯(lián)想的起點，經(jīng)驗豐富的設計師通常記憶有大量的設計實例，因而掌握縱向及橫向相似性，所以能迅速地進行橫向及縱向的聯(lián)想，能觸類旁通，得出具有相似作用原理及物理結構的實例（簡稱相似實例）并進行組合優(yōu)化，最后得到最優(yōu)解。

這兩項原則已被多種設計方法不自覺地采用了，基于實例推理不但能迅速接近最優(yōu)解，體現(xiàn)最短路徑原則；物場分析法（簡稱TRIZ）分析了上百萬設計實例，確定功能要求與作用原理及物理載體的內(nèi)在聯(lián)系，以及不同作用原理或物理載體的可替代關系，使設計師可根據(jù)功能要求找到適當?shù)淖饔迷砑拔锢磔d體，體現(xiàn)相似性聯(lián)想原則。

2 計算機輔助創(chuàng)新設計系統(tǒng)

兩項創(chuàng)新設計思維原則充分體現(xiàn)在計算機輔助創(chuàng)新設計系統(tǒng)的設計中，系統(tǒng)還利用了多種創(chuàng)新設計方法及人工智能技術。計算機輔助創(chuàng)新設計系統(tǒng)的流程如圖1所示，它包含如下關鍵技術：

2.1 實例檢索

利用基于實例推理（CBR）技術時首先要深入研究它的優(yōu)缺點。CBR是一種以實例為知識載體的知識供應方法。當前它仍有如下不足：首先，系統(tǒng)為了達到實用通常建立龐大的實例庫，這導致管理困難，系統(tǒng)運行效率低；其次，通過檢索得到的只是一個或很少實例，而其它不符合檢索要求但含有適用知識的實例沒有利用，支持創(chuàng)新的力度不夠；最后，實例調整嚴重依賴領域知識，難度大，所以很多CBR系統(tǒng)簡化為實例檢索系統(tǒng)[2]。導致這三項缺點的深層原因是實例是獨立的，不同實例所蘊含的知識難以組合利用。為了克服這個矛盾本文提出通過相似性聯(lián)想找出相似實例，并利用遺傳算法進行組合優(yōu)化，實現(xiàn)實例知識的重用。

本系統(tǒng)的實例檢索功能用商品化PDM系統(tǒng)IMAN中的產(chǎn)品結構與配置管理功能及搜索功能來實現(xiàn)，實例的可視化表示與管理依靠IMAN的產(chǎn)品結構樹功能實現(xiàn)。

2.2可視化的實例模型表達及矛盾分析

概念設計技術的發(fā)展方向為研究一種統(tǒng)一的設計方案表達方法[3]。文獻[4]對日本學者吉川弘之提出的FBS圖進行擴充，使用兩個框架分別描述一個設計方案的功能層次與結構層次，并存儲功能單元與結構單元的對應關系，使計算機理解產(chǎn)品的結構及其功能。這種方法的缺點是結構與功能的關系不夠直觀，因此本系統(tǒng)在功能層次圖與結構層次圖的基礎上增加功能關系圖，以語義網(wǎng)絡的方式描述結構及之間的作用關系，使結構與功能處于同一張圖中，設計者可直觀地理解產(chǎn)品原理，根據(jù)功能關系圖并運用價值工程方法分析實例存在的矛盾。

實現(xiàn)創(chuàng)新的關鍵是正確分析產(chǎn)品中所存在的矛盾[5]。產(chǎn)品設計中的基本矛盾是產(chǎn)品功能成本比不能滿足用戶要求，它有兩種表現(xiàn)形式，一是未能實現(xiàn)某些產(chǎn)品功能質量目標；二是某些功能質量得到改善而某些功能質量卻惡化。

矛盾分析結果用于指導新作用原理、新物理結構的聯(lián)想，進而找出相似實例。

2.3基于WEB的創(chuàng)新設計知識庫

本系統(tǒng)的創(chuàng)新設計知識庫包括作用原理庫、物理結構庫與實例庫。當系統(tǒng)根據(jù)相似性搜索到新作用原理或物理結構后，相應的實例自動調出。

作用原理庫與物理結構庫的開發(fā)借鑒了TRIZ的成果，再針對機械領域補充整理出二百四十余種作用原理（其中包括五十余種基本措施）。在每種作用原理下分別存儲多種物理結構，形成物理結構庫。實例庫主要針對幾種常見的家電產(chǎn)品進行開發(fā)。

創(chuàng)新設計知識庫是創(chuàng)新設計系統(tǒng)的核心部件，它是一種WEB文本知識庫，文本經(jīng)過筆者開發(fā)的機械知識XML標記處理，使知識庫建立在國際標準XML文本之上，因此可實現(xiàn)知識資源的異地共享，并且在此知識庫之上可建立基于WEB的機械產(chǎn)品計算機輔助創(chuàng)新設計系統(tǒng)，滿足異地協(xié)同設計的需要。

