摘要：在我国现代化建设不断发展的过程中，无论是工业生产还是居民的日常消费，都在机械产品方面体现出越来越大的需求。一个国家在机械设备制造方面的水平一定程度上也反映了这个国家的综合技术水平。在我国经济发展方式不断变化，产业结构不断升级的大背景下，在机械结构设计方面需要加入更多的创新元素，才能够满足用户日益增长的消费需求。
关键词：机械结构设计；创新设计；研究
引言
机械结构创新设计已被广泛关注，创新是为了更好地应用机械，发挥更大的实际效能。从现状分析来看，机械结构创新设计思维相对统一，基本上都是以变元法为主，上述方法科学且极易操作，对于设计存在的可变元素，施以系统化梳理，运用逻辑化的思维展开创新设计。文章中主要论述了机械结构创新设计中变元法的实际应用情况，以期获得最佳的设计效果。
1创新设计对机械结构设计的重要性
现阶段，我国社会经济发展较快，人们的思想意识发生了转变，开始向多元化方向发展，要求机械结构满足多元化的发展需求，使其具备良好的功能和性能，以保障工作效率。在此背景下，传统设计理念的劣势尤为凸显，其结构单一、应用范围有限，使其行业价值受到了影响。对此，要求设计人员提高创新意识，采用新材料、新工艺、新结构等设计方式，以打破常规设计理念的限制，对机械结构的本质进行创新，从而提高机械制造领域的生命力，保证其安全、稳定的发展。
2应用创新技术的优势
通过深入剖析其他优秀国家、企业的机械结构设计发展，可以得知创新水平和技术水平的提升是推动该行业发展甚至是整个社会经济发展的重要力量。正因如此，必须加大产品的自主研发力度，而并非盲目引进其他国家的研发技术，只有这样才能促进机械结构设计行业的健康发展。技术引进不只是为了引进更高的生产力，更要借助于引进技术将自主创新技术落到实处。创新不仅让能源都能有更高的利用率，也有效避免了资源浪费现象，我们生活在同一片土地上，我们国家应该致力于提高自主创新技术，完善我国的自主创新体系，让中国的机械结构设计领域更上一层楼，取得更加优异的成绩。同时还要为设计行业营造一个公平的竞争环境、让企业的竞争力和自主创新能力得到很好的提升。
3机械结构设计中的创新设计
3.1材料设计
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。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。
3.2最优化结构设计方案
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.3尺寸变元
尺寸变元的意思就是将零部件进行尺寸上的调整，然后使零部件得到最好的优化。尺寸变元在实际的机械机构设计中是将零部件进行形状上的改变，也就是说对零部件的形状进行适当的优化。这一点可以通过改变零部件的长、宽、高和各方面的尺寸参数，将零部件进行优化完善。例如，在进行冷冲压弯曲设计时，就需要将材料的适当的变化之后，更好的进行冷冲压弯曲设计。通过将草料进行冷冲之后还能够进行一定的角度改变，使零部件的角度更加完美。同时，如果要对零部件进行尺寸的变化，在此之前要将零部件的弯曲角度进行详细的测量和计算，保证零部件变换之后不会影响材料整体的质量。
3.4合理评价结构设计草稿
机械结构设计并不是一气呵成的，其需要进行各项分析，设计出多种方案再逐个筛选，最终得出一个最适合的方案，因此需要合理的去评价结构设计的草稿。在评价时，不只是材料、零件这几种因素，还需要考虑到社会影响、经济影响以及人员成本等各方面是否可控、是否稳定。另外还需要不断优化设计结构，建立设计模型来体现设计图纸中的特点，同时进行检测，当模型中反映合格时则证明设计结构能够生产出来，其质量也是符合标准的。因此，在选择结构设计方案的时候，可以结合机械的实际用途来合理进行变换，对转盘结构模型中欧的齿轮构建进行更加细化的分析处理，分析出滚动轴承等零件的弹性流体压强，再通过准确的计算就能得出更为合适的结构设计数据。
3.5结构的防腐蚀设计要点
结构防腐蚀性主要就是设备必须具备的功能，所以，在设计结构图纸的时候，需要合理分析上述问题，不仅需要选择合理的材料、零件，还需要从以下几方面来分析：一是机械设备防腐结构设计，确保具备完全干、空的停车期间，尽可能不在其中残留淤积介质，达到降低腐蚀设备的作用。二是重视结构间隙腐蚀。在设计机械结构的时候，会形成一定盲区结构，也就是手和视线不能触及的缝隙。上述缝隙很有可能会因为沉积等因素导致严重破坏和腐蚀机械结构，从而会严重影响机械设备使用期限。如容器衬板结构、柳接结构、螺纹联接处、焊接点等。尽可能防止形成间隙结构来达到确保设计结构质量的目的。如果不能避免，在间隙中合理添加介质活着的密封间隙。如果上述方式都不能实现设计的根本目的，此时需要反之进行，合理扩大间隙，来达到保证设计质量的目的。三是直接接触不同金属有可能会促使结构出现腐蚀，应该合理隔离不同金属。四是减少高质量和高温度浓度梯度。高浓度梯度会在一定程度上形成沉淀物或者冷凝物，也会出现局部势差，从而导致腐蚀更严重。五是，设计中符合最小表面积规范，尽可能降低表面积。最合理的就是球体结构，其次就是圆柱体。
结语
对于机械设计而言引进变元法具有积极的作用和深远的意义。那么对于产品设计中元器件而言变元法将起到至为关键的作用很有可能将会影响产品的最后施工质量和好坏。那么对于机械设计而言寻找新的更为合适的方法来代替原来的老方法是目前我们迫切需要研究和进行思考的地方，这不仅仅要求我们的工作人员具有相当高的专业知识而且要求我们的工作人员具有相当高的实际操作意识和深厚的实际操作技能。变元法不仅仅只是能够运用在机械设计里面，对于我们生活中或者其它的工程施工一样能够起到帮助和优化的作用。
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论文作者:贾建伟1,顾成2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：结构论文; 机械论文; 结构设计论文; 零部件论文; 材料论文; 设计方案论文; 尺寸论文; 《基层建设》2018年第18期论文;