辛荣
广州市国光电子科技有限公司
摘要：工业对于国民经济起到重要的支撑作用。机械设备作为推动工业企业发展的关键，只有不断地实现机械结构创新，才能够使企业更为适应目前的市场竞争。本论文针对机械结构设计中的创新设计进行探究。
关键词：机械结构；创新；设计
企业要发展，就要不断地更新技术，基于创新设计而展开，加大机械结构设计力度，以适应竞争日益激烈的市场竞争，才能够推动工业企业快速发展。在进行机械结构设计时，总体设计确定下来之后，就要按照原理方案将设计结构图确定下来，然后对于机械机构的构建进行研究，包括构件的材料、构件的形状、构件的表面状况、尺寸以及允许公差范围都要有所确定，以作为后续加工工艺的基础，包括构件的刚度、强度以及精度，要根据所确定的构件标准确定规格。从实际应用的角度出发对机械机构进行设计，采用变元法实现机械结构创新，可以辅助机械设计优化。
1. 机械结构创新的意义
我国经过了70年的发展，在机械设备的制造能力方向已经取得了十分重大的突破，但是国内的机械制造能力依然是处于低端的层次，一些高端的机械制造还是依赖从国外进口，我国的传统制造业的产值约占我国经济发展产值的20%，跟一些西方国家之间有着比较大的差距。因此，增加我国的机械制造设计能力，提升我国的高端机械设计制造技术显得迫在眉睫，只有这样才能稳固我国的机械设计制造的产业分布。当前我国的大部分机械设计和制作企业都缺乏自主创新的能力，都依赖从一些发达的国家购买高端机械产品。国内企业对于生产高端的机械产品与国外对比存在很大差距，对于机械设计的结构研发上缺乏创新精神，很多的机械结构设计都是延续之前的老式样式，无法跟上现下国内所需技术生产的机械类产品，在后续的使用中给用户带来很大的问题困扰。
2. 机械结构设计创新的关键点研究
现有的机械结构设计需要考虑的因素有很多种，其中需要考虑的最重要的因素就是机械结构的防腐、耐磨和使用寿命问题，对于机械结构的防腐可以从机械制造的材料中进行研究，采用高防腐的材料进行生产或进行后续的一系列防腐后处理，针对部分特殊的关键零部件在设计及加工过程中考虑选择防腐性的材料或进行特殊处理。
防腐机械设计：在实际应用中的机械设备，当设备需要在极端的环境下工作，并且要求设备能够在恶劣环境工作中保持工作的稳定性，此时，则设备的防腐设计将会是设备能够正常运转的重要部分。
减少直接触碰金属材质：在机械进行设计的工作中对于一些同类的金属不能直接进行触碰，防止同类型金属因材料强度相同因碰撞产生裂痕或缺失。
对于现有的机械设计和制造，首先需要把机械设计的性能和功能作为最基本的因素考虑，先实现机械实际的本质化需求，根据相关的试验数据表明，圆柱式机械设计结构的应用仅次于球体式机械设计结构。
3. 机械结构设计中创新设计
我国机械结构设计的不断创新发展，推动着我国的传统制造业快速革新。新的机械结构设计和制作工艺出现了不断的创新，推动着我国的经济快速发展，例如近些年出现的各类3D打印机设备，正因为机械结构设计的创新，各类不同的3D打印设备在不同的领域被广泛应用，这种技术从无到有就是一种创新，而这种结构的创新不仅仅是这类结构的创新，因为3D打印的创新也带动了各行各业的个性化创新，因此机械结构的创新迫在眉睫。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械的几个设计和创新是现代机械设计和制作转型的头等大事，只有改变机械设计的空间形态，增加机械设计和制造的多样性，提升机械设计的实用性能，淘汰效率功能低下的机械结构，只有这样才能创新出更多、更强大的机械装备。
1零件尺寸变元
尺寸变元是通过改变元器件的形状，也就是长宽高三个参数的变化。比如，冷冲压压弯曲技术，该技术充分利用了材料的延展性和材料弹性，冷冲压前需要对进行一系列的动作使材料变形，同时结合相关的参数，只有这样才能使得材料在变元后充分发挥作用。
2衔接变元
结构中的连接件在设备中以螺丝、轴、齿轮等各种形式存在。各机械零部件都是相互依存，不可缺少的。因此在进行机械结构设计时除了研究零部件自身的功能及特征外，还需要充分考虑零件之间的连接部分，连接的方式可分为直连部分与间连部分。只要两个零部件直接装配，称为直连。多个零部件之间互相装配，称为间连。故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
3材料的变元
材料的变元是指材料在不同的加工方式中得到具有不同材料性能的最终零部件产品，例如钢在不同的加工环境下可以得到特性不同的马氏体和奥氏体。而在机械结构设计方面，设计人员也需要考虑不同材料之间的力学性能、加工性能、使用成本等诸多信息，使得最终的机械结构工作接近理想状态。结构设计材料如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有：零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形等。
4. 机械结构创新的评价与优化
结构设计方案一般采用模糊综合评分的方式进行评定，我们需要从结构方案的技术先进性、社会效益、经济指标、安全性能等方面来综合评定。例如在机械结构中，转盘的结构是一个比较常见的结构，我们在对不仅要对齿轮传动和滚动轴承进行流体与润滑的分析，还要对这些零件进行装配的密封性能的分析，这样才能完善最后的转盘结构。
机械的结构设计内容一直是机械设计的重点和难点，机械的结构、机械的性能和实用性有着千丝万缕的联系，只有完善机械的结构设计才能提升机械的设计和制作水平。近些年我国在传统机械制造中虽取得了一定的成绩，但整体成长的速度依然缓慢，而类似美国、德国这类工业大国，其国民经济的基石就是机械设备的不断革新，因此想要更好的提升我国的整体传统制造水平，机械机构的技术创新需要一马当先！
5. 结论
对于机械结构设计来说，设计创新应首当其冲，时代在不断的发展，机械结构设计也需要不断创新，更好地满足我国工业生产发展需要。当然，机械结构设计中的创新设计也绝非是一朝一夕，它需要工作人员具有对传统制造业充分的认知、对未来技术发展有明确的规划，并且其个人需要具有不断学习、不断的创新的毅力。在未来，我国机械结构设计要实现创新设计，还有很长的路需要走。
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论文作者:辛荣
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
标签：机械论文; 结构设计论文; 结构论文; 机械设计论文; 材料论文; 我国论文; 零件论文; 《中国西部科技》2019年第12期论文;