2.4相似性的量化方法及改進的遺傳算法

每種產(chǎn)品的結構不同，需要不定相同的遺傳算法編碼。本系統(tǒng)為了提高運行效率，采用浮點數(shù)編碼方式。

在傳統(tǒng)的遺傳算法中，初始群體是通過用隨機的方法來產(chǎn)生的[6]，這具有一定的盲目性。因此本文提出利用實例的作用原理或物理結構的相似性作為篩選實例產(chǎn)生初始群體的依據(jù)。

實現(xiàn)該途徑的關鍵在于相似性的量化也即相似度的計算方法。相似度實質是實例的關聯(lián)知識，必須以一定的算法在實例集合中挖掘得到?？v向聯(lián)想的相似度實質是功能目標與實現(xiàn)手段的關系程度，橫向聯(lián)想的相似度實質是實現(xiàn)手段的可替代關系程度。相似度越高意味著得到已有產(chǎn)品實例的更多支持。根據(jù)相似度來篩選初始群體就等于利用以前的設計經(jīng)歷，使初始群體的產(chǎn)生有合理的基礎，因此能加快遺傳算法的收斂。本文根據(jù)相似性聯(lián)想原理提出如下縱向及橫向聯(lián)想的相似度計算方法。

設產(chǎn)品實例集合為C，功能元素集合為F，作用原理或物理結構元素集合為G。分別記為：C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。實例集合中的實例Ci以不同的隸屬度uij及uik分別隸屬于Fj及Gk。設元素Gk到元素Fj的縱向聯(lián)想相似度為rkj，則：

rkj =

又設G空間中有元素Gk和Gm。實例Cji分別以隸屬度uik和uim隸屬于元素Gk和Gm，設從Gk到Gm的橫向聯(lián)想相似度為rkm，則：

rkm =

隸屬度作為實例對象的一項屬性來存儲。系統(tǒng)根據(jù)以上算法從實例集合中挖掘相似度知識，輔助設計師從相似度較高的方向進行聯(lián)想，并用于指導遺傳算法初始群體的產(chǎn)生，從而促進設計創(chuàng)新。

3 結論

本文研究創(chuàng)新設計思維規(guī)律并用于指導機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計系統(tǒng)的開發(fā)，系統(tǒng)的成功應用證明了關于創(chuàng)新設計思維規(guī)律論斷的正確性以及多種新技術的可行性。系統(tǒng)可通過矛盾分析與聯(lián)想，搜索到適用的作用原理、措施、物理結構及實例以解決矛盾，完成概念設計階段的功能優(yōu)化與原理優(yōu)化，是實現(xiàn)機械廣義優(yōu)化設計方法的新成果。

三、如何進行機械產(chǎn)品的設計？

產(chǎn)品設計步驟

1.項目前期溝通

前期溝通是項目立項的前提和資料輸入來源，必須和客戶就設計方向、設計內(nèi)容、設計風格等進行深入地探討和溝通。俗話說：磨刀不誤砍柴工，只有前期細致的工作才能保證日后項目的順利運行。

2.市場調查

市場調查是產(chǎn)品日后能與市場相融合的必不可少的一環(huán)，只有抱著從零開始的態(tài)度，認真地分析市場上成功與失敗的案例，才能取長補短，做出既有新的創(chuàng)意又迎合市場的設計來。

3.產(chǎn)品策劃

產(chǎn)品分析，產(chǎn)品定位，產(chǎn)品決策，產(chǎn)品策劃是產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的核心。無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的設計，純粹廢品。

4.概念設計

此階段工作的核心是創(chuàng)意，設計公司將前一階段調查所得的信息資料進行分析總結，提出具有創(chuàng)新性的解決方案。提出概念，創(chuàng)意和設想，進行工作者環(huán)境，效率以及使用界面方面的調查，從而進一步完善改進創(chuàng)意

5.外觀設計

設計公司對其創(chuàng)意的可行性加以論證，并通過優(yōu)化，協(xié)調該產(chǎn)品在外觀、顏色、細節(jié)、特性以及功能等方面的復雜關系，從而使該創(chuàng)意更具可操作性。然后完成外觀模型以及概念設計原型的制作，最后運用三維輔助設計完成具體的設計工作，制做出樣品

6.結構設計

結構設計就是通過3D軟件設計好產(chǎn)品的內(nèi)部結構，并確定零件的材質、表面狀態(tài)、結構強度以及模具優(yōu)化等等工作，并確定生產(chǎn)中所需的規(guī)格和技術，測算材料和制造成本，配合好相關供應商進行下一步的生產(chǎn)工作。

7.電路設計

電子電路設計通常面對的是電路系統(tǒng)沒有標準化的比較簡單的電器設計，這類產(chǎn)品一般的用量不會特別大，但是如果能把電子電路設計做好做完善，那么對產(chǎn)品的實用性和產(chǎn)品價值方面就有了很大程度的提升了。

