關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

摘 要：機(jī)械制造業(yè)是衡量國(guó)家科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)，新時(shí)期發(fā)展下的機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于成熟，基于人們生活品質(zhì)的不斷提升，對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用性能提出更高層次的要求。基于此，本文簡(jiǎn)析了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求、闡述機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的必要性，最后提出機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式。

關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu);創(chuàng)新設(shè)計(jì);功能設(shè)計(jì)

引言：當(dāng)前，社會(huì)各界對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)高度重視，期望更好利用機(jī)械發(fā)揮出機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，確保技術(shù)的革新帶來機(jī)械產(chǎn)品的更新，并不斷創(chuàng)造更多的科技成果。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員有必要加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，將機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為重要課題研究，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

一、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

（一）功能設(shè)計(jì)

人們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的需求就是對(duì)其功能的需求，為更好滿足人們對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的需求，必須結(jié)合民眾的喜好和消費(fèi)群體特征，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)特征，在具體設(shè)計(jì)上要嚴(yán)格按照機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在具體設(shè)計(jì)中要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品新功能進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和實(shí)用性。

（二）質(zhì)量設(shè)計(jì)

在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，需要加強(qiáng)生產(chǎn)的全過程質(zhì)量監(jiān)督管理，加強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品材料、材料屬性和剛度、結(jié)構(gòu)力學(xué)方面監(jiān)督，并將其作為重要的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的安全性、環(huán)保性考慮，嚴(yán)格把影響機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的各因素，確保機(jī)械產(chǎn)品在使用過程中安全、可靠。

（三）優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)

創(chuàng)新作為現(xiàn)時(shí)代各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志，不斷推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)向前發(fā)展，確保在經(jīng)濟(jì)全球化的大環(huán)境中站把握技術(shù)前沿，擁有先進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)，進(jìn)一步保障機(jī)械制造產(chǎn)品的長(zhǎng)久運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)理念，明確了解機(jī)械制造結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，掌握零件結(jié)構(gòu)的具體優(yōu)化設(shè)計(jì)方式。

二、關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的必要性

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)各類機(jī)械制造設(shè)備的使用性能要求較高，推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷向創(chuàng)新性方向發(fā)展，同時(shí)要求各行業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中融入創(chuàng)新性設(shè)計(jì)元素。機(jī)械結(jié)構(gòu)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠大大減少機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的問題，明確對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平進(jìn)行確認(rèn)和了解，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員將機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性思維融合在一起，確保最終的機(jī)械設(shè)計(jì)作品帶給受眾不一樣的視覺體驗(yàn)、觸覺體驗(yàn)[1]。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以發(fā)揮機(jī)械結(jié)構(gòu)在整個(gè)機(jī)械設(shè)備中的優(yōu)勢(shì)作用，在創(chuàng)新方法支持下，可以減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的外部干擾，提升設(shè)計(jì)效果，保障機(jī)械結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。

三、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式

（一）材料變?cè)?/p>

在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不同的機(jī)械材料使用性能也不相同。具體進(jìn)行材料設(shè)計(jì)時(shí)需要全面考慮材料的硬度、表面處理方式、原材料價(jià)格、耐腐蝕性等，結(jié)合客戶的具體需求進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化創(chuàng)新，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)各種金屬材料和非金屬材料特性的對(duì)比分析，確保在金屬材料普及化下，科學(xué)合理的選擇材料，最大程度上滿足機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求，并優(yōu)化不同模塊，確保呈現(xiàn)出新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

（二）尺寸變?cè)?/p>

尺寸變?cè)饕ㄟ^改變?cè)骷螤钸M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的，并把元器件的長(zhǎng)寬高參數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。尺寸變?cè)鳛闄C(jī)械結(jié)構(gòu)組成的因素之一，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)要合理調(diào)整尺寸，將加工成本控制在合理范圍內(nèi)，從而減少倉(cāng)儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸費(fèi)用，提高加工效率，提升產(chǎn)品使用壽命，在機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中可以采取雙向創(chuàng)新的方法，降低部分尺寸公差，從而減少各項(xiàng)成本，確保最終提升機(jī)械產(chǎn)品性能。

