机械创新方案合集 第1篇
计算机辅助设计。计算机辅助设计简称CAI,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行信息的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAM)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产计划、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。
模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。
并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。
机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。
机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的物理模型转化为相应的数学模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着科学技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。
2、现代设计方法翻新研究
创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。
经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。
3、机械创新设计技术
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。
机械创新方案合集 第2篇
关键词：机械 结构设计 变元创新 方案探讨
1 对机械结构设计创新的必要性
2 简要介绍机械结构设计的七种变元创新
起源于德国，用于机械产品结构设计创新的一种变元法，它是一种最为科学简便的新方法，极具富有创造性的内涵，主要含有两个方面：一方面是变化法创新有七个变元内容，指的是材料、数量、位置、尺寸、形状、联接和工艺变无元素[1]；另一方面是变元创新在设计中的运用，是在先期确定机械基本结构的前提条件下，将将这些变元元素进行适当的改变调整，从而研究多种变异和改进新的机械结构方案，达到优化设计的目的。下面，笔者接合自己的实践工作经验，分别介绍七种变元创新具体运用在机械结构设计上创新方案，以便满足机械产品整体系统的要求，这也是当前机械工程结构设计创新工作主要采用的手段。
材料变元
机械产品的材料变元，主要是指通过考虑对产品材料的选择和替换，促使机械零件尺寸结构随之改变，也就直接导致了机械产品加工工艺的随之变化发生，从而达到改变整个产品结构的目的。此元素设计创新，让我们看到了通过调整材料变元，可以创新出不同结构方案。比如要增加机械产品元件结构的强度和刚度，可采用对铸铁通过加强筋和隔板，对钢材料通过加大零件截面尺寸和对塑料材料要求料件筋板与壁厚相近，并均匀对称的[2]不同结构创新设计方法。
数量变元
机械产品数量变元，是指考虑到把机械产品整个零件或者零件的每一个轮廓、工作和加工的面、线均视为结构基本元素，通过改变调整这些基本元素的数量，来达到对机械产品结构改变的实现目的。比如：为达到力求简单的目标，我们尽量对铸件结构的形状，采用直线形轮廓的设计。又如：为防止螺钉松脱，我们将螺纹连接结构的螺钉、垫圈等设计成一体化，这样在减少零件数量下，实现了防松措施的目标实现。
尺寸变元
机械产品的尺寸变元，包括有长度和角度以及距离等内容，我们在利用此元素创新时，可考虑通过改变调整零部件构件的尺寸大小，实现对整体结构改变的效果。比如：这增加对破碎物料的细度，我们将两个对称的动力副在机架上的位置进行了调整，从而实现了改变后对破碎物料的细度，比原有的细小了一半的比例。
形状变元
机械产品的形状变元，是指我们可以从结构的形状上去考虑对整体形状和主要轮廓、设计表面和所用零件等类型和规格进行尝试改变，从而得到不同的结构创新方案，实现改变机械整体结构的目的。此种元素的创新是在机械设计中，将机械工作原理变成技术图纸的主要过程环节。同时为确保结构方案设计正确可靠，形状变元创新设计还须遵循8大准则，包括防腐蚀、支承、公差配合、应力学、工艺等[3]。比如：热电企业的冷渣机，为达到最大化程度的对高温炉渣的快速降温，我们对滚筒式冷渣机机械产品进行了形状变元的创新，对其原有的一个腔体进行了分腔处置，从而形成多腔式滚筒冷渣机，在工作作业过程中，摊薄了高温炉渣的厚度，实现快速达到理想的降温参数指标。
联接变元
机械产品的联接变元创新，我们需要考虑应元素的两层含义[4]：一层是需考虑到对元素连接方式的变化，比如说日常用的铆接、胶接、焊接、螺纹接等；二是需要考虑到对每一种连接方法不同联接结构的元素创新，从而获得多种结构类型方案。比如：我们将玩具产品创新设计成卡扣与螺钉相结合的安装方法，这样不但连接可靠，而且拆卸操作也很方便。而对手机的机盖设计，我们将其设计成快速连接拆装的结构，这样就极其方便了用户的操作。
位置变元
机械产品的位置变元创新，我们需要考虑的是通过对机械产品结构位置的变换，来得到不同的方案设计优化。比如：我们将焊缝零件的焊缝位置安排在靠近中性轴的创新，从而实现了构件不会因收缩减少力矩或弯曲变形。
工艺变元
机械产品的工艺变元创新，是要充分考虑到各个机械产品零件在制造过程中选用不同的创新工艺，来实现对整体机械产品结构产生的变化。对当前机械人、机械手工艺创新的推广应用，不断提高了加工生产能力和自动化程度，比起传统的机械加工制造，有了很大的进步。
3 对机械结构变元创新设计的优化评测
对变元创新后的各类机械结构设计方案，往往我们要给一个综合评测，通常情况下，采用综合考虑到设计中的七个变元因素，对新的结构设计进行模糊评测。在评测过程中，我们要先在脑海中形成一套基本的设计方案，然后通过建立起一些数学模型，设计者对每一种结构方案进行综合分析，并凭借自己掌握的经验及知识能力进行综合评判。其中，要考虑到一些指标，具体细化为社会效益，工艺性及可操作性、维修性、安全性等方面，同时借助推理、模拟等逻辑方法，最终从多种备用的不同结构方案中，选取一个具有创造性的作为最后优化的创新设计方案。对已确定的结构方案，也可在采用上述评价变元因素基础上，在变元之间联动配合修改，达到更加优化的设计目的。
4 结语
要逐步实现机械结构创新设计，必须要求设计者拥有扎实的专业和技术知识，用敏锐的分析能力和思维创新能力，发挥出极大的想象空间来设计，从而创造出新的机械结构方案，最终实现提高机械产品竞争优势，达到机械制造加工企业的社会经济效益最大化。
参考文献
[1] 许瑛琪.关于机械结构创新设计的新思考[J].中国科技纵横，2011（15）.
[2] 孙洪伟.谈对机械结构创新设计的分析[J]中小企业管理与科技，2008（8）.
机械创新方案合集 第3篇
与其他常规的机械设计不同，机械创新设计要求设计人员充分发挥自己的聪明才智和创造力，利用创造性思维，设计出新颖、有创造性、有实用价值的机械装置。机械工程创新设计往往包含了多种科学技术的渗透、综合与交叉，是通过逻辑思维的分析和知识的运用找到创新设计方案，其中存在的部分表现为非数据性、非计算性的，一定要在理论知识的时间基础上思考判断推理的。
2机械设计中设计人员应该树立创新的理念
要想突破传统的模式，在设计上有所创新，对机械人员首先就要要求其具有大胆的创新理念并会将其运用到时间中去。创新就是突破传统的思维模式，运用现代超前的理念进行问题的思考。对于一个设计者而言，缺少创新意味着他在工作上无法得到肯定。优秀的机械设计者要时刻谨记创新理念，要用创新的思维对问题进行深入的思考，再结合自己的专业知识将自己的设想转化成现实。
3机械的优化中应该具备的创新方式
（1）智力思维法———这是一种发挥集体智慧的方法，它通常是通过抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法或通过相关专家人士针对某一目标进行讨论，通过相互启发、激励，在越来越多的思路中，在越来越好的方案中取长补短，最终引起创新设计的连锁反应，为机械设计提供更好的创新成果。
（2）列举创新法———这是指依据一定规则，列举研究对象的各种性质，通过对这些性质的逐项分析，寻求改变来又发创新设想的方法。它适合于现有事物的改进及应用型的开发，一般经过的过程如下：列举特征———改变特征———改变事物。
（3）移植技术法———这是指将一个技术领域内的先进原理、方法或成果移植到另一个领域中，或把一种产品内的先进技术应用到另一个产品中，从而设计出新产品。在进行移植技术法的过程中要首先解决移植什么，为什么要移植，要想有效应用移植法就必须注意以下几个必要条件：1）用传统方法难以找到理想的设计方案或阶梯设想，或者利用相关专业领域的技术和知识根本无法找到出路；2）其他技术领域存在解决相似或相近问题的方式方法；3）对移植结果能否保证系统整体的新颖性、先进性和实用性没有定性判断。技术移植法可以分为技术原理式移植、技术手段式移植和技术功能式移植。技术移植法是对科学技术的发展，对促进发明创造具有重要意义，贝弗里奇说过：“使用移植法有可能促进科学发展，这也许是为什么科研人员要对自己狭窄的研究范围之外的发展，至少是重大的发展有所了解的原因。
