机械设计发展

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1、机械设计的发展历摘要：机械设计是根据使用耍求对机械的工作原理、结构、运动方式和能量的传递方式进行构思、分析和计算，并将其制造成产品的工作过程。阐述了机械设计学科的发展历史，现代机械设计理论方法的特点。分析了机械设计的设计理论及方法的各个发展进程，分析了机械设计的各个发展阶段和机械设计的发展趋势和发展现状以及机械设计的设计方法和应用，并简要分析了机械设计领域与发达工业国家存在的差距，指出了现代机械设计理论方法的发展方向。当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争，冃前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。关键词：机械设计理论，设计方法，发展进程，发展趋势，应用前景一

2、、引言1.1、机械设计理论方法的发展经历了三个历史阶段。1、从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段，17世纪丽的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”、“传统设计阶段”。通常统称为“传统设计阶段”。传统的机械设计以经验为基础，运用设计手册、数学和力学公式进行设计，这种设计方法的特点是：设计水平低、成功率低、花费大、信息馈周期长。它已远远不能满足产品的功能需求和市场需求，从而淡化出了历史的舞台。2、由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械发展阶段，从17世纪欧洲的航海，纺织，钟表等工业的兴起，捉出了许多技术部题，英国组成了“哲学学院”，德国成立了实验研究会和柏林学会，

3、法国，意大利也成立了研究机构。这一时期，对机械设计提出了很多的要求，各种机械的载荷，速度，尺寸都有很人的提高，因此机械设计理论也在古典力学的基础上迅速发展。材料力学，弹性力学，流体力学，机械力学。疲劳力学，疲劳强度理论，实验应力分析方法等都取得了大量的成果，建立了自己的学科体系。3、第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段，即为冃前的现代设计阶段。随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人类对机械产品提出了越来越高的要求，这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。科学技术的不断进步，也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新，从而形成良性循环。1.

4、2、国内外设计科学形成了不同的流派目前国内外设计科学形成了不同的流派，主要有以下儿个主要流派：一是英、美、H的创造性设计学派。他们认为设计包含创造、分析和决策三要素强调创新性方法研究，系统工程、价值分析、安全技术、人机工程，市场分析及CAD技术等；二是德国、北欧机械设计方法学学派。他们强调系统总体设计，层次细、规范详细。三是俄罗斯、东欧的新设计法学派。他们强调基础，提侣发散、变性、收验三步设计程式。四是中国的设计学。他们强调综合、系统和适用性相统一。现代机械设计方法是基于现代机械设计理论形成,而现代机械设计理论是对现代机械产品原理的科学总结，是判断产品能否满足设计婆求的依据。1.3、形成

5、的主要的设计方法1、理论设计，根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。现以简单受拉杆件的强度设计为例來讨论理论设计的概念。可以利用公式直接求解杆件必须的横截血积，也可以按其它方法先初步设计杆件的横截而尺寸，然后用强度计算公式去校核。由于实际悄况复朵多变，若安全系数选择过人，则产品傻、人、粗。若安全系数过小，则很难保证安全性。2、经验设计，根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式或根据设计者个人的工作经验用类比的办法所进行的设计叫经验设计。这对那些使用要求不大变动而结构形状已典型化的零件是很冇效的设计方法。例如箱体、机架、传动零件的各结构要索等。随着设计

6、产品的技术系统越来越复杂，技术含量不断提高，产品更新发展速度加快，经验类比的设计方法已不能满足市场需要。3、模型实验设计，对于一些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件，尤其是一些重型整体机械零件，为了提高设计质量，对采用模型实验设计的方法。即把初步设计的零、部件或机器做成小模型或小尺寸样机,经过实验的手段对英各方面的特性进行检验，根据实验结果对设计进行逐步的修改，从而达到完善。这个设计方法费时、昂贵，因此，--般用于特别重要的设计中。二、机械设计各阶段发展2.1、机械设计起源和古代机械设计我国近代的考古发现证明了一些传说和记载。在浙江余姚河姆渡，河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相

7、当精致的农具如石铲等。我国古代经弔中，对于古代使用，制造机械的情况冇许多记载。《周易》“系辞下”中有“黄帝,尧,舜氏作,剖木为舟，刻木为楫,炎IJ楫之力以济不通”，“服牛乘马,引以致远”，“断木为杵，掘地为舀”。由此可见，在4000多年以前，我国古代已经发明了车，船，农具和许多生活用具。在《周易》第47卦“因”的卦辞中有“因于金车”，金车指用铜装饰起來的豪华马车。清代学者章诚说“六经皆史”，在我国古代文献屮随处可以见机械产品与人民生