1.工业设计概述

工业设计离不开美学和工程。工业革命发展到一定程度后，工业设计分为传统和现代两个方面。一般来说，传统的工业设计专注于工业产品本身，然后包装产品使产品符合人们的审美，但社会和技术不断进步，人们放弃了传统的工业设计模式，现代工业设计在新时代的背景下出现。这种设计包括服务和现代设计，是在制定全面合理计划的前提下，利用特定的手段，朝着预设的目标努力。工业设计最显著的特点是知识面广，综合性强。在过去，由于其极大的局限性，人们经常称之为产品的外观设计，因此人们也认为它与机械操作密切相关。然而，工业设计的应用不仅仅是这样，还可以广泛应用于制造业，这充分体现了它的综合性。除了工程和美学，还涉及经济学、生物学、心理学等学科。此外，工业设计不仅实用性强，而且实用性强。工业设计的产生离不开人们的不断尝试，需要创新和设计。在这个过程中，我们会研究总结人们的反应，然后合理匹配产品和人们的生活方式，使人们的日常生活更加便捷，这也是产品社会价值的体现。此外，工业设计也有时代感。不同的时代伴随着不同类型的工业设计，对此的需求也不尽相同。在当前时代背景下，环境保护是一个极其重要的努力方向，因此在工业设计中，应充分考虑绿色环保因素，不得以破坏环境为代价进行工业生产。

2.机械设计概述

机械设计是指设计具有机械性能的部件、部件、产品或系统。例如，各种机械元件的设计，如轴、轴承、离合器、齿轮和紧固件，都属于机械设计的范围。在机械设计过程中，提出了许多技术设计标准，包括功能、安全、可靠性、工艺、重量、尺寸、磨损、售后维护等。产品设计、加工制造、维修售后都是其步骤[2]。同时，将环保要素融入机械设计环节也是近年来的重大突破[3]。一般来说，机械设计问题应用清晰完整的功能、规格参数和评价标准来描述：功能：指产品可以实现的功能。该功能通常由非量化语句描述。例如充电功能(充电器)、吸尘(真空器)、运输物体(移动工具)或支撑负载(支架)。规格参数：成品需求定量描述。例如，产品规格参数可以根据尺寸、重量、精度、体积、速度或负载能力来定义。因此，规格参数开始成为机械设计过程中的设计约束。评价标准：是对产品目标特征的要求。评价标准被视为优化解决方案的设计目标值。设置评价标准是为了最大限度地优化机械设计功能，减少产品不足。虽然规格参数和评价标准因产品设计而异，但一些常见的设计注意事项仍适用于任何机械系统。这些设计因素包括负载能力、变形、稳定性和耐久性。这些评估标准必须对设计变量的依赖性进行建模和分析，以优化产品。随着科学技术的发展，近年来有限元分析（FEA）在相同的约束条件下，逐渐应用于分析机械设计系统[4]，有效提高了产品性能。