机械创新方案合集 第4篇
【关键词】实用型机械产品 创新设计 设计方法 设计流程
随着现代造制业的高速发展，机械行业的竞争日益加剧烈，机械产品的生命周期越来越短，外观新颖、性能优异的产品越来越受到用户的欢迎。作为产品的生产企业面临着剧烈的生存挑战。为此，企业应该在不断提高现有产品的质量、降低成本的基础上，成立新产品研发团队，通过不断地推出性价比高的实用型新产品，满足消费者个性化和多样化需求，才能提高企业的竞争力，使自己立于不败之地。
一、实用型机械产品创新设计的思路
任何一种新产品的产生，从研发到推上市场，都应该是经过严格的科学论证和实践检验的。企业的研发团队可以从几个方面做好产品创新设计的相关工作：
1.确定产品的市场定位
确定产品的市场定位就是企业在充分调查产品的市场拥有量及所处的位置，了解竞争对手产品定位、用户对本产品的满意程度等情况的基础上，针对用户对该种产品的某种特征、性能和核心利益的要求，研发出本企业产品与众不同的、给人印象深刻、鲜明的形象和独特的功能的产品，并通过一套特定的市场营销组合把产品推向市场并使用户接受。通过市场定位，使本产品与其他企业的产品严格区分开来，用户明显感觉和认识到新产品的优势，从而在用户心目中形成良好形象并优先选用。
2.确定新产品的开发流程
确定新产品的市场定位后，应该写出产品设计、生产的可行性分析报告，包括产品的总体设计、关键技术的实施、本企业的生产能力、产品的设计周期和生产周期、经济效果分析等。项目确认后进行产品的总体设计及零部件设计、编写工艺文件、样机的试制和鉴定，提供样机给用户试用，并根据用户试用后反馈意见进行总结改进，完成产品的开发评审和最终定型。接着小批量投入生产，最后根据市场的需求量确定大批量生产，完成产品的全部开发生产过程。
二、实用型机械产品创新设计的方法
实用型机械产品的创新设计，就是设计者根据市场的实际需要，充分发挥创造性思维，吸收最新科技成果，运动现代设计理论与方法，设计出更具竞争力的机械新产品。通常创新设计方法可以分为三种：原创设计、变异设计和反求设计。
1.原创设计
原创设计是指全新的设计，是设计者根据机械产品的外观与功能要求，通过建立产品模型、产品工作原理图，然后根据机械设计原理分别设计出产品的动力装置、传动装置、执行装置和控制装置等组成部分。产品具有区别于其它产品的独特的外形和功能。
2.变异设计
变异设计是指通过改变机械产品的外型、增加产品的新功能或改变产品的局部结构等方法，使新产品与原有产品有质的提高。进行变异设计过程中，设计者要收集和整理具有相同或相似功能特征的现有产品，找出它们外型差异、共有的基本功能和不同的功能，分析其性能优劣， 从实用性出发，找到突破点，开发产品的新外形或新功能。同时注意避开他人的专利技术， 创造出比原先产品更加优异的产品，以满足用户的需求。
3.反求设计
反求设计是指设计者通过对产品实物样件表面进行数字化处理如数据采集、数据处理等，利用可实现逆向三维造型设计的软件如Geomagic软件对数据点云进行处理，重新构造实物的外型曲面，再利用UG、Catia等三维软件构建出产品的CAD模型，通过修改产品的某些结构参数得到新产品。
三、铝塑板剥边机的创新设计
铝塑板是一种新型建筑装饰材料，广泛用于大楼外墙、帷幕墙板、旧楼改造翻新、室内墙壁及天花板装修、广告招牌、展示台架、净化防尘工程等。它的结构是由多层材料复合而成，上下层为高纯度铝合金板，中间为聚乙烯芯板，其正面还粘贴一层保护膜。全国生产厂家数量众多，据不完全统计，达300家以上。在实际生产中都碰到一个相同的问题，即铝塑板按规格裁边后，产生的边角料要求铝条及塑料条剥离，以便分类回收利用。厂家通常都是雇用临时工，对铝塑条手工剥离，成本高、效率低。解决的方法是设计一台自动剥边机，以满足生产厂家的需要。
1.总体设计方案的确定
根据生产线上的生产情况，分析研究后得到的设计思路是在铝塑板压制成型后，首先使用刀具按照尺寸规格裁边，再经由剥边机将剪裁出来的铝塑边料进行塑料和铝片的剥离，最后经过粉碎机将塑料边粉碎为塑料粒。剥边机工作是的关键环节，可以是过两滚筒将塑料和铝片以一定的速度剥离。
2.工作原理
如图1，电动机带动一对链轮转动，通过链条驱动两对滚筒回转。其中，一对滚筒由主动轮与压轮组成，压轮将铝条和塑料条分离并将分离出来的铝条压紧在主动轮上，主动轮则带动塑料条不断地从铝塑边上剥离，并以一定的速度向前移动，从而达到剥边的目的。
图1 系统工作原理
3.关键技术
通过机械传动机构将电机的运动传递给一对滚筒，并使主动轮的线速度v=3m/s。
4.设计过程
图2 产品总装图
图3 定型产品
确定产品的设计关键技术后，根据工作原理图，同时考虑降低产品的制造成本等因素，产品设计方案采用链条传动和齿轮传动等机械传动机构将电机的运动传递给滚筒，用两个弹簧将压轮压紧在主动轮，保证铝塑条能不断地分离。主要零件有：M560-502，60W，220V电机，配5GU800K变速器及调速器; m=2，z=24的齿轮;2分23齿的链轮，25H-82L的链条;滚花滚筒等。经过设计计算，最后得出产品总装图（图2）和零件图，加工装配后调试，对其不足进行修改，投入生产线使用并根据其生产情况不断改进，最后得到定型产品（图3），完成产品的创新设计生产的全过程。
5.产品的实用价值
铝塑板剥边机投入使用后，其生产率高，成本低，每天剥离工作量相当于10个工人使用手工剥离的工作量，为铝塑板生产厂家解决了实际问题，得到广大用户的肯定。
四、结论
实用型机械产品最大特点就是其实用性。本文通过对铝塑板剥边机的创新设计过程的研究，提出了根据产品的功能快速设计制造出满足用户需求的新产品的方法与思路。可以帮助企业提高产品开发能力、生产组织能力和市场竞争能力。
参考文献：
[1]平恩顺，檀润华，孙建广.基于TRIZ的机械产品突破性创新设想产生过程研究[J].中国机械工程，2014（18）.
[2]郎洪明.以创新能力为核心的“机械产品创新设计”课程改革[J].机械职业教育，2014（05）.
[3]苏航.机械产品的现代设计方法及创新[J].改革与开放，2010（04）.
[4]周济.制造业数字化智能化制造业数字化智能化[J].中国机械工程，2012（20）.
机械创新方案合集 第5篇
关键词：机械设计；内涵特征；创新方法
随着市场经济的不断深化，机械产品市场面临着严峻形势。机械制造业要想在发展中处于不败之地，就必须进行机械设计的改革与创新，不断研发运用新技术以适应市场发展的要求。本文针对现代机械设计的内涵特征及创新原则进行全面分析，探究性地提出了现代机械设计的创新方法，是机械制造业的可持续发展的重要保障。
1 现代机械设计的内涵特点
现代机械设计是根据机械产品的使用要求，通过对机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状以及方法等诸多内容进行构思、分析和计算，并将分析的结果积极转化成具体的机械制造方法，作为机械制造的依据，从而生产出高质量创新产品的一项复杂的工作过程。现代机械设计与传统的机械设计相比，具有一些鲜明的特点。
（1）计算机化。随着高科技技术的不断发展，计算机技术能够有效地推动社会生产力的发展，并且逐渐不断介入与运用社会生产的各领域。现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程，都需要在计算机的帮助下才能完成。
（2）系统性。在现代机械产品设计中常常会遇到各种相关问题，就需要应用现代机械设计系统性观点来解决这类问题。把机械看成一个具有特定功能的有机整体，并且这个整体中的各部分相互作用、相互联系，这充分体现了现代机械设计具有系统性。
（3）动态性。现代机械设计不仅要考虑设计产品在静态状态下的功能作用，更注重产品在工作环境下的动态功能。机械设计产品的动态功能不仅体现在设计对象方面，也体现在合作协调设计组织这个层面。现代机械设计能够有效地连接各个设计系统，汇集不同的设计数据，进一步提高产品的整体性能。
（4）创造性。科学先进的设计理论和设计工具是现代机械设计的重要基础，机械设计者通过对设计过程、产品材料等方面进行科学分析，能够真正发挥出设计者的想象力和创造思维，并运用各种具有创造性的手段和方法，研究出更多具有创新性的机械产品。
2 现代机械设计的创新原则
现代机械设计的创新是一项复杂、耗时的脑力活动。在创新过程中，机械设计者要遵循机械设计系统化方法之外，还必须遵守设计创新准则，严格约束现代机械的设计过程。其具体原则如下：
（1）经济效益最优化原则。现代机械设计的创新产品必须保证既能最大程度的满足客户要求，又能合理有效的控制生产成本，使生产成本最低廉。这就需要从机械的设计和制造两个方进行综合考虑，在设计方面，要保证采用合理的设计方案，选用正确的材料；在制造方面，要时刻关注机械的加工工艺和装配工艺，从而实现了经济最佳性。
（2）生态效益最好原则。现代机械设计的创新产品在制造和使用过程中都有极高的要求，要求产品本身无毒、无害，并且不能对周围环境产生污染，属于绿色环保产品。这就要求在现代机械设计过程中，对于材料的选择要有极高的要求，原则上尽量选择低污染或无污染的环保材料，避免采用有毒、有害和有辐射性对人体有害的材料。
