摘要：运动力学曾在传统物理学中是一个空白，后来跟着物理学的不断发展，后被用来研究物体的运动规律。之后随着现代运动力学理论的不断发展、研究，将运动力学运用到了更多更深入的应用中，针对这一点，本文就从运动力学的应用出发，具体列举出运动力学在机械结构设计中都有哪些应用？
关键词：机械结构设计；运动力学；应用；
引言：
随着我国工业的发展，使得机械产业得到了质的飞跃，也随着居民生活、物质的提高，对身边所用的企业生产物的要求更是越来越高，其中就包括机械结构设计。机械结构设计的过程中，会应用很多原理，其中就是包括运动力学原理，同时运动力学也受到了各界物理研究人员和企业的关注与重视；渐渐在运动力学与机械结构设计相结合的条件下，慢慢演变成了机械学与物理学的一种连接纽带，经过科学合理的应用运动力学，在改良优化机械结构设计中有这十分重要的指导价值，也使得机械结构设计得到了质的飞跃【1】。
1：机械结构设计的特征特点
机械结构在设计的过程中大致存在三个特点；1：多样化，在机械结构的设计中，设计结构在实现一体化的情况下要从设计运算、设计理念、设计构图等很多方面开始，并且在机械结构设计的过程中，详细化、多样化是流程中的主要特点变现，其中要注意的是，完整的设计流程要求相关的设计师对整个机械结构的工作过程进行分析研究，然后逐步调整优化，完善整个设计流程；2：多变化，在机械结构设计的过程中会出现很多关于设计问题的多样化，这些问题往往最终会以多种的方案、方法，通过不同设计图纸达到想要的效果，并且，要在设计的过程中找寻最正确、最佳的方法，保障设计可以达到想要的效果；3：后期修正，在机械结构设计的过程中，设计过程是一个比较灵活的环节展现，其中设计途中还会有一段时间会存在来回修正、修改。因此，对设计思想的掌控很重要，而不是照葫芦画瓢的发展。
2：机械构造设计中的元素分类
2.1 几何元素
机械结构设计的过程中要有保证设计的严谨性，严谨性的表现为不管是相邻的零件还是任意相邻的零件他们之间的锲合度及设计中存在的位置联系都要达到相应的标准【2】。这些零件的设计中还是保证加入更多的几何元素，几何元素存在的意义在于，企业生产工中的各类机械零件具有多面性特点，根据零件的特点，所以再设计过程中，设计人员要充分考虑到，以保证在设计的规定中各个接触点面位置要达标。
2.2 材料元素
机械结构设计中的基础是零部件，构成零部件的基础就是材料，在零部件材料的选择方面要科学选择，这具有关键的意义和价值。因为它要保证整个机械结构的安全性、可靠性。如：一般情况下，机械都会在一些活动或者接触位置中会出现零件磨损情况，要是在这些位置中，零部件装配正确且耐磨，那么就可以最大程度上延长机械设备的使用寿命，也可对成本保证节约。
2.3 关联因素
在机械现实运作的过程中，零件之间的关联性应是要更重视、关注的问题。而且设计出一个机械，机械中存在成百上千个零件组成，而机械中的每个零件的功能面都有关联性，这也是在机械构造中至关重要的环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一般机械结构的设计流程中，传统式零件关联有两种；1：零件之间存在直接关联；2：零件之间存在间接关联；这两种关联的存在应在设计过程中充分的考虑进去，在整个关联设计流程中，着重关注如何将各个零件功能中的关联系问题减少，并在摩擦几率上最大程度降低，以此达到功能损失问题的减少。
3：机械结构设计中运动学的应用
3.1 机械结构设计中运动力学的应用
