1.2　常規設計、現代設計與創新設計

機械設計方法對機械產品的性能有決定作用。一般說來，可把設計方法分為正向設計和反向設計，反向設計也稱反求設計。正向設計的過程是：首先明確設計目標，然后擬訂設計方案，進行產品設計、樣機制造和實驗，最后投產的全過程。正向設計方法可分為常規設計方法（又稱傳統設計方法）、現代設計方法和創新設計方法。它們之間有區別，也有共同性。反向設計的過程是：首先引進待設計的產品，以此為基礎，進行仿造設計、改進設計或創新設計的過程。

1.2.1　常規設計

常規機械設計是依據力學和數學建立的理論公式或經驗公式為先導，以實踐經驗為基礎，運用圖表和手冊等技術資料，進行設計計算、繪圖和編寫設計說明書的設計過程。一個完整的常規機械設計主要由下面的各個階段組成。

①市場需求分析　本階段的標志是完成市場調研報告。

②明確產品的功能目標　本階段的標志是明確設計任務書。

③方案設計　擬訂運動方案，通過對設計方案的選擇與評價，最后決策確定出一個相對最優方案是本階段的工作標志。

④技術設計階段　技術設計是機械設計過程中的主體工作，該階段的工作任務主要包括機構設計、機構系統設計（含運動協調設計）、結構設計、總裝設計等，該階段的標志是完成設計說明書和全部設計圖的繪制工作。

⑤制造樣機　制造樣機并對樣機的各項性能進行測試與分析，完善和改進產品的設計，為產品的正式投產提供有力的證據。

常規機械設計方法是應用最為廣泛的設計方法，如機械原理中的連桿機構綜合方法、凸輪廓線設計方法、齒輪幾何尺寸的計算方法、平衡設計方法、飛輪設計方法以及其他常用機構的設計方法等都是常規的設計方法。

常規設計是以成熟技術為基礎，運用公式、圖表、經驗等常規方法進行的產品設計，其設計過程有章可循，目前的機械設計大都采用常規的設計方法。常規設計方法是機械設計的主體。在常規機械設計過程中，也包含了設計人員的大量創造性成果，例如在方案設計階段和結構設計階段中，都含有設計人員的許多創造性設計過程。

1.2.2　現代設計

相對于常規設計，現代設計則是一種新型設計方法，其在機械設計過程中的優越性日漸突出，應用日益廣泛。

現代設計是以計算機為工具，以工程設計與分析軟件為基礎，運用現代設計理念的新型設計方法。與常規設計方法的最大區別是強調運用計算機、工程設計與分析軟件和現代設計理念，其特點是產品開發的高效性和高可靠性。

現代設計的內容極其廣泛，可運用的學科繁多。計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、有限元設計、并行設計、虛擬設計等都是經常運用的現代設計方法。

現代設計方法具有更大的通用性。例如，優化設計的基本理論不僅可用于機構的優化設計、機械零件的優化設計，而且可用于電子工程、建筑工程等許多領域中。因此，通用的現代設計方法和專門的現代設計方法發展都很快。比如，優化設計與機械優化設計、可靠性設計與機械可靠性設計、計算機輔助設計與機構的計算機輔助設計等并行發展，設計優勢明顯，應用范圍日益擴大。

現代設計方法強調運用計算機、工程設計與分析軟件和現代設計理念的同時，其基本的設計過程仍然是運用常規設計的基本內容。所以在強調現代設計方法的時候，切不可忽視常規設計方法的重要性。

1.2.3　創新設計

常規設計是以運用公式、圖表為先導，以成熟技術為基礎，借助設計經驗等常規方法進行的產品設計，其特點是設計方法的有序性和成熟性。

現代設計強調以計算機為工具，以工程軟件為基礎，運用現代設計理念的設計過程，其特點是產品開發的高效性和高可靠性。

創新設計是指設計人員在設計中發揮創造性，提出新方案，探索新的設計思路，提供具有社會價值的、新穎的而且成果獨特的設計成果。其特點是運用創造性思維，強調產品的獨特性和新穎性。

機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術知識進行創新構思，設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品（裝置）的一種實踐活動。它包含兩部分：從無到有和從有到新的設計。

機械創新設計是相對常規設計而言的，它特別強調人在設計過程中，特別是在總體方案、結構設計中的主導性及創造性作用。

一般來說，創新設計是很難找出固定的創新方法。創新成果是知識、智慧、勤奮和靈感的結合，現有的創新設計方法大都是根據對大量機械裝置的組成、工作原理以及設計過程進行分析后，再進一步歸納整理，找出形成新機械的方法，用于指導新機械的設計中。

實踐源于人類的生產活動，理論來源于對實踐活動的總結，由實踐活動中產生理論，然后，理論又可指導實踐。創新設計方法的誕生也符合人類的認知規律。常見機構創新設計方法主要有：利用機構的組合、機構的演化與變異和運動鏈的再生原理進行創新設計。