（3）安全可靠原则。安全可靠性是机械设计产品质量的重要保障。因此在现代机械设计过程中，必须保证机械设备在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上能够满足设计要求，从而使设计出来的产品安全可靠性。
3 现代机械设计的创新方法
社会经济和机械制造业的不断发展，推动了现代机械设计的不断改革与创新，使现代机械设计的创新方法日趋成熟。当前，在现代机械设计中常用的创新方法具有以下几种：
（1）仿生类比设计法。这种设计方法是利用仿生学的原理，通过充分对自然界的动植物进行分析与类比，从中受到启发而产生的一种创造性方法。由于自然系统中的生物具有许多无可比拟的结构和功能，这就给机械设计者提供了创作的灵感和思路。机械设计者把机械运转和生物运动两者放在一起进行全面的分析与对比，发现两者之间的差异性和相似性，激发了机械设计者的创作思维，产生了现代机械设计的创新灵感，从而完成了现代机械设计的创新方案。
（2）智力合成设计法。这种设计方法主要依靠发挥团体精神，注重集体智慧的力量。在现代机械设计过程中，要以小组为单位，每一位成员都要提出自己的设计构想，然后进行集体分析讨论，通过不同创新构想之间的碰撞和融合，抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法，激活和发散创新设计的思维，进一步促进机械创新设计的全面性。
（3）移植技术设计法。这种技术设计方法具有十分明确的思维，主要是将某一领域内的先进技术、方法或者成果直接运用于现代机械设计中，或者是把机械制造业某一产品的先进技术、方法等应用于其他产品。从而设计出新的产品。移植技术设计的内容较多，既包括技术设计思想，也包括某产品的先进技术应用。移植技术法可以分为技术原理式、技术手段式和技术功能式移植。移植技术设计法能够推动现代机械设计的发展，对促进机械设计的创新具有重要意义。
参考文献：
机械创新方案合集 第6篇
关键字：机械;创新设计;创新思维
中图分类号：TH122 文献标识码：A
1.机械创新设计
（1）机械创新设计是设计人员针对新的或预测的需求，充分发挥设计者的创造力和智慧，利用已有的相关科学理论、方法和原理，进行新的构思，设计和制造出新颖、，有创造性及实用性的机构或装置的实践活动。其主要强调的是人在设计过程中的主导性及创造性作用。因此，人的创新思维在创新设计中占主导地位。
（2）机械创新设计的过程始于形象思维，再经过逻辑推理和判断及相应的综合分析与决策产生设计方案，然后进一步将方案具体化，即建立新的结构和机械系统等模型，进而进行计算和技术细节的设计。创新设计反映出的是和谐统一的技术美。
（3）机械创新设计是创造设计出新机器和产品，以满足新的生产和生活的需要。
2.机械创新设计过程、目标及特点
机械创新设计过程
根据设计任务及要求确定机械结构类型、机构运动尺寸及机械运动学参数和动力参数，这便形成了机械设计的优选方案，而后进入机械结构创新设计阶段。机械创新设计与常规机械设计相比，其过程没有多大差异，它主要强调的是人在设计过程中的主导性及创造性作用。
机械创新设计的特点
（1）机械创新设计是多门科学技术交叉、渗透、融合的产物;
（2）机械创新设计是在知识和经验积累的基础上，经过思考、推理及判断，并运用创造性及发散思维的方法而后实现的;
（3）机械创新设计是在知识、经验、灵感与想象力的系统中搜索并优化出的全新设计方案;
（4）机械创新设计是多次反复，多级筛选的过程，每一设计阶段都有其特定内容及方法，各阶段之间又密切相关，形成一个整体的设计系统。
3.机械创新设计思维
机械创新设计思维的定义
创造性思维是指突破原有的思维模式，重新组织已有的知识、经验、信息和素材等要素，在大脑思维反应场中超序激活后，提出新的方案或程序，并创造出新的思维成果的思维方式。要创造，首先要有创造性思维，创造性思维是人类大脑的特有属性;创造性思维就是“想到别人没有想到的观念”;创造性思维是新颖独到的信息加工艺术，是人脑的各种思维活动形式和思维活动的各个要素之间相互协同进行的有机结合的高级整体过程;创造性思维不同于在设计领域常用的逻辑思维，其主要在于创造性思维有创造想象的参与，而且，创造性思维是一种立体思维，通常没有固定的延伸方向，它更加强调直观、联想、幻想和灵感，所以创新设计不是靠逻辑推理出来的，而是靠创造性思维的激发所产生的。
机械创造性思维的基本形式
（1）发散型思维。发散型思维就是在思维过程中，通过所得到的若干概念的重新组合，大胆地向四周辐射，扩散出两个或更多个可能的答案，设想或解决方式。发散型思维，就是不墨守成规，不拘泥于传统，对所思考的问题标新立异，达到“海阔天空”，“异想天开”的境界;发散型思维能力的高低，取决于知识面和想象力。发散型思维具体表现形式有：立体思维，多路思维，反向思维，相关思维等等。发散型思维所追求目标是获得尽可能多、尽可能新、尽可能独创的，它为机械创新设计提供了多种可能。（2）聚合型思维。聚合型思维就是以某个思考对象为轴，从不同的方向和不同的角度，将思维指向这个中心点以供选择，达到解决问题的目的。聚合型思维要求思维具有概括性、及时性、正确性;聚合型思维能力的高低，取决于一个人的分析、综合、抽象、概括和判断推理能力强弱。发散型思维和聚合型思维都是创造性思维的重要组成部分，两者互相联系，密不可分，任何一个机械创新设计都必然从发散思维到聚合思维，再从聚合思维到发散思维，多次循环往复，直到解决问题或创造性思维形成。（3）灵感思维。灵感是指经过长期的思考和探索之后，受某种现象的启发，在头脑中突然闪现的独创性的意念或设想。它是人们的创造活动达到后出现的一种最富有创造性的飞跃思维的智能状态。灵感是思维的迅速升华与高级浓缩，是过程的省略;灵感既是一种思维形式，又是大脑加工信息的一种高层次功能。（4）想象思维。想象是一种抽象的形象思维活动，想象可以是非理性的凭空想象，也可以是理性的在已有确定性基础上进行重新组合或部分更新性质的想象。想象思维具有以客观现实为基础，具有高度概括性和形象性及重新组合与再创造等特点，想象是人类思维之树上最美丽和神奇的花朵。没有想象就没有创造，创造离不开想象，想象是创造的精髓。
4.机械创新设计方法
智力合成法
智力合成法是一种发挥集体智慧的方法。她通过集体讨论的形式，发散和激励创新思维。讨论时，事先要有准备，目标要明确。其原则是：鼓励自由思考，随心所欲，设想新异;不许批评别人的设想;推迟评价，不过早定论;有的放矢，不泛空谈;讨论者一律平等，不提倡少数服从多数;及时归纳、总结、记录各种设想，留作下次再议;最后挑选最合适，最有前途的见解，并审查其可行性。
仿生类比法
仿生类比法是通过对自然界生物机能的分析类比，从事物不同程度的对应和相似之处的类比中得到。
机械创新方案合集 第7篇
关键词：起重机械；应用特性；新型智能化防风防撞安全装置；技术创新研究
一、剖析起重机械应用特性
现阶段，科学技术水平已发展到较高状态，在科学技术影响下，起重机械的安全运营、安全生产等发生了非常明显的变化，随之便提高了对安全生产的要求。为了更好的确保起重机械应用稳定性，下文将对其自身存在着的各种安全隐患进行分析，以便从源头上确保设备运营安全。
（一）作业范围大
众所周知，起重机械属于大型机械设备，常用于起吊和搬运其他设备，随着建筑、交通运输等行业不断发展，起重机械作业的范围也逐步扩增，进而便实现了高荷载。但是需要注意的是，稍有疏忽便容易增大安全隐患。
（二）重力势能大
单就起重机械来讲，其能够承担起几顿到十几吨吊运工作，这是因为其不仅位置高、质量大，而且重力势能还很大。
（三）作业条件相对复杂
（四）运动多维性
相较于固定式起重机械来讲，远距离式起重机械在具体作业环节需要应用到多种不同的机械组合形式才能完成装卸、搬运等工作，如此便决定了其有着运动多维性的特性。
二、以新型智能化防风防撞安全装置为例探究技术创新
（一）探究新装置特性
现阶段，最新研发出的智能化防风防撞安全装置可以说是当前最有效的一种起重机械类型，其在安全防护方面所取得的效果非常好。分析其特性，主要表现如下：
机械创新方案合集 第8篇
关键词：机械原理；教学改革；机械创新设计
一、引言
“机械原理”是机械工科专业的一门技术基础课，主要研究各种机构的共性问题[1，2]，机械原理课程理论抽象，研究内容宽泛，并对前期的基础课程有较高的要求，因此導致很多学生产生畏惧心理，觉得机械原理课程深奥，内容枯燥、课程索然无味。
与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学是利用机械创新设计大赛，通过创新设计大赛作品的制造，促进学生对课程内容的学习，督促学生自己提出问题、分析问题、解决问题，最后最大化地激发学生的机械创新能力[3，4]。目前，湖南文理学院有效地将机械创新设计大赛与机械原理课程相结合，并取得了卓有成效的成果。
二、与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学的实施过程
通过多年来参与机械创新设计大赛，我校对机械创新设计大赛与机械原理课程教学相结合积累了大量的经验，下面对其实施过程予以介绍。
（一）主办机械创新设计大赛的主题解析会
