摘要：作为我国当前的重点产业，机械设计与生产对于机械制造行业来讲非常重要。机械结构设计不仅关系着机械产品的最终可靠性与实用性，更关系着我国机械制造水平的高低和机械制造行业的未来发展。包括机械构件的材料、形状、尺寸等方面的内容，都是机械结构设计需要考虑到的问题。而一些创新的设计不仅能够优化传统机械结构设计的弊端，更是促进机械制造可持续发展的重要手段。
关键词：机械结构设计；创新设计；应用方法
引言
随着社会经济的不断发展，工业发展的速度也在逐年加快，而机械对于推动工业发展有着不可忽视的重要意义。国民经济水平的不断提高，导致其在产品需求方面的要求也越来越高，越来越多群众开始重视机械设计的创新工作。在机械创新过程中应挣脱顽固的传统设计模式，针对当前使用的不同需求进行进一步创新，尤其是对于一些机械设计工作人员，应着重对其创新思维进行深入培养。
1.机械结构设计的基本要求
1.1功能设计要点
众所周知，机械制造的主要目的是满足机械加工原材料和成品的功能要求。机械功能设计作为机械制造的初级阶段，既要满足客户的实际需求，又要体现创新。对工艺力学、材料力学和装配性能的要求。
1.2质量控制要点
在铸造过程中，不仅要考虑功能的实现，还要考虑产品的最终质量。从产品的精度、刚度和结构力学等方面分析了影响机械产品质量的因素。一方面，通过控制这些质量影响因素来控制机械产品的质量和成本比，有效地保证了机械产品的质量和经济性。另一方面，也考虑到了机械的方便性、外观、安全性、节能性和环保性。因为产品的质量不仅取决于施工过程和材料，因此，要做到综合考虑。
1.3优化与创新设计
随着机械制造业的不断发展，机械制造市场的竞争越来越激烈。因此，创新的机械产品结构设计方法已成为机械制造企业强有力的竞争对手。将创造性思维等学科引入到产品中，进一步应用于机械制造的优化设计和创新设计。有效提高机械产品的竞争力。结构优化设计的前提是有大量可行的解决方案和优化空间，包括机械产品的生产工艺、材料、连接方法、尺寸和形状的优化和创新设计。
2.机构选型的基本原则
在进行机构选型和组合时，设计者必须熟悉各种基本机构和常用机构的功能、结构和特点，并且还应该遵循下列的基本原则：
2.1满足工艺动作和运动要求
选择机制应首先满足执行部分的流程和移动要求。通常情况下，高副机构容易实现所需的运动规律和轨迹，但对高对面的处理比较麻烦，高对件容易因磨损而引起运动畸变。虽然低副机构只能近似实现所需的运动规律或轨迹，特别是在元件数目较大时，累积误差较大，设计难度大。然而，低对件（圆柱形表面或平面）易于加工，易于获得加工精度。因此，从整体上考虑，优先考虑使用较低的副机构。
2.2结构最简单，传动链最短
机构的结构应尽可能简单，部件的数目和运动对的数目应尽可能少。这不仅减少了制造和装配的难度，减轻了重量和成本，而且减少了机构的累积运动误差，提高了机器的效率和可靠性。
2.3原动机的选择有利于简化结构和改善运动质量
目前，本机的原动机主要采用电机，也有液压缸或液压缸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在有液压、气动电源的情况下，应尽量使用液压缸或液压缸，这有利于简化传动链，提高运动质量，具有减振、减速、操作方便等优点，尤其适用于多执行部件的工程机械。自动机，其优越性更为突出。
2.4机构有尽可能好的动力性能
这一原则应特别针对调整机械或负荷的机构。为了平衡惯性力和减小动载荷，在机构的选择中应考虑机构的对称性，平衡机构或旋转构件的质量，使质量得到合理的分配，以获得惯性力的平衡，减少动载荷。应尽可能增加机构的传动角或压力角，以防止机构自锁，提高机械的传动效率，降低原动机的功率和损耗。
2.5加工制造方便，经济成本低
降低生产成本，提高经济效益，是充分的市场竞争力的保证。在实际应用中，应尽可能选择低副机构，并选择以旋转副为主的低副机构，因为旋转对单元比运动副单元更容易加工，更容易达到精度要求。此外，在保证运行条件的前提下，尽量选择结构简单，尽量选择标准化、系列化和泛化的组件，以尽可能降低生产成本，提高经济效益。
3.机械结构创新设计的应用
3.1机械结构材料创新在动力能源方面的应用
随着当前机械工程设计中能源材料种类的日益增多，机械工程设计人员选择产品电力系统设计的选择逐渐增多。在这一过程中，设计师应利用自己的专业知识，发挥自己的创新思维，在机械产品设计过程中应用新的能源，更好地符合第四次工业革命的原意。现阶段，大多数汽车是电动汽车，与以往的燃料汽车相比，不难发现对空气的负面影响接近于零，可以有效地减少环境污染。同时，电动汽车可以自由地控制充电时间，从而保证电能的最终利用率和最初经济目标的实现。
3.2机械结构尺寸创新在设计中的应用
在机械结构中，最终效果将在一定程度上受机械结构尺寸的影响。因此，在创新结构设计的过程中，必须明确机械结构尺寸创新的重要性，并根据现有机械的实际工作原理设计其功能参数。例如，在真空吸尘器和净化器的设计中，风量参数与风管尺寸参数有很大的相关性。通过改善风管尺寸，可以增加风量，降低噪声，提高整机性能。因此，在设计过程中，员工应站在产品三维参数的角度，合理设计现有机械的尺寸和拓扑结构，并在达到相关标准的前提下进行创新。
3.3工艺变元在设计中的应用
机械结构设计中使用的材料有很多种，结构的每一部分都是由不同的原材料结合使用而成，即使使用相同的材料，各部件材料的加工工艺也会有所不同。在加工不同零件时可以采用不同的加工工艺，最终目的是通过合理的加工工艺来发挥材料的最佳效率，从而有效地提高机械的使用效率。工艺参数法主要是基于改变材料的加工方法，实现机械结构设计的创新和研究。例如，在模具的设计中，对斜顶的刚度有一定的要求，特别是对于一些小斜顶尺寸的精密模具，一般渗碳工艺难以满足设计要求，因此有必要采用特殊的工艺来使材料获得更好的刚度。达到理想的设计效果。因此，为了满足机械结构设计的要求，有必要根据材料的特点对工艺进行调整。在机械结构设计创新的过程中，要更好地完成机械结构的创新设计，必须注意过程的性能。
4.结束语
总之，在我国机械创新设计的过程中，仍有许多地方有待完善。机械创造的创造性思维是日常工作中创造性设计的核心内容。在设计过程中，应借助原有的设计基础，从长远发展的角度对其进行改进和创新，从而更好地保证机械的实用性，延长现有机械的使用寿命。
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论文作者:谢进芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/10
标签：机械论文; 机构论文; 结构论文; 结构设计论文; 材料论文; 产品论文; 机械制造论文; 《基层建设》2018年第35期论文;