8.軟件設計

軟件設計主要指的是人機交互界面和產(chǎn)品控制軟件。而通常不包括增值類的軟件，例如：工具軟件，游戲等等。軟件設計在產(chǎn)品中的價值我們只需要對照NOKIA和APPLE的產(chǎn)品就能明顯的感覺出來，NOKIA的產(chǎn)品偏實用，而APPLE的產(chǎn)品有著無與倫比的娛樂性和人機交互體驗，而這些都跟龐大的軟件設計團隊有著直接的關系。

9.試產(chǎn)跟蹤

跟產(chǎn)的目的是在結構件的第一次試裝配中能更快速、更全面的發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問題，從而加快整個項目運行的速度。

10.市場反饋

無論做什么樣的工作，總結和分析永遠是有效而必須的。工業(yè)設計的反饋可以通過客戶的銷售部門和售后部門來獲取，也可以通過小范圍的市場調查來獲取，具體使用什么樣的方法則取決于項目的重要性，以及當時具體的情況

四、我現(xiàn)在想要一個關于機械設計的方案。急！?。?！

中國機械設計大典

詳細說明

為確保我國機械產(chǎn)品設計的創(chuàng)新能力及早與國際先進水平接軌，以應對加入WTO之后的國際合作與競爭局面，滿足現(xiàn)代企業(yè)開發(fā)、設計和選用產(chǎn)品的需求，由中國機械工程學會、中國機械設計大典編委會共同組織，聘請國內(nèi)外眾多專家教授，歷時三年，編撰了跨世紀科技巨著中國機械設計大典，旨在為繁榮國民經(jīng)濟、振興機械工業(yè)、提高我國產(chǎn)品的競爭力服務。

大典編委會主要由幾十位兩院院士、國家重點大學、科研院所及企業(yè)的著名專家教授組成。原機械工業(yè)部副部長、總工程師陸燕蓀任大典編委會主任，著名教授王啟義任大典總主編。

編委會名譽主任鄒家華副委員長為中國機械設計大典題詞：薈萃設計精華，服務經(jīng)濟振興。

大典是在認真總結我國科技手冊的編寫經(jīng)驗，廣泛汲取建國50年來特別是改革開放20年來機械工業(yè)所取得的科技成果以及國內(nèi)外在機械設計方面成功經(jīng)驗的基礎上編撰而成的實用工具書。大典是一部具有創(chuàng)新性、完整性、權威性、實用性的大型成套工具書，整套書由現(xiàn)代機械設計方法、機械設計基礎、機械零部件設計、機械傳動設計、機械控制系統(tǒng)設計、機械設計實踐等6卷52篇、約2000萬字構成。

中國機械設計大典（第1卷）現(xiàn)代機械設計方法：共11篇，包括總論，創(chuàng)新設計，生命周期設計，有限元設計，虛擬設計，優(yōu)化設計，穩(wěn)健設計，并行設計，智能設計，機電一體化設計，計算機輔助設計等21世紀國際最流行的現(xiàn)代設計方法。

中國機械設計大典（第2卷）機械設計基礎：共9篇，包括常用公式和數(shù)表，通用基礎標準，機械工程材料，機械零部件結構設計，機械零部件失效分析，可靠性設計，疲勞強度設計，機械振動的控制與利用，摩擦學設計等基礎內(nèi)容。

中國機械設計大典（第3卷）機械零部件設計：共10篇，包括軸及軸轂聯(lián)接，聯(lián)接與緊固，彈簧，滾動軸承，滑動軸承，密封，管路附件，起重和搬運零件，操作件、標牌和常用手工工具，箱體、機架與導軌等內(nèi)容。

中國機械設計大典（第4卷）--機械傳動設計：共11篇，包括傳動總論，圓柱齒輪傳動及其裝置，錐齒輪傳動及其裝置，蝸桿傳動及其裝置，動軸輪系齒輪傳動及其裝置，帶、鏈傳動，摩擦輪與螺旋傳動，機械無級變速器，國外先進機械傳動裝置，聯(lián)軸器、離合器和制動器，機構等內(nèi)容。

中國機械設計大典（第5卷）機械控制系統(tǒng)設計：共4篇，包括液壓傳動與控制，氣壓傳動與控制，液力傳動與控制，電氣傳動控制系統(tǒng)等內(nèi)容。

中國機械設計大典（第6卷）機械設計實踐：共7篇，包括機械設計實踐總論，機械方案設計與總體設計，機械動力系統(tǒng)設計，機械實用工業(yè)設計，機械試驗，機電成套項目工程設計，機械設計典例等內(nèi)容，目的是告訴廣大工程技術人員在機械設計實踐中如何縝密考慮各個環(huán)節(jié)，增強創(chuàng)新意識，提高綜合分析問題和解決問題的能力。

以上就是小編對于100件機械創(chuàng)意產(chǎn)品設計（100件創(chuàng)意產(chǎn)品設計）問題和相關問題的解答了，100件機械創(chuàng)意產(chǎn)品設計（100件創(chuàng)意產(chǎn)品設計）的問題希望對你有用！