委派骨干老师参加历届的机械创新设计大赛主题解析会，对每一年的机械创新设计大赛的比赛主题有一个正确和深刻的理解，避免以后的作品出现跑题现象。骨干老师参加完主题解析会后，召集所有的学生和全院的老师，在学院内部把主题解析清楚，并以自由提问和临场解答的方式，尽量让学生理解每一届的主题。另外还邀请2名在往届机械创新设计大赛中取得优秀成绩的学生介绍经验，一方面让学生了解机械创新设计大赛的整个流程，另一方面提高学生参与机械创新设计大赛的积极性。
（二）开展与机械创新设计大赛主题相一致的工程创新三维设计大赛
为了提高全体学生的学习积极性，并进一步认识机械原理课程对于机械产品设计的重要性，我校在全体大二学生中主办工程创新三维设计大赛，并要求全体学生自发成立三人协同小组，为各个协同小组配备一名指导老师。在此阶段，学生在小组内充分讨论和互相学习，并阶段性地与指导老师探讨设计方案，通过反复查找资料和充分的方案论证，最终完成产品三维图形的绘制。完成此过程，学生需要自发学习机械原理的相关知识，并与指导老师充分交流。为了完成三维图形的绘制，学生还需要自学三维制图软件。通过2个月左右时间的训练，各个小组基本都能拿出一个合理的方案。学院组织三维设计大赛评比，由学校挑选的5名专业老师作评委，评选出优秀作品15件参加下一阶段的实物制作，并为期间表现优秀的小组和作品颁发奖状，一方面是对学生工作的肯定，另一方面也是对他们的鼓励，提高他们学习的积极性。
（三）实物作品的制作
进入实物作品的制作阶段，首先要解决的就是经费的来源。我校历来就重视学科竞赛，教务处有专用的用以支持学科竞赛的经费，学院内部也为实物制作预留了一定的经费。因此，此阶段所需费用得到彻底解决。更为重要的是，为了让学生尽早尽好地完成作品的制作，我们对所属的机械厂和加工中心作了硬性要求，学生提出作品加工要求后必须在3个工作日内得以满足，并要求学生自己完成作品的机械加工，这样做的目的也是为了提高学生的生产实践能力，让学生能够掌握产品的制作流程，也为机械制造基础课程的学习打下良好的基础。
三、近几年学生的机械创新设计大赛成果
自从学院将机械原理教学与机械创新设计大赛相结合后，老师和学生在思想上都更加重视学科竞赛，学校也加大了机械创新设计大赛作品的经费投入，近几年涌现出大量高质量的机械创新设计作品，在省内竞赛中也取得了显著的成绩。以下为湖南文理学院机械工程学院在近两届机械创新设计大赛获得的一等奖和二等奖的作品汇总表。
实践证明：在课程在近三年的考试中，2006届学生机械原理课程及格率只有，2007届学生机械原理课程及格率提高到，说明了机械创新设计大赛促进了机械原理课程的学习，这为学生今后从事机械设计、研究和产品的开发创新奠定了重要的基础。与机械创新大赛相结合的“机械原理”实践教学极大地提高了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生学习知识的兴趣。通过与传统教学法的结合，使学生掌握了机械原理课程的基本概念和核心能力，提高了其机械创新设计能力。
四、结束语
机械原理是机械工科专业一门重要的专业基础课，为了增强学生对机械原理课程的适应能力和挖掘其开发创新能力，通过与机械创新大赛相结合的“机械原理”教学改革，可以显著提高学生的机械原理知识和机械创新设计能力。
参考文献：
[1]赵永杰，程西云.机械原理课程探究式教学改革与探索[J].大学教育，2014，（9）：141-143.
[2]施火结.机械原理教学内容及课程体系的改革[J].教育教学论坛，2012，（s5）：69-71.
[3]周永清.机械原理创新教具学具进课堂[J].实验技术与管理，2016，33（2）：11-13.
机械创新方案合集 第9篇
作为重要的计算机信息化技术，自动化技术的应用对于提高机械设计的质量和水平具有重要作用。本文首先分析了自动化技术在机械设计中的重要作用，然后具体探讨了机械设计自动化技术的实际应用，以期为相关技术与设计人员提供参考。
机械自动化是指将自动化技术应用到机械制造的过程中，对自动生产过程进行不断优化改造，以促进加工对象生产连续性和自动化，提高生产投入的流动速度与加工转换。机械自动化技术的应用水平将直接影响着机械行业的整体发展质量，其良好应用有利于改善机械制造业的技术手段和工艺方式，对于提高机械制造的整体质量具有重要作用。而作为机械制造中的重要组成部分，机械设计更需要加强与自动化技术的结合，以促进机械制造的发展。因此，加强有关机械设计中自动化技术的应用探讨，对于改善自动化技术的应用质量具有重要的现实意义。
1.自动化技术在机械设计中的重要作用
（1）改善资源利用率。机械制造中自动化技术的应用，对于降低资源能源消耗、提高资源利用率具有重要作用。具体表现为：自动化技术能够改良原材料材质及尺寸等方面的适应性；促进机械生产与设计的精细化发展，进而加强残料的利用，利于原材料成本的节省。
（2）提升机械制造质量。相比传统的机械设计与制造技术，自动化技术拥有更高的精准性、优越性和高效性。具体表现为：能够完成大批量的生产过程，生产环节与流程更为明确与具体，工作效率得到明显提高，减少了误产情况的发生：改良了传统制造工艺，提高了传统评价、测量等指标的数字化水平和信息化水平，执行过程更易控制与调节，同类产品之间的参数与运行误差大幅度减小。
（3）提高机械运行水平。采用自动化技术能够改善机械的运行状况，可利用实时数据模型对机械的运行状况进行准确和有效监控。具体表现为：通过数字化数据模式的使用，增强了机械故障的可比性和可诊断性，利于故障问题的维修与机械的养护；能够及时报告机械生产过程中存在的安全隐患及缺陷状况，利于机械设备的维护与检修能够根据设定参考数据对机械工作状态、维护状况等进行综合分析研究，利于优化设备运行环境及参数结构。
（4）促进生产质量可靠性的提高。自动化技术能够监控机械制造成整体过程与环节，能够检测各类生产数据与生产安全数据，并报告错误指标。具体表现为：能够实时监控机械设备、生产参数等运行指标，并以设定参数模型为依据提供故障报警，对于安全事故问题发生率的降低及生产预测判断可靠性的提高具有重要作用；将生产操作过程更加细化，并简化操作步骤，有效避免了由人为操作失误而导致的安全事故问题的发生。
2.自动化技术在机械设计中的应用
机械设计与自动化体系
产品的概念设计是指产品的原理方案设计过程，其是提高产品创新性的重要关节。为保证机械产品设计的新颖性，需要利用多种思维方法和角度对同一问题进行重复考证以形成一系列解，组成解空间。以三维平台为急促的复杂机械系统创新设计及自动化系统组成自动化体系，其具有快速的产品开发和创新性的方案设计功能。
在概念设计过程中，系统将采用改良功能分解与重组创新设计方法和利用设计规则的创新设计方法两种计算机辅助创新设计方法。此两种方法提供的设计方案都将利用符合方案方式呈现；符号方案随后被自行分解为基本机构及其连接关系。对于能够识别的基本机构，可以采用基本机构运动分析方法对机构内部构件进行分析以获取平面运动分析数据。为保证产品开发的速度，通常还会将面向对象技术应用到基本机构的结构设计中。利用三维平台的二次开发过程，通过数据库的驱动和特征控制参数过程，并能完成使用较少特征控制参数驱动整体基本机构的三维设计过程，从而有效克服了基本机构的短时虚拟建模难题。
在概念设计中形成的符号方案会通过自动化转换过程生成相应的二维虚拟样机以开展虚拟仿真，利用此种方式，产品方案的评价过程就从概念设计的价值评价转换为虚拟样机的定量行为评价，使得更多具有创新性和可靠性的设计方案能够被选择出来。
为保证产品的运动刚度要求及工艺美学设计特点，按照基本机构之间的连接关系与机构占据空间，可以采用最优布局算法对机构的空间位置进行确定，从而使复杂机械系统的空间占据体积最小。依据运动分析数据与机构的布局方式，采用“后台预制”装配技术，便能将基本机构的三维虚拟模型安置到特定的布局空间中。通过对驱动构件位置进行连续变化，就能获取同概念设计符号方案相一致的复杂机械系统的虚拟样机。
因此，采用复杂机械系统创新设计与自动化体系，既能改善产品设计的新颖性与创新性，又能提升产品的开发速率。
信息自动化与生产自动化
信息自动化过程主要是在机械生产中利用自动化设备对电子信息进行识别来完成的。通过信息自动化技术能够实现对生产系统管理、工艺方式、过程设计、生产参数设定等过程的数据化改进。如在钢铁企业生产中采用的高炉自动化技术，其利用了软测量技术、智能化检测技术、数据处理技术、高精度传感器技术及恶劣环境的可靠性技术为手段对高炉工艺流程进行连续性检测，并采用数字成像技术使炉内经验模型、检测等具有可视化特性。其可根据用户的不同需求进行模块化设计，且在图像设计中可以利用离线三维成像及在线二维成像，具有较高的成像速度。
机械创新方案合集 第10篇
关键词：机械结构；创新设计；优化；变元法
当前，人们在对机械结构设计展开评价时，通常所使用的方法为模糊综合评价法。即在挑选一个最优方案时，对机械的关键零部件展开可靠性设计，以达成结构的最优化。本文拟选用钻井转盘为大家详细介绍变元法在机械结构设计中的运用。
1 变元法简介
变元法的含义通常有两个：
①定义机械结构的变元，主要包括如下七个部分：数量、形状、材料、位置、联接、尺寸、工艺。
②借助改变这七大变元，创新性的构造出更多的结构方案。下面为大家详细地介绍变元法中所包含的七类变元。
数量变元法
机械设备结构里零件相关部分的元素，比方说轮廓线、工作面及加工面，甚至于整个零件都可以看成是基本元素，可借助更改机械结构里基本元素的数量达成机械结构的改变。
形状变元法
