關于當前機械結構設計中的創新設計

趙 丁

（中華通信系統有限責任公司河北分公司，石家莊 050000）

1 當前機械結構設計中創新設計的必要性概述

在社會各個領域快速發展背景下，各項技術發展進步對機械結構設計思想與基本理念提出了更多更高的要求，要在機械結構設計中逐步融入創新精神與創新理念才能與時俱進。在機械結構設計中，相關設計人員要更好地融入現代化機械設計理念，借助創新思維使得不同模塊與構件能夠相互融合，這樣便于生產制造更多優質的機械結構部件，遵循結構設計內在變化規律，從實踐中完善生產[1]。

2 基于變元法的機械結構設計創新

2.1 機械結構設計中材料與數量變元

機械結構設計過程中要對材料進行合理選取，材料選取的合理性對機械結構創新的結果會產生較大影響。例如在設計液浮式陀螺時，將鋁質材料作為馬達定子殼基本應用材料，在轉子軸中選取合金鋼作為應用原材料，受到膨脹系數變化影響，在實際運行過程中由于轉子軸和定子之間會發生相應變化，這樣將會導致機械結構運行故障。在設計過程中要合理選取材料變元，對各類材料合理利用。機械結構屬于較為成熟完整的系統，其中是由不同零件構成，各個零件發揮著不同作用。在設計過程中，相關技術人員需要進行優化設計，將計算結果與機械結構設計進行有效對比，及時進行改進。在設計過程中要及時淘汰冗余零件結構。相應的設計人員需要對機械結構相關零部件進行調整，提升設計合理性。在設計過程中要對零件數量進行調控，提升零部件互換性，從而提升機械結構基本應用性能。比如在螺紋連接結構中，要相對螺紋松動問題進行控制，可以整合彈簧墊片、螺釘、墊圈基本應用功能[2]。

2.2 機械結構設計中位置與尺寸變元

在機械結構設計中，對零件基本位置進行變動將會影響機械結構完整性。從機械設備角度來看，在設計過程中齒輪有效選取可以遵循基本設計原則，通過對其基本位置進行變動要滿足無間隙貼合設計基本原則。在規定的操作中，空間結構要求較高，相關設計人員可以應用位置變元調節不同機械部件之間的孔距和實際距離，從而滿足結構創新基本要求，提高機械應用性能。機械結構設計創新設備安裝以及外形具有一定要求，相關設計人員在尺寸變量基礎上對零件基本尺寸進行優化。分析各個零部件尺寸及相應形狀，促使機械設備能夠有效運行。在設計過程中可以對部件尺寸進行控制，滿足各個部件運行過程中協調性要求。

2.3 機械結構設計中工藝技術邊緣與連接變元

相關設計人員選取設計技術工藝對機械結構自身應用性能會產生較大影響，為了全面提升機械產品實用價值，在設計過程中要對設計技術工藝成效進行全面分析。相關設計人員要提升自身專業知識以及相關技能，對機械制造生產工藝提升認知能力。不同機械結構連接方式存在較大差異，在機械結構設計中，要結合基本情況選取對應的連接方式。比如拆卸過程較為繁瑣的機械部件，在連接結構選取中不能選用拆卸難度較大、緊密性較高的機械部件[3]。

2.4 機械結構設計中尺寸變元

機械結構創新設計對設備基本外形尺寸以及安裝性能具有較大要求，相關設計人員可以在尺寸變量基礎上對零件基本尺寸進行有效優化，使得零件應用能夠全面優化。相關設計人員要不斷提升零件應用價值。對零部件自身尺寸以及相應形狀進行控制，促使機械設備能夠保持穩定運行狀態。在結構設計過程中相關設計人員要對部件相應尺寸進行嚴格控制，在模塊化設計基礎上，能夠保障部件協調配合運行，此類方法能夠對機構基本形狀進行控制。

3 機械結構創新設計的應用

機械工程設計過程中各類能源材料應用種類在不斷增多，相關設計人員在機械產品創新設計過程中要積極融入創新思維能力，優化自身專業知識，引入更多新型能源。在機械結構中，最終設計成果對機械結構基本尺寸會產生較大影響，所以當前可以通過機械基本運行原理對設計過程中多項功能參數進行有效優化。比如通信設備設計中，對信號傳遞參數以及影響要素要進行分析，降低運行噪聲，提升整體性能。相關設計人員要從三維參數角度出發，對機械基本尺寸、拓撲進行優化設計，滿足相關應用標準前提下，對其進行有效創新。在機械結構設計過程中需要應用的材料種類繁多，有較多結構要在相應的使用情況前提下選取相應原材料。在不同零部件加工過程中需要采取不同加工技術工藝，通過將不同加工技術工藝進行結合，能夠突出材料應用效能，提升機械應用效率。工藝變元是對材料加工方式進行轉變，對機械結構設計進行創新與優化。例如在設備模具設計過程中，對斜頂剛性會產生不同要求。有磨具精密性較高，常見的技術工藝難以滿足基本設計要求，通過應用特殊性較強的工藝能夠獲取更大的剛性，提升設計效果。在機械結構設計中，要依照材料基本特征對技術工藝進行調整，在創新設計過程中發揮技術工藝應用價值。

4 結束語

總而言之，從當前機械發展現狀來看，在機械結構創新設計中有較多需要優化完善的部分，在機械制造過程中要全面融入創新思維，對設計內容進行補充，要從長遠角度出發提升機械應用價值，延長機械使用壽命。