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1、机械设计专业前沿【摘要】机械发展从个体手工劳动的生产方式到现在的大规模的机械化、自动化生产,从过去完全依赖于劳动者个人的经验和手艺到现在已经可以做到由电子计算机对生产过程进行自动的适应性控制,机械设计经历了相当迅速发展。人类在自己的生产活动中,不断地总结经验和,采用最新的科学技术来推动生产向前发展同时,在发展生产的过程中,又不断向科学技术提出新课题。这一切都必然反映于机械设计发展过程。【关键词】机械设计历史发展科技创新机械设计(machine design是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体

2、的描述以作为制造依据的工作过程。设计一词的英语为Design,它源于拉丁语Designar,由De(记下与Signare(符号,记号,图形等两词组成。因此,“设计的最初含义是将符号,记号,图形之类高下来的意思。随着生产的发展和科技的进步,设计的内涵不断向深度和广度发展,设计的含义愈来愈深刻和愈来愈先进。设计是人类改造自然的基本的活动之一,设计是复杂的思维过程,设计过程蕴含着创新和发明的机会。中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国机械发展主要分为三

3、个阶段:一是传统机械发展时期,这是一个漫长发展的时期,而且在这时期中中国在很长的一段时间上都是处于世界的领先地位,但在后期却开始落后于西方国家。二是中国近代机械工程发展时期,这一时期主要特征有起步先天不足,缺钱缺人缺技术却工业协调,而且进步缓慢。三是现在机械发展时期,这时期主要是新中国建立以后,在中国机械发展与西方国家差距巨大的情况下,我国机械展开快速的发展,向世界水平看齐,甚至超越的发展趋势。一、传统机械发展时期这一时期是中国机械发展的第一个时期,然而石器的使用标志着这一时期的开始。青铜器的出现,铁器的使用标志着我国传统机械的发展进入了一个新的时期。唐宋时期我国传统机械发展进入一个高水平发展

4、的时期。这一时期发明的机械设备主要有车船、指南车、手摇纺车、浑天仪、地动仪等。二、近代机械发展时期到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代,由于经济社会等诸多原因,我国的机械行业发展停滞不前,在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期,机械科学技术飞速发展,远远超过了中国的水平。近代机械发展这一时期主要开始标志是洋务运动,洋务运动开始中国开始开设机械制造学校,及机械制造工厂。到民国时期中国的机械发展又有了新的进展,其中民营机械厂也迅速发展,如新中工程公司、永利化学公司机器厂、大隆机械厂、顺昌机械产等等。都体现了中国机械工程的发展计入了一个新的时期。但由于战争的关系这时

5、代的机械工程发展受到了种种的阻碍。三、现代机械发展时期现代机械发展时期开始于新中国成立,主要发展是在近三十年。在近三十年来,我国的机械科学技术发展速度很快。机械发展向机械产品大型化,精密化、自动化和成套化的趋势发展。在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。总的来说,就目前而言中国机械科学技术的成就是巨大的,发展速度之快,水平之高也是前所未有的。这一时期还没有结束,我国的机械科学技术还将向更高的水平发展。机械发展从个体手工劳动的生产方式到现在的大规模的机械化、自动化生产,从过去完全依赖于劳动者个人的经验和手艺到现在已经可以做到由电子计算机对生产过程进行自动的适应性控制,机械设计经历了相当迅速发展

6、。人类在自己的生产活动中,不断地总结经验和,采用最新的科学技术来推动生产向前发展同时,在发展生产的过程中,又不断向科学技术提出新课题。这一切都必然反映于机械设计发展过程。当今机械设计的主要发展趋势是:优良性能设计技术,竞争优势创建设计技术,全寿命周期设计技术,绿色产品设计技术等。优良性能设计技术是以提高机械产品综合性能为目的的设计技术,同时也是在传统性能设计基础上提出的,在对机械及其零件进行材料、结构和尺寸设计的前提下,运用摩擦学及断裂力学等一系列科研成果,从个体设计到系统设计,并从深度和广度上拓展此项设计技术的内涵和外延。其内容包括可靠性设计和实验技术、防疲劳断裂设计技术、系统动态设计技术、

7、摩擦学设计技术、防腐蚀设计技术、状态监测补偿与控制技术。竞争优势创建设计技术是在市场经济体制下形成和发展起来的。竞争机制和供求关系是市场经济的两大特点,这就要求生产设计人员要用新观点、新原理和新功能来设计不断满足顾客需要的新产品,进而使企业在全球范围的激烈竞争中始终处于不败之地。该项内容包含产品创新设计技术、降低成本设计技术、快速设计技术、仿真与虚拟设计技术、智能设计技术、广义优化设计、造型色彩设计技术。全寿命周期设计技术要求设计产品时不仅要考虑产品的功能和结构,而且要设计产品的全寿命周期,也就是要设计产品的规划、设计、制造、营销、运行、使用、维修保养,直到回收再用处置的全过程。全寿命周期设计

8、意味着:在设计阶段就要考虑到产品生命历程的所有环节,以求产品全寿命周期设计的综合优化。这项内容具体由三种设计技术组成:并行设计技术、面向制造的新技术和产品数据管理技术。绿色产品设计技术是对产品在其生命周期中,按符合环境保护、资源利用率最高、能源消耗最低的要求进行设计的技术。它包括面向环境设计技术、面向能源设计技术、面向材料设计技术、人机工程设计技术。如今我国的机械设计技术仍然较为落后,面对这一形势,这就要求设计必须科学化,这意味着要科学地阐述客观设计过程及其本质,分析与设计有关的领域及其单位,在些基础上,科学地安排设计过程,使用科学的方法和手段进行设计。同时也要求设计人员不公有丰富的专业知识,而且要掌握先进的设计理论,设计方法及设计手段,科学地进行设计工作,这样才能及时得到符合要求的产品。发展我国的机械设计科学研究,必须集中探讨机械设计各主要环节的正确工作方法和解决问题的途径,收集开发新产品的成功经验和范例,积累大量的设计资料,了解世界有关行业的发展动向,致力于提高我国机械工业的水平,生产具有国际竞争力的机械产品。相信我国学者们要总结过去设计经验并吸收外国先进的学术思想和科学技术的基础上,定能研究出一套适合我国的