更改机械结构零件的表面形状和零件的类型及规格均可以获得不一样的结构方案。
材料变元法
零件采用不一样的工程材料通常会造成此零件尺寸结构的相应变化，同时加工工艺也会产生变化，进而影响整台机械的结构，所以借助改变材料变元可以形成不同的结构方案。
位置变元法
借助改变机械结构里基本元素间的布局位置可获得不一样的结构方案。
联接变元法
此变元法通常包含两层意思：
①联接方式，包含螺纹联接、铆接及盈联接等。
②对每一类联接方式均具有多类联接结构。借助改变联接方式及联接结构获得不一样的结构方案。
尺寸变元法
尺寸包含长度及角度等，借助改变零部件和构件的尺寸可获得一样的机械结构。
工艺变元法
结构设计和工艺有着异常紧密的联系。鉴于零件的制造工艺不一样，零件与机械的制造费用、质量和性能也会不一样，进而影响机械设备的结构。
2 机械结构应注意的防腐蚀细节
机械结构的防腐蚀设计对于机械结构的创新及优化而言具有至关重要的意义，为了更好地完成机械结构的优化，各机械设计企业在进行机械设计的过程中理应注意如下防腐蚀细节：
①必须确保设备的机械结构于停车期间完全空干，以防止因介质残留淤积而造成的腐蚀。
②防止间隙结构的出现，以杜绝腐蚀介质的入侵。
③高温及高质量浓度将导致沉淀物及冷凝物的出现，进而增加腐蚀几率，因此设计人员在结构设计时必须避免此类现象的出现。
④异类金属接触可能导致接触性腐蚀出现，因此设计人员在进行结构设计时理应尽可能地将异类金属有效地隔绝开来。
⑤避免高速流体接触流道壁面，以降低侵蚀腐蚀。
⑥遵守最小化表面积原则，也就是说在容积一样的情况下让结构被腐蚀的表面积最少，比方说球体结构最好，其次便为圆柱体。
3 机械结构创新设计与变元法应用
我们在对某一结构的设计方案展开评价时，理应对其将带来的经济效益、所具有的工艺性、技术可行性等相关指标进行综合的考量，随后从诸多备选结构方案中选出最佳的结构方案。在机械结构方案已然确定的情形下，也可对重要结构或零件展开不同变元的研究，甚至于变元间展开综合的联合修改，已实现优化设计的目的。此外，也可选用某些数学模型，之所以建议大家选择数学模型，主要是由于数学模型能够较好地介绍结构设计中的尺寸及数量变元，同时还能够对材料变元展开间接的介绍。
以机械设备的不同要求及特征为依据，综合使用不同变元，使用设计人员掌握的经验和知识，借助创造性思维的方法，设计出不一样的机械结构。比方说如下转盘结构。
在以上三大结构图里，假如把结构设计方案1（如图1所示）里的锥齿轮间与主轴承二者之间的位置进行调整，且借助调整位置变元，接着再改变水平轴位置的左轴承形状，即借助更改形状变元后得到结构设计方案2（如图2所示）。假如更改方案1里的主轴承及齿轮的尺寸、大小与数量，且借助调整二者的数量变元与尺寸变元，随后再调整齿轮构件及轴承零件的位置，再改变位置变元，即能够得到设计方案3（如图3所示）。从以上分析上我们可以得出这样一个结论：即以上三大不同类型的转盘结构方案都可采用变元法较好的实现。如果进一步运用变元法，同样可以获得更多类型各异的结构设计方案。
借助对比以上三大结构方案，综合研究社会效益可行性与制造工艺等诸多内容，我们可以得出这样的结论：方案2系三大方案中最佳结构组合。某一机械结构方案的综合评估，理应以实际使用效果充当最后评估的事实依据。如果对转盘结构里的齿轮构件展开进一步的可行性分析与优化设计，同时对滚动轴承和齿轮工作展开弹性流体压研究，接着实施精密计算，均能够为改善转盘结构设计提供诸多参考数据。
4 结 语
深入分析机械创新结构设计对于机械行业的发展而言具有举足轻重的作用，它不仅能够更好地满足当前社会对机械设备不断升高的要求，实现各类机械零件的最佳组合，同时还可以推动机械行业的可持续发展。因此各机械设计企业理应在机械设备设计过程中充分采用创新设计理念，寻找最佳结构设计，以设计出更多的结构方案，推动企业自身的发展，最终促进社会的良性发展。
参考文献：
[1] 徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息，2010，（30）.
机械创新方案合集 第11篇
关键词：机械设计基础 教学模式 教学实践 创新
基金项目：南京林业大学科研启动项目；江苏省高校自然科学基金（15KJB470007）。
0 引言
高等教育的根本任务是输送人才，以满足社会和人民群众的多元化需求。为了保证教学质量，取得良好的教学成果，课程教学模式应当与国家的发展方向相契合。如何提高课程教学质量，培养学生的创新能力，是当前我国高等教育改革转型中的重要课题[1]。机械设计基础是各高等院校机械类专业本科生必修的一门综合性、实践性很强的技术基础课程，包括机械设计与机械原理两部分的内容，是培养学生综合设计能力、创新能力的重要环节，并在整个专业中起着承上启下的作用[2]。
现有的关于机械设计基础的教学模式主要着眼于培养学生掌握课程的理论知识，采取各种教学手段，激发学生的学习兴趣[3]。然而这种教学理念只能从表面上让学生不排斥理论知识的汲取，却忽视了学生学习的主动性，造成了学生“不逃课但也不思考”、“眼睛盯着讲台，脑子一片空白”的现象，培养学生的创新能力难上加难。笔者根据教学过程中的实践经验，在传统教学模式呈现的不足与问题的基础上，从课程体系结构、课程设计实践、实验教学创新与课程考核方式四个方面改进现有的教学模式，探索培养学生创新能力的方法。
1 课程体系结构
机械设计基础是机械原理与机械设计两门课程的整合，要求学生了解和掌握常用机构与通用零部件的工作原理、结构特点等，教学内容繁杂、零散、抽象、枯燥。笔者在教学过程中发现，由于课程连贯性不强，学生容易产生被动、厌烦的情绪，学习效率非常低。通过与学生沟通交流后，采用互动启发式教学模式，效果显著。
以常用机构为例，这部分内容主要包括平面机构自由度分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构。课程中基础知识点的引入十分重要，它决定了学生接受与其相关的其他知识点的难易程度。首先，教师通过图片、动画、视频等教学手段列举一些平常所常见的平面机构器械如健身器材、家用电器、钟表、自行车等，引入平面机构的类型，与学生一起讨论平面机构的组成部分、结构特点、运动特点，同时分析平面机构的自由度。
其次，引导学生思考，以小组形式讨论他们对平面机构类型的判断，形成师生之间的互动，产生共鸣。在此基础上，发挥学生的想象力，对平面机构的结构进行演变、设计，培养学生的创新意识。对待创新能力有限的学生，可以通过讲解为主，启发为辅，使学生敢于肯定自己的想法，参与到讨论中，提高分析问题和创新的能力。最后，在平面机构的知识框架上进行扩展，导入凸轮机构、轮系和间歇运动机构，同时分析比较各机构结构特点、运动特性，进行归纳总结。
与常用机构相比而言，课程后半部分的的通用零件是为后续课程提供必需机械零件的基本知识，内容更为零散。如何将螺栓等常用连接零件，齿轮、带、链等传动机械，轴、轴承、联轴器等轴系零件这些内容连贯起来，是学好这部分内容的关键。学生往往对未知、新奇的事物比较感兴趣，因此利用学生的好奇心，教师可以做一些视频动画，对大型机械设备内部进行分段、分层剖析，从而展示零件结构与运动特性，比如汽车中的齿轮变速箱，行李输送机上的带传动，自行车上的链传动等等。
在此基础上，启发引导学生探索机械零部件的作用与工作原理、失效形式，同时观察学生的反应，并与学生互动，适当提出一些问题，扩展学生思维。其中，合理选择并设计零件尺寸是课程教学内容的重点与难点之一。通过结合实际课题，采取小组共同分析，培养学生运用标准、手册进行一般参数的通用零件和简单机械装置设计，提高学生的协作能力，激发成就感，加深对知识的掌握程度。
2 课程设计实践
课程设计是加强实践教学的重要途径，可以巩固加深对所学理论知识的理解，实现基础理论与设计实践的有机配合，在工科院校教学中占有十分重要的地位[4]。通过课程设计，使学生在掌握设计方法的基础上，培养学生的绘图能力与计算机辅助设计能力。由于接触实际工程项目少，学生刚接触到课程设计时往往会觉得困难。这需要通过选修课程辅助与外部教学实践两方面的配合来提高学生的学习效率。
机械专业的学生在大一和大二阶段已经完成了辅助设计课程（机械制图，工程制图与CAD等）的学习，为机械设计基础课程打下了一定的基础。但是笔者在教学过程中发现，由于空间想象能力有限，一些学生掌握的并不好，因此在本课程的课程设计中，表现非常吃力。教师需要指导学生选修一些辅助设计的课程，如CAD程序设计，Pro/E等，帮助学生对先修课程进行必要的回顾和复习，在此基础上，结合课程设计对象，鼓励学生进行程序编写，完成设计课题，提高学生机械设计创新能力。外部教学实践是指通过积极组织和指导学生参加各种课外设计竞赛活动，借助本课程的知识学习，进一步培养和提高学生的创新意识。同时，对于有科研条件的教师，可以进一步结合教师自身的科研项目与课题实践，比如利用仿真软件对机械零件结构进行强度分析和优化设计等，使教学内容紧跟学科前沿，培养学生的创新科研能力。
3 实验教学创新
机械设计基础的实验教学是必不可少的。在课堂中没有完全吃透、完全想明白的知识点，通过学生亲身动手实践，能够化虚为实，提高教学效率。然而，由于设备资源、实验课时的限制，实验项目的开展还停留在以教师讲解为主，学生重复教师示范的形式上，无法完成实验教学的预期效果[5]。
