唐玉臣
中山市起陆智能装备有限公司
摘要：随着时代的发展和科技的进步，机械结构设计领域也获得了极大的发展，各种创新设计理念引入到机械结构设计中，改进了机械设计的工艺，提高了机械制造业的发展水平。
关键词：创新设计；机械结构设计；运用
引言
械结构的设计是机械制造业发展的重中之重，其设计的成果不仅决定着机械产品的质量，同时还影响着机械制造业的发展。传统的机械设计在实际运行过程中经常会因为受到各种因素的影响，呈现出多种问题，而创新设计则能很好地解决传统机械结构的问题，从而极大地提升机械生产的效率。
1当前机械结构设计的概述
机械结构设计的基本内容包括：对机械产品材料的选择、机械产品的外观设计、机械产品的大小型号设计、机械零件的连接方式和机械功能的设计等。由于时代的发展，传统机械结构的设计早已不能满足机械制造业的供给需求，必须研发出新型的机械结构，以满足市场需要。特别需要注意的是，机械结构的创新设计必须符合机械制造业的标准，不能违背机械运行的常理，否则将会引发安全事故。
机械结构设计的关键因素主要分为两点：一是机械产品的质量。设计者在设计其结构时，必须提前对产品的质量进行检验，在确保产品的结构、硬度、精确度都能符合相关使用标准后，再考虑机械结构的设计。二是机械产品的创新。产品的创新性是机械结构设计的核心，且其创新性还能在一定程度上提高机械产品的市场竞争力。
2创新设计在机械结构设计中的应用
2.1机械结构设计时进行材料变元
市场上，制作机械的各种原材料比较的丰富，而各种材料都不同也会使它所对应使用的各种零件，大小，制作的手法和工艺也不尽相同。因此，在进行机械设计之前，需要先对机械材料进行加工，才能够达到理想的设计效果。在进行具体的机械结构的操作时，对机械结构设计的选材要具备一定的科学性。换一句话说就是，机械结构设计中的创新设计是能否成功，一定程度上可以决定材料的选择是否合理。但是对于一些不能够使用的材料，可以通过改变他们的形状，长度，高度进行材料变元，制定出新的设计内容和设计方式，尽可能满足机械结构设计中对创新设计提出的要求。
2.2机械结构设计时进行数量变元
在具体设计机械结构的时候，必须要结合具体的设计情况和相关行业需求来适当的吊证内部元素的具体数量。在变元法的基础上，零部件的结构原理通常会涉及到工作面和加工面两个方面，对于结构原理当中零部件的个体以及整体元素也有所涉及。在适当的调整并对该元素进行使用之后，新产品也随之产生，所以产品质量受这些元素的直接影响。例如，在设计直线的时候，对设计最终的实用性和简单性更为看重。就其螺丝设计而言，要想有效提供其稳定性就必须要对增加相应的弹簧垫，还可以将缓冲作用充分发挥出来，完成对元素的整合，使携带和安装的便捷性得到有效提升，使工作量得到了有效控制。在对设计进行创新的过程当中，为了可以使零件的使用量尽可能的减少，可以积极进行多功能一体化螺丝的开发和应用，使工作效率得到有效提高。这些有效体现了数量的变元。
2.3机械结构设计中位置与尺寸变元
在机械结构设计中，对零件基本位置进行变动将会影响机械结构完整性。从机械设备角度来看，在设计过程中齿轮有效选取可以遵循基本设计原则，通过对其基本位置进行变动要满足无间隙贴合设计基本原则。在规定的操作中，空间结构要求较高，相关设计人员可以应用位置变元调节不同机械部件之间的孔距和实际距离，从而满足结构创新基本要求，提高机械应用性能。机械结构设计创新设备安装以及外形具有一定要求，相关设计人员在尺寸变量基础上对零件基本尺寸进行优化。分析各个零部件尺寸及相应形状，促使机械设备能够有效运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计过程中可以对部件尺寸进行控制，满足各个部件运行过程中协调性要求。
2.4机械结构设计中形状变元
