杨大庆

摘要：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。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：机械结构设计;创新设计;综合国力;必要性

中图分类号：TH122    文献标识码：A

引言

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。

1、创新设计在机械结构设计中的必要性

1.1时代发展和科学进步的要求

目前，国家在经济发展和科技的进步上都取得了非常大的成效，因此，对机械结构设计的设计理念和构思都有了更严格的把关。进入新时代，怎么样才能够让机械结构设计满足当前国家和社会发展需要，人民的使用需求成为了一项亟待思考和解决的问题。要想有效的解决这一问题，就要创新机械结构的设计，在机械结构设计中融入创新的理念，在实践中进行创。

1.2创新机械机构设计能满足产品系统的要求

在科技不断发展的同时，机械设备的各项功能也尽可能变的完善，越来越全面了。而为了适应当前社会各方面的发展和建设需求，对机械结构设计的层次和要求也变得越来越苛刻，越来越严格。生产出来的机械产品，不但要具备实用性强，性能好，价钱实惠的特点，还要保证具备一定的创新理念。要想保证设计的机械产品能够符合当前社会所需求的机械产品类型，机械结构的设计人员就应该积极地运用当前创新设计的理念，创新机械设计的结构，完善机械创新设计的方案，以此来满足产品系统的要求。

1.3创新机械结构设计更能强调系统的构建

创新设计机械结构，设计者要对自己的设计理念提出更高的要求，依据设计理念是否能够满足各个行业的实际需求，来对设计者的创新设计是否能够达到要求进行一定的评判。同时，设计者的创新设计理念，也应该注重机械内部整体性的建造，掌握其内部结构的稳定规律，以此来具体的分析机械结构创新设计的具体方法和途径。这样一来，机械结构设计中的创新设计也就更加能够体现出机械系统内部完整性系统性的建造。

2、机械结构设计的基本要求

（1）功能设计要点。机械制造的主要目的是为了满足人们对机械生产的需求。而在机械制造的初级阶段，机械功能的设计不仅要满足人们的需求，同时还要充分体现出其创新性。设计出的产品还要符合机械制造业的生产标准，这样才能最大限度地保障产品的质量和产品的实用性。（2）质量控制要点。产品的质量监控不仅是对产品的工艺和产品材料的监控，同时还是对产品的刚度、精密度及产品的结构力学等的监控，这些都是考量产品质量的重要指标。只有通过控制这些影响产品质量的因素，才能确保产品的质量和性价比。除此之外，还要对机械产品的安全性、环保性、便捷性等进行一系列的控制，以防在机械产品的使用过程中增添不必要的麻烦。（3）优化与创新设计。随着全球化趋势的发展，我国的机械制造业正面临着全球化发展的机遇和挑战，在激烈的国际市场竞争下，机械产业的发展必须拥有先进的创新技术才能在国际市场立足。由此可见，机械产品的创新设计已成为机械制造业在国际市场抢得先机的重要手段。因此，在机械产品的设计过程中，必须打破传统的设计理念，引入创新型思维，才能有效地提高产品的竞争力。除此之外，机械产品的优化创新必须结合相应的科学理论知识和实际经验，对机械产品的本质进行创新，例如机械产品的生产工艺、尺寸大小、形状、外型等都要进行一系列的创新与优化。

3、基于变元法深入探讨机械结构设计中的创新设计与应用

3.1材料变元

在具体机械结构的过程中，必须要对设计材料进行合理确定，由于不同的材料在其特点和性质方面存在着本质上的区别，因此在具体进行设计和施工的过程当中，所产生的效果也自然不同。所以，在对结构设计进行优化和完善的过程当中必须要严格按照材料的具体情况来进行，进而有效确保设计质量。如果将钢材作为机械结构的主体设计材料的话，必须要将钢材的优势充分发挥出来，从根本上提高结构的强度和硬度。而要想实现这一目的，就必须要对钢结构的截面尺寸进行扩大，该方法可以使其性能得到有效提高。和钢材相比而言，铸铁材料的强度和硬度相应较差一些，受传统设计理念的影响，使其性能不能得到有效发挥，无法从根本上确保产品的使用寿命的质量。

3.2数量变元

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用，使工作效率得到有效提高。这些有效体现了数量的变元。

3.3工艺变元

在所有材料种类，数量等等条件都相同的情况下，由于加工工艺的不一样，在最后所展现出来的机械结构也都各不相同。由此可见，工艺对于机械结构来说也有着不可忽视的地位和作用。工艺变元法就是根据实际情况选择合适的工艺来改善创新机械结构设计，联系现在运用最先进的工艺来对材料进行加工合成。只有这样，才能帮助材料发挥出其独有的优势，使得机械结构达到预期效果。

3.4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。

3.5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。设計时，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。

结束语

机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。

参考文献

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