苏景春
富泰华工业(深圳)有限公司
摘要：随着经济发展，科技再创新高。为了能够占据有力市场地位，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。
关键词：机械结构设计;应用;创新设计
引言
创新不仅仅是一个国家在发展过程需要具备的一种能力，也是一个企业发展需要具备的技能。对于国家来说，只有不断的进行机械结构设计的创新，才能够保持国家在发展方面的需求，满足在建设方面的需求；对企业来说，只有不断地进行机械结构设计的创新，才能够满足社会各方面的需求。要知道创造性是机械结构设计工作中一个非常重要的特征，必须时刻的进行更新和创新，才能让机械结构设计能够达到最好的效果。这也是为什么社会各方面都要时刻保持机械设计的创新的原因。
1机械结构设计中创新设计的必要性
在社会各个领域快速发展背景下，各项技术发展进步对机械结构设计思想与基本理念提出了更多更高的要求，要在机械结构设计中逐步融入创新精神与创新理念才能与时俱进。在机械结构设计中，相关设计人员要更好地融入现代化机械设计理念，借助创新思维使得不同模块与构件能够相互融合，这样便于生产制造更多优质的机械结构部件，遵循结构设计内在变化规律，从实践中完善生产。
2对机械结构设计特征及变元法的介绍
就机械结构来讲，必须要在总体设计的基础之上，对整体设计情况进行不断强化，进而适当的调整机械结构。总的来讲，总体设计的完善与否对机械结构设计图的精度有着直接的影响，也和整体设计和调整有着分不开的联系，对机械结构的功能和设计原理进行不但优化和完善。在具体进行设计的时候，为了能够为后期的组装提供便利，要准确标明相关设计参数，检查并确认部件的精准程度，有效确保严格按照设计标准来进行。在具体设计机械结构的过程中，作为创新的一种，变元法得到了广泛的应用。应用该方法必须要深入、全面的来研究机械的基本结构，对机械设计的基本框架做到充分掌握，适当的对零部件进行调整和优化。在具体应用变元法的时候，通常情况下会涉及到以下两个方面的内容：首先，标注机械零部件，并对其性能进行解释，对零部件的具体形状、数量以及规格等做到有效确定，还要对相关工作进行重点分析和研究；其次，在具体设计阶段，需要根据实际情况来检查并适当的调整零部件，积极创新和优化设计方案，从而更好的为机械设计的发展打下良好的基矗
3新设计在机械结构设计中的应用方式
3.1形状元素创新设计
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。
3.2尺寸元素创新设计
通常形状元素和尺寸元素是融合在一起的，尺寸元素是在确定了形状元素基础上进行改进的，尺寸包括长度、曲度、角度等参数。在满足机械功能的前提下，对尺寸做优化处理，可提高构件维护的方便性以及灵活性。
3.3机械结构设计中材料与数量变元
机械结构设计过程中要对材料进行合理选取，材料选取的合理性对机械结构创新的结果会产生较大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如在设计液浮式陀螺时，将铝质材料作为马达定子壳基本应用材料，在转子轴中选取合金钢作为应用原材料，受到膨胀系数变化影响，在实际运行过程中由于转子轴和定子之间会发生相应变化，这样将会导致机械结构运行故障。在设计过程中要合理选取材料变元，对各类材料合理利用。机械结构属于较为成熟完整的系统，其中是由不同零件构成，各个零件发挥着不同作用。在设计过程中，相关技术人员需要进行优化设计，将计算结果与机械结构设计进行有效对比，及时进行改进。在设计过程中要及时淘汰冗余零件结构。相应的设计人员需要对机械结构相关零部件进行调整，提升设计合理性。在设计过程中要对零件数量进行调控，提升零部件互换性，从而提升机械结构基本应用性能。比如在螺纹连接结构中，要相对螺纹松动问题进行控制，可以整合弹簧垫片、螺钉、垫圈基本应用功能。
3.4位置元素创新设计
一个机械往往由很多种不同的器元件组成，器元件由于其各自的联系不同、作用不同，其最优位置也各有不同。对机械设计进行位置变元，通俗来讲就是通过对元件的空间位置进行调动、测试，以确定其最优位置，最终达到整体优化的目的。例如在焊接元器件的时候应该把焊接的位置固定在对称抽的位置，这样就可以有效防止器元件发生变形扭曲，增加部件群的整体协调性、美观性，同时能有效的利用空间，置放其它元件，实现有限空间的高效利用。
3.5连接元素创新设计
连接元素是指构件和构件之间的连接机构，根据机械的结构、用途、工作特性的不同，选择不同的连接方式，会给实际使用和维护带来极大的便利，提高工作效率，获得良好的评价，也为机械设计产品带来更加宽广的市常比如工作强度不高，但使用频率高的连接机构就要选择灵活性和互换性强的连接方式。
4关于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。
结语
总之，从当前机械发展现状来看，在机械结构创新设计中有较多需要优化完善的部分，在机械制造过程中要全面融入创新思维，对设计内容进行补充，要从长远角度出发提升机械应用价值，延长机械使用寿命。
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论文作者:苏景春
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
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