机械结构设计中的创新设计

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摘要：基于我国科学技术快速发展，各类用户对产品设计加工的要求在不断提升，在产品设计中机械设计是重要环节，需要不断创新设计人员思维理念，对设计技术工艺与设计方式进行创新。在机械结构设计中如何融入创新设计是相关部门需要重点解决的问题。

关键词：机械结构；设计；创新设计

1当前机械结构设计中创新设计的必要性概述

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[1]。

2基于变元法的机械结构设计创新

2.1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。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[2]。

2.2机械结构设计中位置与尺寸变元

在机械结构设计中，对零件基本位置进行变动将会影响机械结构完整性。从机械设备角度来看，在设计过程中齿轮有效选取可以遵循基本设计原则，通过对其基本位置进行变动要满足无间隙贴合设计基本原则。在规定的操作中，空间结构要求较高，相关设计人员可以应用位置变元调节不同机械部件之间的孔距和实际距离，从而满足结构创新基本要求，提高机械应用性能。机械结构设计创新设备安装以及外形具有一定要求，相关设计人员在尺寸变量基础上对零件基本尺寸进行优化。分析各个零部件尺寸及相应形状，促使机械设备能够有效运行。在设计过程中可以对部件尺寸进行控制，满足各个部件运行过程中协调性要求。

2.3机械结构设计中工艺技术边缘与连接变元

相关设计人员选取设计技术工艺对机械结构自身应用性能会产生较大影响，为了全面提升机械产品实用价值，在设计过程中要对设计技术工艺成效进行全面分析。相关设计人员要提升自身专业知识以及相关技能，对机械制造生产工艺提升认知能力。不同机械结构连接方式存在较大差异，在机械结构设计中，要结合基本情况选取对应的连接方式。比如拆卸过程较为繁琐的机械部件，在连接结构选取中不能选用拆卸难度较大、紧密性较高的机械部件[3]。

2.4机械结构设计中尺寸变元

机械结构创新设计对设备基本外形尺寸以及安装性能具有较大要求，相关设计人员可以在尺寸变量基础上对零件基本尺寸进行有效优化，使得零件应用能够全面优化。相关设计人员要不断提升零件应用价值。对零部件自身尺寸以及相应形状进行控制，促使机械设备能够保持稳定运行状态。在结构设计过程中相关设计人员要对部件相应尺寸进行严格控制，在模块化设计基础上，能够保障部件协调配合运行，此类方法能够对机构基本形状进行控制。

3机械结构创新设计的应用

机械工程设计过程中各类能源材料应用种类在不断增多，相关设计人员在机械产品创新设计过程中要积极融入创新思维能力，优化自身专业知识，引入更多新型能源。在机械结构中，最终设计成果对机械结构基本尺寸会产生较大影响，所以当前可以通过机械基本运行原理对设计过程中多项功能参数进行有效优化。比如通信设备设计中，对信号传递参数以及影响要素要进行分析，降低运行噪声，提升整体性能。相关设计人员要从三维参数角度出发，对机械基本尺寸、拓扑进行优化设计，满足相关应用标准前提下，对其进行有效创新。在机械结构设计过程中需要应用的材料种类繁多，有较多结构要在相应的使用情况前提下选取相应原材料。在不同零部件加工过程中需要采取不同加工技术工艺，通过将不同加工技术工艺进行结合，能够突出材料应用效能，提升机械应用效率。工艺变元是对材料加工方式进行转变，对机械结构设计进行创新与优化。例如在设备模具设计过程中，对斜顶刚性会产生不同要求。有磨具精密性较高，常见的技术工艺难以满足基本设计要求，通过应用特殊性较强的工艺能够获取更大的刚性，提升设计效果。在机械结构设计中，要依照材料基本特征对技术工艺进行调整，在创新设计过程中发挥技术工艺应用价值。

4结束语

总而言之，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。

参考文献

[1]汪雷，胡春鹏.当前机械结构设计中的创新设计分析[J].科学与财富，2016（3）：3-3.

[2]范琦.简析机械结构设计中的创新设计应用[J].建筑工程技术与设计，2017（24）：1212-1212.

作者：赵丁 单位：中华通信系统有限责任公司河北分公司