零件部件的形状对机械结构设计有着一定的影响。为了增加结构质量，提升机械性能，可以利用改变零件部件的形状来对整体的结构做出一定的优化调整。在对弹簧进行设计工作的时候，为了保持其弹性，必须要对零件的紧实度做出优化。在组装弹簧零件时，利用创新改革，可以对弹簧的性能进行选择。设计时，要根据实际情况，部件之间的距离远近，适当调整弹簧弹力，以免造成不必要的质量影响。
2.5机械结构设计中部位变元
机械是由各种各样的零件部件所组成的，每个零件部位都各有作用，之前相互关联。安装部位的不同，导致其发挥作用的效果也不同。所以说，将每个零件安装在最合适的部位是最为重要的。在设计中，让每个零件都在不同部位进行测试检验，调整它们到最佳位置，这样才能实现最终优化方案。举个例子，在对元器件进行处理的时候，把连接部位固定在相对对称轴的地方，这能合理有效地确保元器件的完整性，避免其发生弯曲，保障了整体的协调和外形稳定，正确的借助余下空间，摆放剩余零件。
3机械结构设计的优化创新方法
3.1创新设计与产品成本相协调
随着机械制造业的快速发展，机械结构的创新设计已成为大势所趋、人心所向，机械结构的创新能摆脱产品同质化，极大地提升机械产品的市场竞争力。然而，在机械结构创新趋势的潮流下，机械结构创新设计的投资成本也在不断地加大，甚至超过了部分企业所能预支的成本，这种情况不但没有为企业增加效益，还加重了企业的负担。由此可见，机械产品的创新设计必须与投资成本相协调，在充分保障产品效益的基础上对机械产品的结构进行合理的创新和优化，这样才能充分协调产品的创新性与经济效益性，从而实现互利共赢的目的。
3.2保障结构社会效益与系统可行性
当今时代下，机械结构的创新设计主要是通过变元法的方式实现的，通过改变机械结构的基本要素达到机械结构整体优化的目的。但在利用变元法创新的实施过程中，必须结合机械设备的实际情况进行创新，不能违背机械运行的原理，否则将会极大地影响机械设备的运行。与此同时，在进行机械结构的创新设计时，必须考虑其结构设计的经济性和实用性，这样才能满足客户的市场需求，进一步保障结构设计的社会效益与系统可行性。
3.3机械结构创新设计的应用
机械工程设计过程中各类能源材料应用种类在不断增多，相关设计人员在机械产品创新设计过程中要积极融入创新思维能力，优化自身专业知识，引入更多新型能源。在机械结构中，最终设计成果对机械结构基本尺寸会产生较大影响，所以当前可以通过机械基本运行原理对设计过程中多项功能参数进行有效优化。在机械结构设计过程中需要应用的材料种类繁多，有较多结构要在相应的使用情况前提下选取相应原材料。在不同零部件加工过程中需要采取不同加工技术工艺，通过将不同加工技术工艺进行结合，能够突出材料应用效能，提升机械应用效率。
结语
综上所述，时代在进步，任何事物为了能够不断发展都在一直创新。机械结构设计的创新不仅能够增加自身竞争力，还能将最新技术应用在实际生活中，提高其应用效果，使得机械化发展不断进步，增加机械业的市场地位。推广应用机械结构设计的创新理念，同样也为国家和社会的经济效益做出贡献。
参考文献
[1]韩宁.基于创新设计的机械结构实训项目开发[J].现代制造技术与装备,2018，(02):183-184.
[2]王宇,陈银,卢孔宝.基于3D打印技术机械结构设计的创新课堂教学设计探索[J].内燃机与配件,2017，(19):153-154.
[3]陈冲.运动力学在机械结构设计中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,33(19):62-64.
论文作者:唐玉臣
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：机械论文; 结构论文; 结构设计论文; 零件论文; 产品论文; 过程中论文; 材料论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;