实际上，实验教学如果能够走出实验室，教学效果事半功倍。我们通过与企业合作，一方面让学生有机会参观机械零件实际的加工过程，将所学的理论知识和生产实践结合；另一方面让学生实际了解到企业生产加工机械零件过程中遇到的技术难题、局限与实际需求，启发学生运用所学知识，开动脑筋思考问题，激发学生的创新意识，分析问题，解决问题。同时，在与企业技术工人的交流中，能够让学生们开扩视野，触摸世界的前沿工程技术，使我们培养的人才能够跟上时代的脚步。在此基础上，学生带着问题和想法，走进实验室进行实验，很大程度上提高了学生创新能力的培养。
4 课程考核方式
机械创新方案合集 第12篇
关键词 创新设计能力 以教促学 讨论式学习 考核方式
中图分类号：G712文献标识码：A
创新能力则是人们改造旧事物和创造新事物的能力，它包括发现问题、分析问题、发现矛盾、提出假设、论证假设、解决问题及在解决问题的过程中进一步发现新问题、新方法从而推动事物向前发展的一种能力。创新能力的培养离不开收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、协作能力等等，也包括较扎实的基础知识、基本技能、较宽的知识面、较强的实践能力和丰富的实践经验。①②
在我国建设创新性大国的历史背景下，高职学生担负着生产一线的技术创新和管理创新的重任，即工艺流程的革新、加工方法的改良、新产品的开发试验、管理形式的变革等都是高技能型人才应具备的创新能力。机械设计基础是机械专业的专业基础课，涵盖了工程力学、机械零件、机械原理、机械设计以及机械课程设计等课程，内容广、综合性强，在机械类课程中起到了承上启下的作用。而目前的机械设计课程重视理论讲授、学生学习起来非常吃力、难以提高学习兴趣，内容过于陈旧且抽象单一、联系工程实际不够紧密、实践环节薄弱、并且忽视了对学生创新意识和创新能力的培养。因此，对该课程进行以培养学生创新能力和实践能力为目标的改革十分必要，必将对机械专业学生的创新意识和创新能力的培养起到十分关键的作用。③
1 以培养机械创新设计能力的培养为主线的项训练目整合课程内容
机械创新设计能力的提高需要一个长期的培养过程，而且需要扎实的机械设计理论知识、较强的创新意识和创新实践能力。因此，建立一个以培养创新能力为主线的机械设计课程内容，对有效培养高职学生机械创新设计能力的起着至关重要的作用。课程内容的设置遵循了学生认知、专业知识学习和创新能力成长的规律，从简单到复杂、从初级到高级，设置了一条以创新设计项目为引领、以认知项目和常规训练项目为理论知识掌握和应用的课程内容新体系，把相关理论知识的学些融入具体的项目训练中。④例如，在训练“脚踏式健身自行车的创新设计”时，先让同学们认识和操作牛头刨床和缝纫机的曲柄摇杆机构实物模型；其次，讲解与此相关的理论知识：曲柄摇杆机构的工作原理、曲柄摇杆机构的自由度计算以及弯矩强度和弯曲刚度的力学计算；然后以相关项目“颚式破碎机机构分析”训练与强化曲柄摇杆机构相关知识和分析与设计该类机构的能力；最后，让同学们分组设计“脚踏式健身自行车”，并强调其原理设计不能局限于曲柄摇杆机构，可以考虑棘轮机构、液压或气压传动系统、以及其他富有想象力的设计方案。
2 推行以教促学和讨论式学习为一体的教学方法改革
“以教促学”和“讨论式学习”均是以学习者为中心的教学方法，能够有效提高学生的独立思考能力、协作能力和创新能力，把二者融为一体，势必会产生更加有效学效果。
通过教而学的教学方法
“以教促学”的教学方法是基于建构主义理论之上的一种教学创新，基本的教学方法是真正以学习者为中心的交际教学法和以学习为中心的任务教学法。最终的目标是提高学生的自主学习和合作学习的能力，提高学生获取知识的能力、独立思考的能力和创新的能力。⑤在机械设计的教学过程中，让每组同学至少负责一节课的讲解，包括PPT制作、讲稿，该节课要求是基于项目或任务驱动，项目或任务的内容自选，应突出项目的创新性，并讲授与之相关的理论知识。
小组讨论式教学方法
小组讨论是合作学习中教学环境最宽松、学生参与度最高的互动学习方式。美国教育学家布卢姆认为：当学习转化为一种合作过程，人人都从中受益时，小组学习是十分有效的。⑥
目前的任务实施主要采用小组讨论的方法完成任务，分组往往很随意，要么是按学号分，要么按宿舍分，要么按上课时的习惯座次分，讨论后由一个学生总结。这样会使其他通同学偷懒，而且效率低，或者成绩较差的小组不讨论或讨论的进度很慢。高效的小组讨论具备这样的特征：一是分工明确，二是小组成员积极参与，三是时间被高效利用，四是学生之间能够互相帮助。这里提出通过教而学的小组学习法。在分组时，首先使每组中都有成绩差的学生和成绩好的学生，让成绩好的学生带动和指导成绩差的学生，以提高讨论的质量和效率；其次，应尽量使小组的数量比小组成员的数量多一个。在任务或项目分配时，每个小组的任务应尽量不同。当一个小组讨论完后，让该组每个的成员分别到其他小组去讲解或演示其任务内容，直至把其他小组成员全部讲会。在讲解时，要说明其任务完成的创新点和具体实施方案及结构实现。
3 以创新制作为主导改革实践环节
由于相关的零部件的强度和刚度的计算和校核在理论学习时已有训练，而且市场上大量已有成熟的相关计算软件，因此，该环节应注重方案和结构设计，掌握相关的强度和刚度的计算和校核方法和过程，但不必花费大量的时间去计算。项目的设计时给出的诸如减速器的设计范例只是参考，学生需要完成的项目应是减速器意外的其他项目，这些项目要么来自于生产实际，如旋转式多工位机械手、差速输送机、用于烟丝输送的垂直提升机等；要么是同学们感兴趣的能够解决实际生活问题的项目，如简易立体车库、健身自行车、新型高楼逃生窗帘、轻便式高楼逃生器、多功能野外手术床、自动鲜肉切片机等。在该环节，仍然要突出学生的自选自拟题目。在实物的制作过程中，对于体积较大的项目，做出模型即可，对体积较小或创新性较强的项目可做出1:1的实物。
4 建立以机械创新设计大赛内容为导向的机械创新设计协会
机械创新大赛为全国大学生提供了培养创新能力和科技转化成果能力的舞台。但以往的大赛只是少数同学参加，覆盖面很小 ，受益的同学不多。为此，我们成立了机械创新设计协会，下设十个小组，由一批有实践经验且创新能力较强的教师指导，并由组织能力、创新意识和创新意识较强的学生负责，分工协作，目的明确。以协会的形式开展活动，不仅利于学生充分合理安排时间，更能锻炼学生的组织管理能力，加强团队合作精神。每学期组织一次院内机械创新设计大赛，并给获奖的团体以奖励，比赛内容不限，比赛的题目以学生自拟为主，老师给与指导；每两年组织一次江苏省暨校内选拔赛，比赛内容以全国机械创新设计大赛的内容导向，题目可以是老师给出，也可以是学生自拟。此举极大地地激发了学生学习机械知识的热情和创新意识，较大地提高了学生的机械创新设计能力，且参与的学生数量得到了很多的提高，也取得了较好的比赛成绩，先后获得了自动黑板擦、万向液压救灾等二等奖8项、机械摩擦式高楼逃生装置、液压救灾剪等三等奖15项，并于2010年获得了江苏省机械创新大赛优秀组织奖。而且，相关机械创新设计获得发明专利2项，新型实用专利8项，并有3项正在审理中。
5 考核方式改革突出创新能力考核
考核方式的改革与课程体系、教学方法、实践教学改革相辅相成，相互促进，而且，后者是前者的基础，前者对后者具有较强的导向作用。
机械设计改变了以往重知识轻能力的“一卷定终身”考核方式，实行理论考核与实践考核相结合，采取过程评价与结果评价相结合的方式，强化学生综合实践能力，重点评价学生的职业能力，突出学生创新能力的考核。课程考核成绩包括形成性考核（60%）和期末考试（40%），其中形成性考核包括以下内容：
（1）平时成绩（10%）。主要包括平时课后作业和上课纪律考核。
（2）课堂项目或任务（30%）。针对高职生理论分析能力较差、定性分析能力和创新意识较强的特点，课堂任务考核主要包括机械设计的创新点、团队的协作精神和能力、学习态度和任务完成情况的考核其中创新点占课堂任务考核的30%。对于理论创新设计项目，其方案设计应占最大分值，其次是结构设计，最后是相关理论计算。
（3）课外实践创新项目（20%）。课外实践创新项目主要包括方案创新设计、机构创新设计、理论分析和实物制作。其中实物制作占40%，主要考察期功能是否实现、结构是否合理、制作质量是否达标；方案创新设计、机构设计和理论分析各占20%。
（4）期末考试（40%）。期末考试除了考核学生对课程知识掌握程度和一般应用能力外，还考核期创新设计能力，要求学生在规定的时间内，根据创新题目的要求，拟定出可行性方案，并画出机械系统的运动和结构简图，该题目占期末考试的20%。
6 结论
通过以培养学生创新能力为主线，对机械设计的课程内容体系、教学方法、实践环节和考核方式的的改革，提高了学生们的学习兴趣和学习效果、提高了学生的知识应用能力、增强了创新意识和创新能力。教学改革实施使我们看到，虽然高职生的理论分析和计算能力较弱，但学生们的定性分析能力、实践能力和创新思维能力是很强的。如果（下转第60页）（上接第44页）我们在借鉴他人成功经验的基础上，对机械设计教学过程中不断探索和实践，必将会摸索出更加适合培养高职生工程应用能力和创新能力的课程内容和教学方法来。
注释
① 汪刘生.教学论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:32-45.
