当前机械结构设计中的创新设计应用

戚龙星

摘 要：随着我国经济的快速发展，机械产品的结构设计发挥着越来越重要的作用。创新设计作为科技发展的中坚力量，对保证机械产品的高质量起到了不可替代的作用。当前我国机械制造企业间的竞争愈发激烈，这也对机械结构的设计有了更高要求。为了更好地发挥创新设计在机械结构设计中的作用，现本文对其进行了研究，使其更好地服务于机械结构设计，推动机械制造行业长远发展。

关键词：机械结构设计；创新设计；设计要点；应用；改进方向

1 当前机械结构设计概述

1.1 机械结构设计

机械结构设计是保证机械产品质量的根基。机械结构设计的内容主要包括机械产品材料的选择、机械产品的外形设计、机械产品的尺寸型号设计、机械零件的连接方式设计以及机械功能的设计等。随着社会和科技的飞速发展，机械结构设计的创新也迫在眉睫。创新是一个民族走向繁荣昌盛的必要条件，也是促进机械制造行业发展不可或缺的重要因素。机械结构创新应建立在科学理论和实践之上，利用科学技术对现有的机械结构设计进行合理优化，完善机械产品的各部分零件、结构，其中变元法创新设计的应用最为广泛。

1.2 机械结构设计的关键因素

（1）保障机械产品的最优质量。质量是机械产品的重要价值体现，只有过硬的质量才可保证机械产品的长远发展。因此，设计者在进行机械结构设计时，首先要考虑机械产品的结构是否合理、硬度是否达标、精确度是否合格等；其次要在实现最大化经济效益的前提下，合理设计机械产品的造型、环保节能性能、操作简便性等，以便保障产品质量的优质性。

（2）保障机械产品的创新和优化。机械结构设计的创新和优化可通过产品的独特性能、外型的新颖性、操作的便捷度等方面表现，其创新性决定了产品的畅销度和竞争力，是机械结构设计的核心内容。

2 创新设计在机械结构设计中的应用

2.1 产品材料变元法

优质原材料的选择是保障机械零件质量的基础。因此，在进行原材料选择和设计时，设计师可对零件材料进行变元处理，调整产品的整体构造，完善产品的性能，创造优质的机械产品。

2.2 产品数量变元法

机械零件是构成机械产品的最小单位，为提高零件的实用性能，机械设计师需要对零件进行优化和选择。首先，设计师应制定机械产品零件测定方案，对每一个机械零件的使用频率、精确度、安全性能、节能性等进行综合测评。其次，针对综合测评指数低的零件进行优胜劣汰，合理调整产品的零件组成数量，减少产品的零件数量，优化产品结构，提高产品的性价比。

2.3 产品外型变元法

机械结构外型的改变往往代表着产品的总体性能有所改变。因此，在保证机械产品外形美观的基础上，设计师应对产品的外形进行创新设计，可调整产品零件的尺寸和形状，提高产品的精确度，优化产品的整体性能。

2.4 产品位置变元法

机械产品零件的排列方式和位置变化对产品的质量起着至关重要的作用。對于某些机械产品零件高贴合度的要求，设计师可通过位置变元法，缩小机械零件间的距离，调整零件位置，提高产品质量。

2.5 产品连接方式变元法

机械产品零件的连接方式包括焊接、螺纹固定、胶水粘接等，针对产品对零件紧密度的要求，选择合适的连接方式，可大大降低产品成本，提高经济效益。设计师可根据产品的需求，创新产品的连接方式，如对于需要牢固固定不可拆卸的零件可选用焊接方式，提高产品零件的稳固性；而对于可拆卸的零件可根据具体情况，合理选择胶粘或螺丝固定方式。

2.6 产品制造工艺变元法

机械结构设计和制造工艺共同决定了机械产品质量的优劣。设计师应根据每个零件的基本性能、精确度、安全标准科学设计零件的结构方案，严格按照制造工艺的相关准则，确保零件的精准和美观，从根本上保障机械产品的质量和品质。

3 当前机械结构设计中创新设计的改进方向

3.1 创新设计与产品成本相协调

机械结构创新设计已成为机械行业发展的潮流，随之而来的问题是产品成本投入的增加。因此，协调产品的创新设计与成本的关系至关重要。设计师应在保障产品经济效益最大化的前提下，对机械产品的零件进行合理创新优化和完善，保证产品的创新性和经济效益协同发展，实现共赢。

3.2 从消费者的实际需求出发，保障产品的实用性

产品的本质是服务于消费者，满足消费者的实际需求，发挥产品应有的作用，这就对机械产品的创新设计有了基本要求。机械产品结构创新设计应从科学理论和实践出发，保证产品的实用性，提高机械产品系统的可行性，切不可盲目创新。设计者应根据市场的实际需求对产品零件的材料、尺寸、数量、位置、外型、连接方式、制造工艺进行优化创新设计，实现产品与社会需求间的平衡，提高机械制造企业的竞争力，促进整个机械行业的长远发展。

4 结束语

机械制造行业是一项科学与技术相融合的产业，其发挥的作用也不容忽视。它不仅是我国经济发展的推动力，也是造福广大人民的福祉。因此，机械结构创新设计是优化机械产品的必备条件。在机械结构创新设计的应用过程中，我们要严格遵循相关的设计原则，利用变元法优化机械结构，通过高标准的团队合作和高效率的工作状态，完成高质量的工作任务，将机械制造行业的作用发挥到最大，以期更好地服务于社会。

参考文献

[1]乔栋，郭鹏.机械结构设计中的创新设计应用[J].机械管理开发，2016，（8）：5-6，9.

[2]何毅.机械结构设计中的创新设计应用[J].中国科技投资，2013，（20）：173.

[3]徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计应用[J].黑龙江科技信息，2010，（30）：46.

（作者单位：江苏无线电厂有限公司）