运动力学的应用中，要将运动力学要求，将疲劳力学、弹性力学、材料力学等力学准则内容充分考虑其中，并将其作为基础，采取科学合理的计算力学强度法则来设计出合格的机械产品。在运动力学中，一个非常重要的参照对象是疲劳力学，其中对机械齿轮、轴、轴承的使用性能及使用寿命都跟疲劳力学有直接关系，并且有非常重要的直接影响【3】。所以，在进行机械结构设计时，设计人员应当结合各类的机械零件的荷载情况对力学计算进行灵活处理，最大程度优化产品，机械结构产品的使用寿命和利用周期得以延长。另外，在机械结构设计的过程中，零件截面的尺寸发生变化，一方面会是零件内应力产生变化，间接提高其适应能力，直接实现了各截面的强度相等，而在机械结构设计过程中是采取等强度的原理设计的，只要能够充分利用材料，就可对机械结构产品的经济效益得到有效提高。
3.2 机械结构中零部件的关联方面
上述文中提到过，在机械结构设计的过程中会使用成百上千个零件，而各个环节中所用的零部件的关联，都具有不同的关联方式，自然在效果跟作用上也是不一样的。就如零部件的直接关联与间接关联，在实际操作的过程中，会产生比较大的表现。但是，基于运动力学核心理念，机械结构在实际设计的过程中，具体表现基本一致。例如，部分机械结构在设计的过程中，对力矩的变化情况进行观测，能够对不同关联点之间的摩擦力和压力进行计算，并以测得的数据为依据，对机械结构零部件的关联模式进行科学的选择和确定。在进行零部件的材料、技术等选择时，需要根据零部件的具体状况，采取合理的方案和措施，保证材料和技术的科学性。基于运动力学的精准计算，为机械结构零部件的设计和选择提供可靠的数据和理论支撑。此外，在进行部分工业设备机械结构设计过程中，
对关联方式、运动输出运作不恰当，就易造成整体结构的功能不能全部发出，或者另外一种可能，动力传输效率较低，这些功效都跟运动力学的运动情况有关，所以说，合理运用运动学设计，可以有效提高机械设备的运作效率，还可减少不合理的运动输出减损，提高传输效率，存在很重要的意义与作用。
3.3 合理运用可解决零部件的损耗
机械结构的设计过程中含有丰富的零部件，是机械结构整体作用的发挥，机械的成功运动实现都是依靠零部件来的，而在对机械零部件进行操作的环节中，由于零件之间的摩擦生力，对于零件的磨损是不可以避免的。基于这种情况下，运动力学的理念和原理，就可充分发挥起作用，通过借助运动力学的机械运动理论，对比机械结构中的零部件摩擦生力的实际情况来看，可以精细计算出不同的机械结构部位中零部件的损耗系数。那么在机械结构设计中就可全面掌握各种零部件比较精确地损耗系数，那么在零部件的保养、材质选择、调试等方面，进一步提高，从而对零部件损耗程度有效的降低，延长零部件的使用寿命，相对延长机械的使用寿命【4】。如：医疗设备、大型仪器等，这些医疗设备作为常常使用的设备，零件经过长期的磨损。因此，通过对运动力学的科学合理分析，仔细理清楚每一个结构部件的运动力学应用情况，就可对零部件中所存在问题，进行预防、调整优化。
结束语：
综上所述，通过对机械结构中的设计元素以及运动力学在结构中的应用分析可以得出，科学合理的将运动力学应用到机械结构的设计中，能起到非常重要的引导作用和干预影响。并且在对机械市场需求的步伐中，进一步优化技术与理论创新，相信会设计出更优秀的机械设备，为我国的工业发展提供高品质的服务。
参考文献：
[1]陈冲. 运动力学在机械结构设计中的应用[J]. 赤峰学院学报（自然版）, 2017, 33(19):67-69.
[2]黄德夫. 解析运动力学在机械结构设计中的应用[J]. 智能城市, 2017(2):107.
[3]毕德胜. 机械产品设计的结构优化技术应用研究[J]. 黑龙江科学, 2017, 8(8):80-81.
[4]罗毅. 机械结构设计中的创新设计研究[J]. 中国高新区, 2017(08):10
论文作者:于益回
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/3
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