② 杨志勤.等机械类高职创新能力培养“2332”教学模式的探索.中国职业技术教育,.
③ 李阳星等.机械设计基础课程体系改革与学生创新能力培养的研究与实践.黑龙江教育,2007(7、8).
④ 翁蓉等.高职高专机械设计课程教学改革研究.科技信息,.
机械创新方案合集 第13篇
[关键词] 机械安全； 机械设备； 优化设计； 遗传算法
一 引言
煤矿行业作为我国的一种重要的传统能源行业，在国民经济、人民生活等众多领域中起着举足轻重的作用。但现阶段我国的煤矿企业普遍存在着机械化的建设水品严重的滞后，在生产中，技术资源严重的不足，开挖的成本居高不下。而与其相对的是近些年来，机械安全技术的兴起，改变了传统机械设备的诸多不足之处，使得机械化技术渗透了人们生活的每个角落。在很多地方已经将引进机械安全技术这种重要的辅技术作为一种衡量公司运营好坏的标准。
而现阶段我国的煤矿企业基本上受制于机械化系统不发达，从而使得各个单位之间缺乏机械运转中的协调，同时，机械内部的各个应用之间也难以连通，不利于系统集成，致使系统内沟通繁琐。不止如此，缺乏有效的机械化技术也使得领导缺乏及时有效的数据用于推断预测企业的发展与行业的发展趋势。这些问题在一定程度上严重的制约了我国的煤矿行业发展，利用现有基于机械安全的煤矿机械设备优化技术完全可以大大改善这种现象。因此，将机械安全的技术引入我们煤矿行业势在必行。而将机械设备的优化方案在煤矿行业可以有效的将信息资源集中到各个管理机构，从而推进煤矿行业的机械化进程，促进煤矿行业的发展。
二 煤炭机械的危害
1 静止的危险
设备处于静止状态时存在的危险即当人接触或与静止设备作相对运动时可引起的危险。包括：
（l）切削刀具有刀刃。
（2）机械设备突出的较长的部分，如设备表面上的螺栓、吊钩、手柄等。
（3）毛坯、工具、设备边缘锋利和粗糙表面，如未打磨的毛刺、锐角、翘起的铭牌等。
（4）引起滑跌的工作平台，尤其是平台有水或油时更为危险。
2 直线运动的危险
指作直线运动的机械所引起的危险，又可分接近式的危险和经过式的危险。
（l）接近式的危险：这种机械进行往复的直线运动，当人处在机械直线运动的正前方而未及时躲让时将受到运动机械的撞击或挤压。
①纵向运动的构件，如龙门刨床的工作台、牛头刨床的滑枕、外国磨床的往复工作台等。
②横向运动的构件，如升降式铣床的工作台。
（2）经过式的危险指人体经过运动的部件引起的危险。包括：
①单纯作直线运动的部位，如运转中的带键、冲模。
②作直线运动的凸起部分，如运动时的金属接头。
③运动部位和静止部位的组合，如工作台与底座组合，压力机的滑块与模具。
3 机械旋转运动的危险
指人体或衣服被卷进旋转机械部位引起的危险。
（l）卷进单独旋转运动机械部件中的危险，如主轴、卡盘、进给丝杠等单独旋转的机械部件以及磨削砂轮、各种切削刀具，如铣刀、锯片等加工刃具。
（2）卷进旋转运动中两个机械部件间的危险，如朝相反方向旋转的两个轧辊之间，相互啮合的齿轮。
三 煤炭机械安全的优化
煤炭机械安全优化方案在煤矿机械设备建设的领域有不俗的变现。在基于安全的煤矿机械设备优化设计方案中，改善了原有的单一矩阵单点计算的方法，加强了数据终端的信号联接，让显影的图像和数字更加直观的显现在屏幕上。在动态扑捉成像中，有更多的高保真设计，完全可以满足在煤矿生产中对机械情况安全的有效控制。
安全技术正由于其强大的数值处理能力，因而用于机械的优化设计，这种设计也是最近几年才开始使用，它将机械的运转原理与计算机技术应用联接在一起，最生产中自动得出施工的最佳方案组合，为生产提供了很好的科学方案设计。在使用了机械安全技术优化机械系统后，可以大大提高设计效率和质量，还保障了煤矿生产中的安全。基于安全技术的煤矿机械设备优化设计方案优化的目的是让机械在最少的材料和最低成本的情况下，用最合理的技术完成要求的工作，最大程度的完成机械在结构方面的性能指标，把机械内部的强度、刚度、稳定性能都 发挥出来该技术就是比人工系统多出了智能识别，自动的在系统内部生成机械的最有配置，这样也可以合理的使用材料的性能，在一些技术，如切割上，达到更大的精度，对于几何尺寸要求高的构建，使用优化技术后可以完全达到设计的要求。接下来我们就优化的方法进行简单的叙述。
（1）非线性的优化设计法
非线性的优化设计是不同的约定的函数数值所产生的一种优化方案。系统在使用时，会自动生成约定之外的函数数值，这些数值直接用于机械的编程使用中，指导机械运行。这种非线性方案可以分为两种。一种是利用目标定位将一次积分和二次积分在相乘的情况下，再次加权，以得到相应的优化设计方案。这种方法具体有共轭替代法、变化模式阶层法以及多普勒开根号法。这些在基于机械安全的机械优化方案中正是由于稳定性能良好，计算较为简便，所以使用比较广泛。另外一种就是假定一个多元函数，将函数在定义域范围内缩减至有效值，把目标函数的第三种类型编程可分析区域加以利用。这种方法虽然比较简单，但是用于机械优化中却很少，最主要的原因是在转变编程中多次使用机械安全。
（2）线性优化设计法
在机械设备优化设计问题大多要使用线性函数，根据线性函数出来数据时又可以分为直接法和间接法。直接法通常有复杂图形静态变现法，在机械设备在运转中会遇到一些人为情况下无法处理的事情，这时利用机械安全所生成的处理技术，可以很好的在具体的点位固定目标，将机械设备指引到正确的位置。构造中，函数不断的迭代，自动加载出合适的运行模式，在一系列的数学计算后，得出线性解答，最终得到合理的解决方案。
四 基于机械安全的煤矿机械设备优化设计分析
基于机械安全的煤矿机械设备优化设计是在以往传统的机械设计理念上加上了更多的计算机数据编程，是一种更加科学的现代化手段。为在煤矿生产效率中也得到了很好的优化，也能使机械产品的质量达到更好、更高的要求。接下来，我们将着重介绍在煤矿机械设备中使用机械安全优化方案中的遗传算法。
遗传算法，是20世纪70年代初期由美国密执根大学霍兰教授提出的一种基于机械安全下全新机械设备全带概率优化方法。GA是一种在人为施工条件下非确定性的拟自然算法，这种算法是根据自然界仿照生物的固有进化规律，对一个大的群体进行随机抽样，观测其繁衍变化以及淘汰机制。其中就会有适者生存，不适者就会被淘汰，按照这样的规律不断重复，使整个群体在繁衍的素质上和种群的数量上都会有很大的提高。
主要应用领域有：函数优化方面、机械的组合优化、机器概念学习、设备的控制方面、三维图型显示、机械设备故障诊断、人工生命、神经网络等最近几年中遗传算法在机械工程领域也开展了多方面的应用。本文中提到的基于机械安全下的设计优化就是选取这样的设计理念，在优势上有了很大的突显，主要表现在：
（1）煤矿机械设备结构优化设计：在煤矿生产中，多考虑到机械的方便和使用性，遗产法在结合机械安全软件后，针对多样的遗传算法中的弹性改变量、固定动态与波段概率等是不能够改变机械设备的运行模式，也就不能对煤矿机械设备有任何的优化过程。在提出了交叉适应变于线替改变的方法后，弹性改变量就会维持在一个平稳的状态，遗传算法中的频率会体现在设备的转动上，这种遗传算法为解决机械设备在工程使用中结构优化设计、多峰值函数求极值等问题提供了参考。
