摘要：我国工业建设随着我国整体经济建设的快速发展而发展迅速。从工业革命以来，在二百多年的工业化进程中，创新设计一直是推动和发展前沿技术的永恒动力，创新设计既是发展生产力的源泉，也是生产力发展的结果。技术的创新会带来产品的更新优化，也会创造出全新的科技成果。创新成果离不开创新设计，而创新设计的方法和思维来源，更是创新设计的核心问题，特别是在机械结构设计当中，创新设计思维的应用是一直不断探索的课题。
引言科技的快速发展使我国各行业迎来新的发展机遇，很多先进的科研技术运用到各行业中，使其自身发展非常迅速。创新不仅仅是一个国家在发展过程需要具备的一种能力，也是一个企业发展需要具备的技能。对于国家来说，只有不断的进行机械结构设计的创新，才能够保持国家在发展方面的需求，满足在建设方面的需求；对企业来说，只有不断地进行机械结构设计的创新，才能够满足社会各方面的需求。
1机械结构创新设计概述
机械结构对其性能起到了决定性作用，而机械结构的创新设计主要从原理、形状、性能等角度出发，运用了创新思维在保证机械实用性的前提下进行改造更新。传统机械在使用环节可能存在一定的局限性，创新设计是打破固有局限，大胆尝试，实现选型到构型的转变。在创新设计时，工作人员应总结经验，在传统设计的基础上获得创新性转变，确保构型的可行性和实用性。
2创新设计在机械结构设计中的必要性
1.时代发展和科学进步的要求，目前，国家在经济发展和科技的进步上都取得了非常大的成效，因此，对机械结构设计的设计理念和构思都有了更严格的把关。进入新时代，怎么样才能够让机械结构设计满足当前国家和社会发展需要，人民的使用需求成为了一项亟待思考和解决的问题。要想有效的解决这一问题，就要创新机械结构的设计，在机械结构设计中融入创新的理念，在实践中进行创。2.创新机械机构设计能满足产品系统的要求，在科技不断发展的同时，机械设备的各项功能也尽可能变的完善，越来越全面了。而为了适应当前社会各方面的发展和建设需求，对机械结构设计的层次和要求也变得越来越苛刻，越来越严格。生产出来的机械产品，不但要具备实用性强，性能好，价钱实惠的特点，还要保证具备一定的创新理念。要想保证设计的机械产品能够符合当前社会所需求的机械产品类型，机械结构的设计人员就应该积极地运用当前创新设计的理念，创新机械设计的结构，完善机械创新设计的方案，以此来满足产品系统的要求。3. 创新机械结构设计更能强调系统的构建，创新设计机械结构，设计者要对自己的设计理念提出更高的要求，依据设计理念是否能够满足各个行业的实际需求，来对设计者的创新设计是否能够达到要求进行一定的评判。同时，设计者的创新设计理念，也应该注重机械内部整体性的建造，掌握其内部结构的稳定规律，以此来具体的分析机械结构创新设计的具体方法和途径。这样一来，机械结构设计中的创新设计也就更加能够体现出机械系统内部完整性系统性的建造。
3机械结构设计中的创新设计
3.1结构性能化设计
1.提高刚度和强度。机械在运转中会造成零件局部受力过大，所以结构设计应将荷载力分散，提高结构的分担能力，在实际应用中在集中受力位置增加支撑套即是一种载荷分担的方法。当机械需要传动作业时，其中不做功的力就很难将物体传动到制定位置，为确保整体的平衡性，应保持零件与其他载荷生成平衡力，提高结构的承受度。为保证零件刚度，除优选材料外还可以避免应力的过度集中，防止结构的承载受到影响。2.提高工艺性。切削类的机床在装卡时需要夹持面辅助工作，应保证夹持面的刚度，还要减少被加工物体的装卡次数，提高工作效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若可以同过一次装卡操作达到多产品同时被加工的效果，则能节省大量加工时间，确保切削效率。3.提高精度。机械或多或少会受到设计和制造阶段的影响，在作业时出现误差。所以，结构设计应从降低误差，确保精度的方向入手，避免由构件变形、材料不佳或者温度作用出现误差。提高对误差的敏感程度是确保产品质量的基础，应在创新结构的同时降低误差。除此以外，当机械内部构件存在多个连接处时，产品精度就会受到综合影响，比如，增加螺旋传动则会影响到多圈螺纹，不仅可以增加耐磨性和承载力，还会提高传动精度。
3.2对材料进行优化创新
在机械结构设计过程采用的原材料种类通常有很多，不同类型的原材料有着不同的使用价值及作用。所以，在机械结构设计过程，需要按照设计要求，以不同的方式对原材料进行合理选择，并在此基础上，对原材料进行加工处理，将其运用到机械结构设计中，从根本上保证机械零件的质量。将材料优化创新运用到机械结构设计中，就是在不改变结果的情况下，对机械结构设计中的各种变量进行改变，以此实现对产品性能的优化，进而制造出更有品质的机械产品。
3.3机械结构设计时进行尺寸变元、位置变元
什么是尺寸变元？尺寸变元，根据字面意思理解就是通过对机械设计零件尺寸的改变来实现机械整体结构的变化。机械零件尺寸包括要的长度，宽度，角度，距离等各种要素。这些都需要绝对高的精准度，一旦有细微的差别，它的性能将会发生实质性的改变。什么是位置变元？位置变元，用简单的话来说就是改变元件安置和摆放的位置，来达到机械结构设计上的优化和创新的目的。举一个很简单的例子：一些具备专业技能的相关的技术操作人员在进行机械元件的焊接时，一些元件的焊接方法和焊接位置都是非常关键的，有的必须要接近中间的位置，以保证元件不会被破坏，同时，这也能够有效保证其他元件有足够的位置和空间，优化机械结构组装。以上，在保证机械结构的创新设计方面发挥着极其重要的作用，对机械创新设计水平的提高也是非常关键的。
3.4TRIZ设计创新理论
TRIZ理论阐述了发明问题的核心:解决冲突。冲突就是在达到预期目标同时还要满足非唯一条件的问题，解决冲突的原则就是改进系统中任一结构或性能的同时，不能对同一系统中的相邻结构或性能产生不良作用。冲突分两类，一类，是物理冲突，物理冲突是指，要求其中的某子系统做出与子系统性能相反的行为时产生的冲突，这导致系统中的某部分同时出现两种完全相反的行为或状态，这一问题是由一个系统指数的变动而产生的。另一类，是技术冲突，这是指系统中增强某一部分的性能而对系统产生了有害或利害各半的结果，或者，有益元素的的加入或有损元素的清除引起他的子系统消极变化，技术冲突是由两个系统性能指数导致的。
结语
机械结构创新设计不仅有以经验为基础的试验创新，也有宏观方法论的理论体系创新，无论哪一种，都是机械领域重要的创新设计方法，在面对实际结构问题时，经验与方法论两类创新思路既是相互弥补，也是相互检测，只有两者有机的结合，才是不断提高机械创新设计的最佳方案。当然，随着技术不断发展，还会有更加巧妙的创新思路出现，这要依赖于科研工作者的不懈奋斗和努力，相信创新设计将是永恒的话题。
参考文献
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论文作者:周涛
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：机械论文; 结构设计论文; 结构论文; 系统论文; 性能论文; 冲突论文; 位置论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;