创新设计在机械结构中的应用

摘要：伴随着制造业经济的不断发展，国内现有的机械设计科学技术应用水平也得到了有效的提升，为制造业生产效率提升奠定了坚实的基础。在这一基础上，机械结构的创新设计工作就显得十分重要。因此，使社会认识到了创新的重要性，能满足人们的多元化需求。尤其是在机械结构设计中，采用创新设计的方式，有利于提高机械的质量和性能，从而推动机械制造业快速发展，不断提高我国的经济实力，实现其应有的价值。

关键词：创新设计；机械结构设计；设计技术

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0251-01

引言

创新是产业发展的灵魂，是企业实现竞争力的源泉，有利于企业获得更大的提升空间，满足社会发展的需要。现阶段，市场需求开始呈现多元化趋势，传统的设计理念使企业的发展受到了限制，无法发挥其实际作用。因此，必须强化创新设计理念，创新机械结构，以达到最佳的设计效果。

1 机械创新设计的发展概况

在传统的机械产品制造过程中，采用的生产方式一般是单纯的按批次制造方法，生产的产品类型极具单一特点。现阶段，该种形式已经得到了很好的改善，更多的机械产品生产采用的批量较小、种类较多的生产方式，新生产方式的采用，在很大程度上提升了机械制造企业的生产市场竞争实力，继而在市场中占据更多的市场份额，提升企业自身的经济效益和社会效益。与此同时，机械创新设计的开展还有效的节省了制造企业的生产时间，降低成本的同时，创新了现有的生产效率。另一方面，国内现有的机械创新设计流程主要按照以下内容执行：①在机械结构创新设计之前，需要先行确定创新设计的目标函数。该项流程的执行主要是为了充分满足机械产品的技术指标要求。②设计函数变量。该项操作的执行，主要是为了确定不同机械产品的结构参数变量数值。③设定机械创新设计的约束条件。主要用于限定创新设计期间算法变量浮动空间。④方案评价。在进行机械结构创新方案的设计时，应该同时设计出不同方向的多种优化方案，从其中选取最佳方案运用。

2 机械结构设计的基本要求

2.1 功能设计要点

机械制造的主要目的是满足人们对机械功能的需求，加工原材料以形成新产品，在机械制造的初始阶段，机械功能的设计不仅要满足客户的实际需要还要体现创新。所设计的产品必须满足相关的机械工作原理，保证产品的稳定性，满足工艺力学、材料力学和组装性能等相关因素的要求。

2.2 质量控制要点

在铸造过程中，不仅要考虑功能的实现，还要考虑产品的最终质量，包括产品的精度、刚度和结构力学。首先，通过控制这些质量因素，可以保证机械产品的质量和成本性能。其次，要充分考虑机械操作的方便性、安全性、节能性和环保性，产品质量不仅取决于施工技术和材料，而且还需要综合考虑。

2.3 创新与创新设计

随着机械制造业的不断发展，机械制造市场的竞争日益激烈，机械产品结构的创新设计已成为机械制造企业强有力的竞争手段，在产品中引入创造性思维等学科能有效地提高机械产品的竞争力。结构创新设计的前提是有大量的可行方案和创新空间，包括机械产品的生产过程、材料、连接、尺寸和形状等方面的创新和创新。

3 创新设计在机械结构设计中的应用

3.1 产品材料变元法

高质量原材料的选择是保证机械零件质量的基础，在原材料的选择和设计中，设计者可以改变零件的材料，调整产品的整体结构，提高产品的性能，创造高质量的机械产品。

3.2 产品数量变元法

机械零件是机械产品的最小单位为了提高零件的实际性能，机械设计者需要创新和选择零件。首先，设计者要制定机械零件的测量方案，对各机械零件的频率、精度、安全性和节能性进行综合评价。其次，根据综合评价指标，剔除零部件，合理调整零部件数量，创新产品结构，提高性价比。

3.3 产品外型变元法

机械结构外观的变化代表产品整体性能的变化。因此，设计者在保证机械产品外观美观的基础上，应进行产品造型的创新设计，以调整产品零部件的尺寸和形状，提高产品精度，创新产品的整体性能。

3.4 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，对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。

3.5 产品连接方式变元法

机械产品零件的连接方法有焊接、螺钉固定、粘接等，根据产品对零件紧凑性的要求，选择合适的连接方式，可大大降低产品成本，提高经济效益。设计师可以根据产品的需求创新产品的连接方式，对于需要牢固固定和不可拆卸的零件，可以选择焊接方式以提高产品零件的硬度。对于可拆卸部件，可根据具体情况合理选择粘接或螺钉固定方法。

3.6 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的质量，设计者应根据零件的基本性能、精度和安全标准，为每个零件设计科学合理的结构方案，严格遵循相关的制造工艺指导方针，确保零件的精确性和美观性，从根本上保证机械产品的质量和质量。

4 创新设计理念的应用优势及需要注意的问题

目前，随着科学技术的发展，我国工业化进程正在加快，但与发达国家相比，还存在一定的差距。在此背景下，我国机械制造业缺乏国际竞争力影响了其产业的发展，新时期市场越来越重视创新的优势和重要性，创新能有效地提高社会生产力，实现经济效益。同时，创新机械结构设计有利于创新设计质量，使其向多功能集成的方向发展，可以有效提高资源利用率，实现其社会效益。此外，发展创新设计理念，使企业看到自身的发展机遇和挑战，有利于创造和谐的竞争环境，促进企业的快速发展，实现自身的市场竞争力，机械结构创新时应注意的几个问题。首先，优化设计方案。在进行设计工作时，需要采用科学的方法进行评价，有利于保证机械结构的质量。同时，还应考虑经济效益和社会效益两个指标，对结构的关键部分建立模型，并通过数据比较和分析，创新设计方案，提高设计质量。二是加强防腐设计。防腐设计是一项重要的内容，将严重影响机械结构的质量和使用寿命。因此，在设计过程中，必须对构件内部构件、焊缝裂纹、构件表面进行设计，以保证设计效果。

5 结束语

综上所述，在制造业机械结构生产研发过程中，机械结构的创新设计，在很大程度上推动了制造业机械产品的质量提升和性能创新，同时，也为机械行业实现可持续发展带来的发展机遇。另一方面，机械结构创新设计工作的展开，也在很大层面上有效缩短了机械产品的生产周期，提升了制造行业企业本身的市场竞争实力，最终推动了国内整个工业、制造行业的技术应用水平。由于受到多种因素的影响，文中的内容并不全面，有待补充，希望其中的部分内容能够为后续关于本课题的研究提供参考。

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