（2）可行性分析：在机械的整个框架系统中，模拟了固定模式中的运行，加上基于机械安全下的运转方式，把整个系统的优化性再次提升，能够在加工材料和零件上的加工都有很好的保护作用，避免了很多机械设备在使用中对于不明施工环境变化导致的机械损坏，提出框架结构系统可靠性优化的遗传算法在机械设备升级优化都有积极的帮助。
尽管遗传算法在机械安全指导下已解决煤矿生产中了许多难题，但还存在许多不足之处，如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进机械有效的工作时间和工作方法来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。用遗传算法求解约线性和非线性优化问题时，一般采用共轭发散函数法，如何合理的选择共轭因子是算法的难点之所在。共轭因子取得过小时，可能造成整个发散函数的极小解不是原目标函数的极小解；共轭因子取得过大时，搜索过程增加困难，所以对基于机械安全的煤矿机械设备优化中遗传算法中的一系列问题还有待于进一步研究、讨论。
五 结束语
基于机械安全的煤矿机械设备优化创新设计作为一项革命性的技术，在许多行业中都有着巨大的发展空间及应用价值。在煤矿企业机械化进程中引入机械安全技术有着明显的优势，它在简化管理，加强安全监控等方面具有不可比拟的优势，十分适合我国煤矿企业的发展。利用机械设备的优化方能能实现对煤矿资源的合理开发利用，使得煤矿行业能可持续发展。
将机械设备安全优化创新方案引入到煤矿企业的机械化建设中是一种十分有前景的尝试，可以预见的基于机械安全的煤矿机械设备优化设计能推进我国煤矿企业的升级。但作为一个长期复杂的建设工程，在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过相关部门的共同努力，让基于机械安全的煤矿机械设备优化设计的整体系统能早日实现，并且进一步推进我国煤矿企业的发展。
[参考文献]
[1] 濮良贵. 机械零件[M]. 北京高等教育出版社， 1982，5（13）：23-26.
[2]蒲 俊，吉家锋. 机械安全数学手册[M]. 上海浦东电子出版社，2002，9（11）：100-108.
机械创新方案合集 第14篇
关键词：机械工程设计；创新思维；应用
创新设计思维在机械工程设计中的作用是相当重要的，相似性思维是创新思维发展过程中的必然阶段，相似性思维在创新思维的发展过程中是不可或缺的，科研中对事物主要进行的是相似性分类，然而在工程机械产品中主要采用的科学分类方法是模块化分类，因此为了能够有效的生产工程机械产品就要在设计的过程中融入创新思维。
1.机械工程设计的发展
.传统机械工程设计
经过上百年的积淀，机械工程设计发展目前已经比较完善，机械工程设计也在不断的进步中，早期的机械工程设计受到各种条件限制，如：经济发展水平和生产条件的限制，严重阻碍了机械设计的持续前进。即便实践经验丰富的工程技术人员，在设计过程中能够节省大量的时间，但还是无法摆脱传统设计理念的影响，犯错误仍然难以避免。因此，早期的机械工程设计仍然经历了比较长的过渡期，而且也限制了生产价值的创造。
在机械工程设计的理念中，传统的机械设计操作过程比较复杂，执行难度比较大。首先设置专门的市场调查人员，在目标产品的调查过程中使用各种有效的手段，根据实际的调查结果对市场需求进行预测，采取合适的手段对工程设计存在的问题进行分析和整理。而且对于存在的问题进行整理，然后进行全面的分析，提出具体的解决方案和设计方案。最后，所有的成员一起进行汇总、评价和分析，从而得出结论，然后制定计划来完成整体的设计。在整个设计过程中，市场调研，模型框架，讨论和测试都是密切联系的，在这一系列的过程中，没有精确的信息数据和具体的参考的实例，因此，传统设计存在较高的危险系数。
.现代机械工程设计
机械工程设计本身就是具有创造价值和创造力的工作过程。如今，现代工业具有惊人的发展速度，科学技术也得到了迅速的发展，人们的生活质量也得到了了显著的改善，各种企事业单位的人才都被重用，尤其是重视他们的创造力和主动性，占据了社会的主导地位。而且人在机械设计领域发挥着举足轻重的作用，是机械工程设计的中坚力量，他们通常利用最先进的科技成果，挖掘人的潜力，有效的利用创新思维，与此同时先进的科学技术在机械设计中得到了广泛的应用，主要有设计技术，设计工具，计算技术，甚至在机械工程设计与制造当中运用最新的材料等。从而把设计人员的创造活力和热情有效的进行激发，从而改变了单调而枯燥的机械设计过程，使他们突破设计领域的限制，更多的新产品被开发出来，从而能够创造更多的财富。
2.创新思维在设计过程中的运用
.智力思维法
由于受灵感或潜意识流的作用，新的创意才会被激发，并组织5至10人的专家组进行会议讨论，会议通常持续了一个小时，专家们将对同一个课题进行公开讨论，发表自己的意见，专家之间的交流可以产生新的灵感，从而彼此之间互相借鉴，丰富各自的头脑，再加上各种各样的想法来制定更多的方案，从而能够引发出更多具有创新性的方案。这种模式的会议主要是为了在短时间内去对专业问题和项目进行探索。
.组合创新法
组合创新法主要包含两中不同的方法，一个是模块组合的方法是将工程系统中具有相似性的功能进行全面的分析和系统分类，划分出基本的功能单元，并将相对独立的层次进行归类，然后把它们设计成其他的“模块”，从而使其具有规范性和标准性。用户只需要购买需要更换模块对他们的设备进行升级，避免了购买新机的麻烦和资金支出。另外的方法就是形态矩阵法，根据影响因素将复杂的问题进行分解，也就是目标标记。将参照因素利用图解法来进行合理的安排，将各个参照量可能存在的基准值清晰的列出来，从而形成矩阵形态图表，最终形成各种可能的状态组合，这种方法可以绘制出各种设计方案，并且在大型机械设计中进行运用。
.联想类比法
联想类比法主要包含三种方法，首先是相似类比法，在工程技术中合理的将各个组件进行合理的划分，其中主要包括类似的结构，类似的过程和类似的功能等，从而形成一个合理的分类体系。同时在进一步分析的基础上进行深层的分解，根据层次进行的水平划分，根据本单位的客观需要进行综合分析，最后进行总体的整合和优化分类，并将新的技术引进来，最终形成全新设计流程。例如，根据齿轮啮合传动的原理对同步齿形带传动的设计进行类比。有时候，人或动物的行为也是机械设计的类比依据，从而能够形成全新的结构和设计。例如，蟹爪加载机制的设计原理就是依据蟹钳的工作原理。第二种方法就是仿生法，例如，仿生机器人的设计。第三种是移植法，例如，物理上的激光技术、电火花技术就是激光切割机、电火花成型机设计的依据。
.相似性分类
创新研究的第一步就根据事物的相似性进行科学分类。在工程技术中，按层次找出相似的单元对结构相似、功能相似、运动相似的系统或组件进行合理分析，同时对分类进行进一步的分析和分解，最后在做出优化和整合，新技术的融合要根据有关单位的客观需求，同时进行分类与整合，运用新技术创造出新事物。
综上所述，创新是任何行业发展过程中必然要经历的，机械工程设计的不断创新，能够改善机械产品的性能，而且企业的市场竞争力也可以得到显著的提高，因此企业就能获得更多的经济效益。创新思维是创新设计的基础，丰富的知识和经验是创新思维的基础，在创新设计方面，创新的思维并不是将所有的想法都列入其中，丰富的理论基础是创新思维的出现必然要求。
参考文献：
[1]万耀青，阮玉湘.机电工程现代设计方法[M].北京：北京理工大学出版社，2011.