刘嘉杰
佛山瑞鑫通科技有限公司
摘要：改革开放后，我国的社会经济快速发展和进步，带动了我国各个行业领域都随之进步，新的科学技术不断取得各种各样的突破，国家对机械结构设计的重视越来越强烈。但要知道创新在一个国家发展中的地位是不可取代的，而机械又是一个国家处在现代化阶段的衡量标准，所以在机械结构的设计中要时刻保持创新，更新机械结构设计。从一定程度上来说，机械结构设计的创新其实是能够表现一个国家的综合国力的。本文分析了创新设计在机械结构设计中的必要性及对机械结构设计中创新设计的探索。
关键词：创新设计；机械结构设计；运用
引言
当今社会在飞速发展，经济效益也在不断增长。为了能够长期占据有力市场地位，提高企业市场竞争力，不少行业都对自身技术或设计进行新时代的创新。机械结构设计的市场慢慢变得丰富起来，设计的理念也不免有些改变，所以要及时对其结构设计进行改善和创新，跟上新时代的脚步。在现代化的时代下，与时俱进是最好的选择，借助变元法，让机械结构不断地优化更新，不仅为结构的质量做出保障，还增加了在实际应用中的效果。
1机械结构设计理念和变元法的简介
1.1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。
1.2机械结构设计理念和变元法的简介
总体设计是否合理与设计图的准确性和精准度有密不可分的关系，同时设计理念也对其有一定的影响。对于机械结构，需要从整体方面进行改善优化，通过整体层面来改变各个部分的结构。为了方便后期安装工作顺利快速地进行，需要在设计零件的时候严格按照要求和标准制作，并且要反复审查确认零件是否真正适用于实际情况。在设计结构的工作中，变元法作为最常见的创新方法被推广并在改善优化时广泛使用。借助这种方法务必对机械结构的各处细节进行观察研究，充分学习和了解基本结构，确保能对各个部位零件做出相应的改善。在运用变元法的实践中，经常会利用下面两个要点：第一，标明各个零件部位，并写上它们的功能作用，将尺寸规格等等属性都备注清楚，对对应工作开展做出有关讨论和解析。第二，在进行设计工作时，要依据实际情况对各个零件部件做出优化调整，及时改革创新设计理念和意识，这样才能更为合理的安排机械设计，为其发展做出巨大贡献。
2机械结构设计中创新设计的探索
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结构便捷化设计
2.2.1加工结构构型。设计机械零件时需要节省时间，保证装卡、测量以及加工效率高，成本要加以控制。加工面的外形要简单实用，便于装卡实用及刀具拆卸，防止出现斜面钻孔的情况。由于复杂零件需要经历的工序多，对技术的要求较高，所以成本也会随之增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为节省成本和加工时间，可以采用零件组合的方法达到同样的使用效果。
2.2.2简化结构。简化零件结构是机械设计的目标，能达到同样使用要求的简化结构，能更方便拆卸和维修，在提高工作效率的同时，还能节省检修时间，避免运行期间出现故障影响经济效益。以塑料结构为例，其特点为强度孝柔性大，若利用螺纹使零件之间联结工作很可能在外力的作用下出现断裂，而且装卸和加工阶段都较为烦琐，因此在结构设计中应利用塑料的优势，使用搭钩凹槽连接，能确保装配和拆卸过程更为简便、省时、省力。
2.3数量变元
量变影响质变。由此可见，零件的数量在机械结构中也有着重要地位。设计零件数量时，务必需要根据实际情况和企业的需求量来制作。基于变元法，对零件的改变加工都依据最先进的技术来进行的，运用创新理念做出一定的优化。对数量的改变和调整，最终也会对机械结构和性能产生一定的影响。比如在对直线进行创新优化时，注重简易性和适用性；对螺丝进行改变时，注重牢固性和稳定性。针对性的创新改革，对最终整体机械结构起到不可磨灭的功劳和积极作用，有效地提高了工作效率，用最优最少的零件来完成机械结构，合理减少消耗成本和资源，这也表现出了数量变元。
2.4 TRIZ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。
2.5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。
2.6机械结构设计时进行尺寸变元
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。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]李永超,孙振兴.机械结构设计中的创新设计及应用方法探究[J].科技经济导刊,2018,26(06):36.
[2]刘文俊,李中林,贾雷雷.创意性的机械结构设计探讨[J].信息记录材料,2017,18(07):4-5.
[3] 曲姣 . 从结构分析的角度探究平面机构的创新设计 [J]. 电子制作 ,2015(06):73.
[4] 马钰汶 . 基于新形势背景下机械结构设计创新模式研究 [J]. 科技与创新 ,2017(09):39.
论文作者:刘嘉杰
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：机械论文; 结构论文; 零件论文; 结构设计论文; 冲突论文; 性能论文; 部位论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;