（三）數(shù)量變?cè)?/p>

設(shè)計(jì)人員在具體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)成本管理，由于機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)部是一一個(gè)完整的機(jī)械系統(tǒng)，各部件的作用存在差異性，通過加強(qiáng)低成本零件數(shù)量提升機(jī)械強(qiáng)度，促使產(chǎn)品性能提升，可以有效減低其他成本零部件的數(shù)量。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)行最優(yōu)組合排列，并將功能相同的零部件進(jìn)行調(diào)換，確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

（四）工藝變?cè)?/p>

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械制造工藝直接關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員要充分考慮各零件的性能、精確度、安全性，掌握產(chǎn)品的加工工藝，并制定出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，按照機(jī)械制造的工藝要求，利用工藝變?cè)ǖ膭?chuàng)新設(shè)計(jì)優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的誰過程，提升零件的精準(zhǔn)度和美觀感。

（五）位置變?cè)?/p>

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以通過改變零部件位置提升優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，進(jìn)行零部件位置的變?cè)?，?yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間，通過位置變?cè)淖兘Y(jié)構(gòu)的受力情況，促使方案設(shè)計(jì)最優(yōu)。在日常的設(shè)計(jì)中要盡量縮小零件的尺寸，確保機(jī)械結(jié)構(gòu)的內(nèi)部零件協(xié)調(diào)運(yùn)行。

四、創(chuàng)新當(dāng)前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裝新設(shè)計(jì)方法

（一）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料創(chuàng)新

材料在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，在材料選取上要結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求選取適當(dāng)材料，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，相關(guān)人員必須對(duì)機(jī)械材料進(jìn)行對(duì)比分析，明確掌握各類材料的使用性能和價(jià)值，進(jìn)而選擇更為合理的材料，在設(shè)計(jì)前對(duì)具體實(shí)施的材料進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，避免因材料問題導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量不合格。加強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果，針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及時(shí)糾正和調(diào)整，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理之處，全面融合創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作高效開展[2]。設(shè)計(jì)人員針對(duì)機(jī)械材料的差異性，要適當(dāng)選擇材料，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)的完整性，便于后期機(jī)械制造工作順利開展。

（二）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的零件數(shù)量創(chuàng)新

完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含眾多的零件，各零件在結(jié)構(gòu)形態(tài)上存在差異，相關(guān)人員必須深入了解各機(jī)械零件的屬性特征，參照規(guī)定的設(shè)計(jì)流程開展設(shè)計(jì)工作。嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)不合理的零件，將零件進(jìn)行重組或合并提升設(shè)計(jì)效果，并提升機(jī)械結(jié)構(gòu)的互換性效果，在進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮零件數(shù)量及其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，盡可能減少設(shè)計(jì)過程中的難度。

（三）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的零件創(chuàng)新

要想提升機(jī)械結(jié)構(gòu)中零件的作用效果，可以對(duì)結(jié)構(gòu)中各零部件的位置進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的創(chuàng)新，全面提升設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際作用效果。從各類零件原有位置和綜合性能角度出發(fā)，合理規(guī)劃零件位置的創(chuàng)新順序，提升最終的設(shè)計(jì)效果。

（四）保障機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的社會(huì)效益

新時(shí)期發(fā)展下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常采用變?cè)绞綄?shí)現(xiàn)的，通過改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要素優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)整體，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中必須結(jié)合機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況，將機(jī)械運(yùn)行原理作為重要參考依據(jù)，最大程度上提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效果。推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益統(tǒng)一發(fā)展。

（五）創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品與成本之間的協(xié)調(diào)性

基于機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)成為當(dāng)前迫切的任務(wù)，將創(chuàng)新性理念融入機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有效提升了機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由于機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的的多元化發(fā)展，創(chuàng)新設(shè)計(jì)成本不斷增加，一定程度上加劇了機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此，在在保證機(jī)械產(chǎn)品效益的同時(shí)，必需對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。

結(jié)論：綜上所述，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，帶動(dòng)了機(jī)械制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)?；趧?chuàng)新理念下，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)迎來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，對(duì)具體設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)提出更高的要求，推動(dòng)設(shè)計(jì)人員積極轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，不斷提升機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

韓月明（1990-）男，漢族，籍貫：河北唐山，身份證號(hào)：130223199007084311，學(xué)歷本科，職稱 助理工程師，研究方向 機(jī)械設(shè)計(jì).