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摘要：当前，对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注，创新是为了对机械进行更好地利用，同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说，一般其思维都较为统一，且以变元法为主，因为这种方法使用简单，在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。对于机械结构设计来说，它是一项非常具有创造性的工作，在设计机械结构时需要时刻对其进行改进和创新，这样才能让设计达到最优化效果。在本文中，主要论述了变元法在机械结构创新设计中的应用，以期能得到更好的机械结构设计效果。
关键词：机械结构设计；创新设计；应用
引言
机械结构要在总体设计完成的情况下才能够进行整体设计，整体的机械结构设计完成之后才能够进行接卸结构的调整。要想得到比较精细化的机械结构设计原理图，就是要将总体设计进行完善，然后将机械结构的整体设计进行调整之后，这样才能够体现出机械结构设计原理图的作用及功能。在进行实际的机械结构设计时，要将其中的零件的参数进行标注，这样一来有助于零部件进行组装。在将零部件进行参数的标注时，还要对零部件的精准度进行详细的检查，保证每一个零部件的精准度都符合标准。
1变元法
机械结构设计中应用变元法时，要对机械设计的基本结构进行深入的研究，在对机械设计的基本框架有了深入的了解之后才能够将机械的零部件进行合理的调整和完善。在机械创新设计中变元法的应用较为广泛，该法是从德国引进的，它同时还被赋予了创新的精神，将变元法应用在机械结构设计中就是创新的重要标志。变元法系统化和逻辑化地梳理了设计中的一些可变元素，便于更加有效和可靠地进行设计创新。变元法的内容有两方面：一是将机械零部件中的一些部件进行注释说明，对零部件中的主要含义进行解释，对于零部件的数量、位置、尺寸、形状、连接和工艺这些内容进行重点的研究和分析。二是在对机械结构设计中的零部件检查和调整之后，研究其创新设计，改善原来的方案，从而使机械结构设计更加完美，更适应机械设计的发展。
2变元法在机械结构设计中的应用
2.1材料变元
当进行机械结构设计时，需要合理确定设计材料，每种材料的性质、特点等不同，在进行设计与施工时，会产生不同的效果。因此，应根据材料的实际情况来优化结构设计，从而保障设计质量。例如，当机械结构的主体设计材料为钢材时，应充分发挥钢材的优势，使其结构具备良好的硬度和强度。对此，可采用增加钢结构截面尺寸的方法，能有效提高其性能。相比于钢材来说，铸铁材料的硬度和强度要差一些，传统的设计理念使其性能受到了影响，无法保障产品的质量和使用寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在铸铁上增加隔板或强筋，也能有效提高机械结构的性能。这种变元法，可对材料结构中的变量进行设计，从而保障设计效果［1］。
2.2数量变元
在对机械结构进行设计时，需要对其内部元素的数量进行调整，使其满足不同行业的需要。通常情况下，在进行创新设计时，只需要改变结构内部元素的数量即可，能有效改变结构的性能，实现其设计价值。虽然这种设计方法比较简单，但能有效保障设计效果。例如，在进行螺丝设计时，传统的设计方式为垫片、螺杆、螺帽等，其零件数量比较多，给机械结构的安装及拆卸工作带来了很大的难度。对此，在进行创新设计时，可将其设计成多功能一体化螺丝，以降低零件的使用数量，从而保障工作效率。
2.3位置变元
当对机械结构进行创新设计时，可通过改变零件的位置来调整结构的性能，从而实现其创新效果。通常情况下，当设计焊接缝的位置时，一般可将其布置在中轴线及其附近，能避免机械结构发生形变等问题，能有效保障结构的安全性与稳定性，从而推动企业快速发展。例如，在进行一些零部件的焊接时，应当尽量将零部件的位置进行合理的调整，使其焊接的位置尽量靠中间，这种焊接方法能够有效的降低零部件发生变形，防止元器件发生不规则扭曲的现象。通过位置变元，还能够将整体的部件结构空间降低，提高了空间的使用率。
2.4形状变元
形状是机械结构设计中的重点内容，通过改变机械结构的表面形状或整体形状，能改变各个零件的规格，从而优化机械结构的性能。例如，在对弹簧进行设计时，需要利用其弹力来压紧零件。而采用创新设计理论，不仅可以选择弹簧的的种类，还可对压紧零件的形状进行改变，比如，有平面、球面等，以满足结构设计的实际需求。但在设计时还需要注意弹簧与零件之间的距离，合理控制压紧力，防止影响结构质量。
2.5工艺变元
工艺设计是机械结构设计的核心环节，对保证机械质量有十分重要的意义。由于每个机械结构的性质需求不同，在进行设计时需要进行相应的改变，以发挥其实际价值。因此，在实际工作中，要求设计人员正确分析各个机械结构的工艺需求，对其内部零件的构成进行研究，从而不断提高图纸设计水平。同时，还需要在图纸中明确标明各个零件的施工方法及参数信息，避免理论效果与实际效果存在较大的差距。另外，还需要对影响机械结构质量、成本等因素划分出来，并做好解决预案，能有效提高机械结构的设计质量。
3机械结构设计最优化设计方案
对于设计方案来说，它会直接影响到机械结构的实际使用效果，所以在设计方案的选择中需要高度重视，或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选，将最佳方案选择出来，在对设计方案进行合理分析之后，评价好设计方案，在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法，一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响，需要考虑到设备是否会经常出现故障等；如果是经济指标，需要从成本和人员两方面来考虑；如果是可操作性，需要从施工工艺方面来考虑，主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以，综合上面的因素考虑，在机械结构设计中，需要根据设备的特点对结果进行不断的优化，这样不仅能对机械设备进行调整，同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型，这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来，为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据，这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快，我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备，所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新，这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展，机械结构设计也被不断地进行优化，测控设备的方法也得到了不断的优化和发展，设计人员的设计思路也需要与时俱进，不断将自身的创新意识提高，同时不断引进新的设计理念，使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。
结语
总而言之，社会的发展离不开创新的机械结构设计，现在社会人们的需求逐渐变高，更加巧妙的机械结构也能为生活提供方便之处。从某种角度来看，这也能够让经济有所发展。创新这一举措也恰好是当代社会都需要的，只有创新设计，才能让机械结构设计的水平更高，设计人员应该怀着饱满充分的设计情感，来达到创新机械设计结构这一目的。机械结构设计需要创新，社会也需要创新型人才来推动，只有这样才能拥有更好的明天。
参考文献：
[1]乔石，邵婉．当前机械结构设计中的创新设计分析[J]．中国新技术新产品，2015（22）：189.
[2]林荣森．试探究当前机械结构设计中的创新设计应用[J]．中国机械，．2015（6）：29-30.
[3]弯晓芳，林永鹏．试探究当前机械结构设计中的创新设计应用[J]．工业b，2015（7）：90.
论文作者:王猛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/15
标签：机械论文; 结构论文; 结构设计论文; 零部件论文; 零件论文; 效果论文; 在对论文; 《建筑细部》2018年1月下论文;