1.2　常规设计、现代设计与创新设计

机械设计方法对机械产品的性能有决定作用。一般说来，可把设计方法分为正向设计和反向设计，反向设计也称反求设计。正向设计的过程是：首先明确设计目标，然后拟订设计方案，进行产品设计、样机制造和实验，最后投产的全过程。正向设计方法可分为常规设计方法（又称传统设计方法）、现代设计方法和创新设计方法。它们之间有区别，也有共同性。反向设计的过程是：首先引进待设计的产品，以此为基础，进行仿造设计、改进设计或创新设计的过程。

1.2.1　常规设计

常规机械设计是依据力学和数学建立的理论公式或经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的设计过程。一个完整的常规机械设计主要由下面的各个阶段组成。

①市场需求分析　本阶段的标志是完成市场调研报告。

②明确产品的功能目标　本阶段的标志是明确设计任务书。

③方案设计　拟订运动方案，通过对设计方案的选择与评价，最后决策确定出一个相对最优方案是本阶段的工作标志。

④技术设计阶段　技术设计是机械设计过程中的主体工作，该阶段的工作任务主要包括机构设计、机构系统设计（含运动协调设计）、结构设计、总装设计等，该阶段的标志是完成设计说明书和全部设计图的绘制工作。

⑤制造样机　制造样机并对样机的各项性能进行测试与分析，完善和改进产品的设计，为产品的正式投产提供有力的证据。

常规机械设计方法是应用最为广泛的设计方法，如机械原理中的连杆机构综合方法、凸轮廓线设计方法、齿轮几何尺寸的计算方法、平衡设计方法、飞轮设计方法以及其他常用机构的设计方法等都是常规的设计方法。

常规设计是以成熟技术为基础，运用公式、图表、经验等常规方法进行的产品设计，其设计过程有章可循，目前的机械设计大都采用常规的设计方法。常规设计方法是机械设计的主体。在常规机械设计过程中，也包含了设计人员的大量创造性成果，例如在方案设计阶段和结构设计阶段中，都含有设计人员的许多创造性设计过程。

1.2.2　现代设计

相对于常规设计，现代设计则是一种新型设计方法，其在机械设计过程中的优越性日渐突出，应用日益广泛。

现代设计是以计算机为工具，以工程设计与分析软件为基础，运用现代设计理念的新型设计方法。与常规设计方法的最大区别是强调运用计算机、工程设计与分析软件和现代设计理念，其特点是产品开发的高效性和高可靠性。

现代设计的内容极其广泛，可运用的学科繁多。计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、有限元设计、并行设计、虚拟设计等都是经常运用的现代设计方法。

现代设计方法具有更大的通用性。例如，优化设计的基本理论不仅可用于机构的优化设计、机械零件的优化设计，而且可用于电子工程、建筑工程等许多领域中。因此，通用的现代设计方法和专门的现代设计方法发展都很快。比如，优化设计与机械优化设计、可靠性设计与机械可靠性设计、计算机辅助设计与机构的计算机辅助设计等并行发展，设计优势明显，应用范围日益扩大。

现代设计方法强调运用计算机、工程设计与分析软件和现代设计理念的同时，其基本的设计过程仍然是运用常规设计的基本内容。所以在强调现代设计方法的时候，切不可忽视常规设计方法的重要性。

1.2.3　创新设计

常规设计是以运用公式、图表为先导，以成熟技术为基础，借助设计经验等常规方法进行的产品设计，其特点是设计方法的有序性和成熟性。

现代设计强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念的设计过程，其特点是产品开发的高效性和高可靠性。

创新设计是指设计人员在设计中发挥创造性，提出新方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、新颖的而且成果独特的设计成果。其特点是运用创造性思维，强调产品的独特性和新颖性。

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术知识进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。它包含两部分：从无到有和从有到新的设计。

机械创新设计是相对常规设计而言的，它特别强调人在设计过程中，特别是在总体方案、结构设计中的主导性及创造性作用。

一般来说，创新设计是很难找出固定的创新方法。创新成果是知识、智慧、勤奋和灵感的结合，现有的创新设计方法大都是根据对大量机械装置的组成、工作原理以及设计过程进行分析后，再进一步归纳整理，找出形成新机械的方法，用于指导新机械的设计中。

实践源于人类的生产活动，理论来源于对实践活动的总结，由实践活动中产生理论，然后，理论又可指导实践。创新设计方法的诞生也符合人类的认知规律。常见机构创新设计方法主要有：利用机构的组合、机构的演化与变异和运动链的再生原理进行创新设计。