机械装配是机械设计过程中最后的环节,也是最重要的环节之一。一直以来,机械装配方向的研究都是机械领域的热点问题,也诞生了一些新的设计理论,诸如虚拟装配技术、基于模糊技术的DFA等,这些新技术、新理论解决了机械设计领域中一些问题,但是作为一种后修改式的设计方法,它们不能从根本上解决问题。所以,本文突破了传统的机械产品设计模式,从装配的角度对机械设计进行重新审视,提出一种基于机械装配结构基因的设计模式,这种设计模式不同与以往的单独零件设计、然后在装配到一起的设计流程,它借鉴了生物学基因的概念,是以功能为导向,以装配体为目标,以生成机械装配结构为手段,形成能具有一定功能的够满足用户使用需求的机械产品。本文的主要工作如下：(1)从机械产品装配的层面,分析了零件的由来和装配的本质,提出了机械装配结构和装配系统的概念；从多方面论证了机械装配系统和生物体之间的相似性,为后续的研究提供了理论支持。(2)本文借鉴生物学中的“基因”理论,建立了机械装配结构基因的理论。机械装配结构基因的建模过程和生物学基因的发现顺序类似,是“由表及里”的,经过分析比较本文还得出零件是机械装配结构基因的表达结果、零件是基于特征的和参数化的特征树可以生成零件等一系列结论。(3)本文建立了基于机械装配结构基因的转录和逆转录机制,创建了从机械装配结构基因、参数化的特征树、特征到零件的转录流程；逆转录是机械装配结构基因的一个重要的组成部分,它能够不断丰富现有机械装配结构的基因库,使机械装配结构基因的功能更加完善；另外,基于机械装配结构基因的转录机制的建立,直接证明了机械装配结构的自组织性。(4)本文设计了一种基于机械装配结构基因的建模环境,这种设计方法设计的机械产品都是由机械装配结构基因生成,这种设计方法具有更好的同源性,能够更好的管理设计过程中的信息,能有效的避免重复设计等现象。