机械设计过程中的思维

摘 要：创新于现代机械设计中正在发挥越来越大的作用,本文阐述了当前机械创新设计的特点、形式等方面,同时举了创新的实例,讲述创新在机械设计中的关键性.

关 键 词：机械设计创新基本形式原则新型内燃机

引言

创新在人类进步的过程中起到了重大的作用,并且促进了机械设计的前进与发展,机械结构一直以创新作为发展的动力.如今的时代是知识的时代,机械设计与制造在国民经济的发展中,起到了奠定基础的作用,创新才是推动发展的不竭动力.创新能力一旦出现缺失,就会丧失许多本来应该得到的机遇,没有创新就没有机械技术的不断前进.知识创新和技术创新在竞争中起到了决定胜负的作用,关系到企业的兴衰成败.

1机械创新设计及其特点

机械创新设计就是要把设计者脑海中潜在的创造力完全地释放出来,再借助人类已经取得的相关成果重新进行构思,设计出从前更加具有独特性和实用性的设备装置的一种活动.机械创新设计进行的基础就是机械设计学理论,再对一系列的相关学科进行融合,综合设计之后产生的技术方法.

机械创新设计具有许多优秀的特点：①设计的学科比较多,比如机械、液压、电力等多学科之间进行渗透和综合.②设计过程里面很大一部分的工作不需要进行计算,而是建立在日常知识的积累上,需要大量的推理判断,还需要与创新性思维进行一定的融合.③要在多方案中将最优方案甄选出来.大型的设计中,必须根据能力进行甄选,并且对所选方案进行科学的优化.④创新设计需要不断地进行筛选,每一阶段都有着不同于其他阶段的特点,客观上还有一定的联系,又是一个整体.

2机械创新设计研究的目的和意义

开展机械创新设计研究,可以提高本身的科技发展水平,还可以获取丰富的社会效益和经济效益.具有许多意义：

（1）深入地进行机械创新设计的研究,可以促使人类发明更多的新机器；

（2）机械创新设计研究可以使机械专家以更快的速度进步,有利于机械设计水平向着更高、更快的目标发展；

（3）机械产品进行创新设计之后,可以有效提高自身的竞争力,当时的时代产品追求专利化,这样才能获取的更大的收益；

3机械设计中创造性思维的基本形式

3.1发散型思维

发散型思维就是在思维过程中,将已经掌握的概念重新进行整合梳理,向附近形成辐射,扩散出更多的答案或者是解决问题的方法.发散型思维.没有固定的方向和固定的范围,也不仅限于传统的思想,很多时候思考问题采取的是比较新颖的想法,常常给人意想不到的效果.

发散型思维能力的高低收到好多因素的影响,最重要的一点就是迁移能力..发散型思维有许多不同的表现形式,例如立体思维、多路思维、反向思维等等.发散型思维想要得到的答案要是最多的、最具有新意的,一定要是前人没有想过、没有使用过的方法,这就给机械创新设计带来了更多的灵感.

3.2聚合型思维

聚合型思维则是用具体的对象当做中心,从不同的角度入手,最后思维回到这个选好的中心上来,解决出现的问题,也就是在许多方案中选择最为合理、有效的那一个.

发散型思维和聚合型思维都属于创造性思维的范畴,两者之间存在着一定的联系,并且不可分割.机械创新设计一定都是由发散思维到聚合思维的过程,然后再从聚合思维到发散思维,反复进行循环,直到问题最后解决.发散型思维和聚合型思维在哲学上来说,属于辩证统一的一个过程,创造性思维整个过程都是为了最后创新的目的做准备,从五花八门的设想中选取最优质的方案.

3.3想象思维

想象是在思维活动里面,属于抽象思维的一种,想象可以是天马行空般的任意想象,也可以是在已有的基础上进行再加工或者是局部更新的想象.想象思维一定要以客观现实作为基本的出发点,还要具有一定的概括性以及形象性.

想象是人类的思维中,最神奇的一部分,也是最美丽的一部分.失去了想象,也就失去了创造,想象就是创造精华所在.万有引力定律只是因为一个普通的苹果落下地面,牛顿据此展开想象,得到了万有引力定律；“嫦娥奔月”也是人类想象出来的神话故事,促使人类发明了可以登上天空的飞行器.想象可以推动社会不断地进步,科学不断地发展.

4机械创新设计思维的2个原则

机械设计过程是由功能要求开始出发,再到作用原理,最后进行物理结构构思的一个过程.创新设计思维进行的过程中,一定要将下列的原则牢牢把握好：

（1）最短路径原则

首先要对产品具有的功能进行明确,然后找出最佳的设计例子,以便在最快的时间内接近目标,然后选用正确的价值工程方法,再将价值较低的极少数组件找出来,当做研究的对象,分析出对象当前存在的矛盾,尝试在最小的变动之下将矛盾解决.这种方法需要消耗的能量是最少的,也就是所说的选用的路径是最短的.

（2）相似性联想原则

联想是要针对事物之间的相似性进行分析和归纳,联想合理与否的一点重要依据就是是否具有相似性,相似性由产品的实例进行决定,如果多样产品实例同时满足一种功能要求,那么它们之间就可以说是存在着一定的相似性.

5机械创新设计实例-新型内燃机的开发

无曲轴式活塞发动机就是机械创新设计的一种实例,它把圆柱凸轮于发动机的中心部位进行安装,在圆柱凸轮的附近就可以在设置多个气缸,这样就形成了多缸发动机.一旦圆柱凸轮的凸轮轮廓形状出现变动的话,输出轴的转速也会随着进行改变,就起到了减速增矩的作用.上述的凸轮式无曲轴发动机已经被广泛应用起来,船舶和机械行业都可以看到它的影子.

旋转式发动机与从前的往复式发动机进行比较的话,输出功率上具有明显优点：体积小、重量轻、噪声低并且结构照比以往简单,但是在实际应用的时候还是存在着一些弊端,需要进一步进行解决.

6结语

一定要善于吸收多方的经验,在追求最佳方案的时候,成熟的技术可以直接采用.还要具备一定的学习能力,机械设计涉及到许多学科的知识,设计者一定要具有针对问题自学进行解决的能力.只要对自己有信息,努力进行钻研和探索,一定会寻求到最佳的设计方案.