作者：黄娟姬 单位：长春轨道客车股份有限公司技术中心城铁客车开发部
方案设计的多样性主要体现在其设计路径的多样化和设计结果的多样化；层次性。设计分别作用于功能层和载体结构层，功能的层次性也就决定了结构的层次性；不良结构性:。表现为产品信息是定性的、不精确的、不确定的、不完整的、不一致的；抽象性。表现为产品的几何细节不重要，忽略与功能和行为无关的其他属性，设计对象更多是词汇意义上的表示；经验性。产品的设计从设计人员所能获取的设计经验开始的，如综合性、艺术性、多目标性、反复迭代性等等。
结构功能元及其特征属性
机器是由许多零件按特定关系组合而成，机械产品的概念设计内容包括功能抽象化、功能分解以及功能结构图设计。功能元按照其完成的功能分类，其中主要是用于轴系的功能元件。包括支承类的回转副、联接类的回转副、传递运动类移动副和齿轮副。轴系结构方案设计是一个特征属性的维护系统，它由滚动轴承系统，滑动轴承系统组成。轴系主要功能元的特征属性包括支撑类结构功能元，具有14个分量的特征集合。即如可否用作固定支承、可否用作游动支承、内外圈可分离性、径向尺寸、内径可否做成锥孔、径向载荷、轴向载荷、联合载荷、联合载荷、耐冲击性等；传动类结构功能元。齿轮机构用于传递两轴之间的运动和动力，应用广泛；轴的属性。轴要用滑动轴承或是滚动轴承来支撑，滚动轴承的组合结构设计要保证轴承正常工作，常见的轴有直轴和曲轴；其他功能元的特征提取。
轴系布局方案设计
轴系是机械传动系统中最为重要的部分，实际中的布局方案应用对照包括齿轮减速器、蜗杆减速器、蜗杆一齿轮减速器。单轴的结构布局设计。包括功能元的符号表达，即功能元的符号表达和轴系功能块的数学表达；功能元的计算规则。集合笛卡尔积有序对，就是有顺序的数组；功能元符号表达与布局方式的计算。为了实现结构方案的可视化，要考虑直轴传动的情况，轴系的结构符号布局方式包括单轴的符号布局。
轴系的结构布局设计包括轴系的结构布局计算、下游多方案的生成和复杂轴系的多方案布局形式。轴系间结构方案可通过所有轴系结构布局集合间的卡氏积运算得到，对于减速器或是其他由设计运动方案的给定了轴系机构而言，我们总可以通过这样的计算得到其可能的结构设计解，为设计者提供设计参考帮助。结构布局形式会因为设计中设计者的设计指标要求的不同而有方案的优先级别的排序，得到满足实际要求的方案，将最终指导下游的结构设计；获取上述最优结构方案后，再重点对支承功能元和传动功能元进行较为细致的结构方案设计，并集合实际应用当中的情况对多布局形式进行应用。以一链式运输机为设计实例。通过运动方案设计一步得到了该设计的传动类型和分级情况，进行设计系统的传动方案中的详细信息设计。
传动方案拟订具体要考虑摩擦传动(带传动、摩擦轮传动)的承载能力，链传动具有固定的运转不均匀特性，以及大尺寸大模数的锥齿轮加工；进行设计参数计算时要考虑电机的选择与传动比的计算、运动参数及动力参数初算（各轴转速、功率、扭矩，传动件计算），给定传动比的大小、工作条件限制等。计算产生布局方案。在运动方案设计中的第二级传动中有m二2，即有两根轴，每根轴上有两个传动功能元，对于输入轴为带传动和高速齿轮，对于输出轴为低速齿轮和链传动;每根轴采用个支撑功能元。在程序界面内为该布局情况下的轴按要求进行编号，经计算并结合设计的要求和工作条件，针对每根轴又生成其上传动功能元和支撑功能元的编号，将计算结果于特征项目中所描述的范围进行对照，用来完成接下来的支撑功能元类型确定和结构简图生成，得到各个支撑处的轴承工作条件总结。通过特征上的排序按钮按某一项进行排序，挑选出最符合设计条件的轴承。
方案的最终生成。考虑到经济性和实用性等要求，可以选择圆柱滚子轴承成为设计方案；根据传动要求和工作条件，低速级的轴，在系统进行匹配后得到多种满足设计需求的轴承类型，选择圆柱滚子轴承为方案；将设计结果记录，用以验证系统的有效性和实用性。四、软件平台的开发开发所用到的相关技术包括VB6.0和SQLServer。OLEDB和ADO。这些都是高质量的开发软件，带有面向企业的特点，为企业级Inrtnaet应用多层软件结构提供了数据接口标准。在图形设计中包括问题提出、方法解决和实际程序代码，使程序具有可读性，可修改性，可维护性。