導(dǎo)語：創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：機(jī)械通常來講，泛指一切能幫人降低工作難度或省力的工具裝置?，F(xiàn)代生活中，大到衛(wèi)星發(fā)射的發(fā)射臺(tái)、大廈修建的各類機(jī)器，小到人們的日常生活中的鐘表、自行車都離不開機(jī)械的幫助。隨著人們生產(chǎn)發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)生產(chǎn)及生活中的機(jī)械，有了更高品質(zhì)的要求，因此，把創(chuàng)新設(shè)計(jì)元素融入機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，已成為提高機(jī)械的質(zhì)量和性能，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿足人類生產(chǎn)生活需求的必然要求。本文將針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新研究，淺談如何進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，怎樣高效的進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新設(shè)計(jì)；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

創(chuàng)新設(shè)計(jì)是推動(dòng)科技進(jìn)步的必要途徑，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。在商業(yè)競爭中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能促進(jìn)產(chǎn)品的優(yōu)化升級(jí)，擴(kuò)大利潤空間；在生產(chǎn)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能打破現(xiàn)有的生產(chǎn)力桎梏，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不僅能順應(yīng)市場多元化發(fā)展，滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械摹肮δ芡庑枨蟆?，還能提升現(xiàn)有的機(jī)械水平，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最優(yōu)化，對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重大意義。下文將從變?cè)ㄈ胧?，分析?chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)用。

一、變?cè)ǖ幕緝?nèi)容和優(yōu)勢

變?cè)ㄊ悄壳皺C(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中最常用的辦法。簡單來講，變?cè)ㄊ窃诨趯?duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的充分認(rèn)識(shí)和了解，在保證其他結(jié)構(gòu)不變的前提下，分別對(duì)其材料、數(shù)量、工藝、形狀、連接、尺寸以及位置等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整測試，進(jìn)而優(yōu)化出新的設(shè)計(jì)方案。通過變?cè)ǎ梢詫⒃Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不足和缺陷剔除，尋找更優(yōu)的材料、尺寸、工藝的解決方案，使機(jī)械設(shè)計(jì)整體優(yōu)化。

二、變?cè)ǖ木唧w應(yīng)用解析

（一）材料變?cè)?。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，可以利用的材料很多，每一種材料的作用、性能、加工方式及加工后的性能都各不相同，利用變?cè)ㄟM(jìn)行材料變?cè)褪菫榱藢ふ易罘蠙C(jī)械設(shè)計(jì)要求的材料，將材料性能和機(jī)械本身的性能完全發(fā)揮出來，達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)效果。例如在配電機(jī)械中，閥門部分除了應(yīng)考慮其絕緣屬性外，還應(yīng)考慮閥門推拉時(shí)的靈活性，因此，瓷器和橡膠制品雖然都具有絕緣屬性，但在實(shí)配件應(yīng)用中，瓷制器元件比塑膠元件更符合機(jī)械應(yīng)用。（二）數(shù)量變?cè)?。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中存在的基本元素包括加工面、工作面、輪廓面、輪廓線及零件本身。[1]數(shù)量變?cè)褪菑倪@些基本元素入手，通過對(duì)其調(diào)整，達(dá)到改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的目的。這在生活中極為常見。例如：在螺紋連接結(jié)構(gòu)中，通常需要彈簧墊圈和螺釘兩個(gè)元件同時(shí)安裝使用，這樣在實(shí)際操作中，太過繁雜。若采用數(shù)量變?cè)姆椒ǎ瑢⒙葆?、墊圈和彈簧墊圈設(shè)計(jì)成三功能合一的帶有防松措施的防松螺釘，提前將其組裝備好，既減少零件數(shù)量又方便產(chǎn)品施工時(shí)的裝配。（三）工藝變?cè)煌闹圃旃に?，?duì)機(jī)械元件的性能也有影響，不同性能的機(jī)械元件會(huì)影響到整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量。因此在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要充分考慮到機(jī)械整體性能和特點(diǎn)，分析和研究零件的結(jié)構(gòu)工藝、加工工藝是否合理，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)予以糾正。（四）形狀變?cè)Ｐ螤钭冊(cè)褪菍⒃骷M(jìn)行形狀調(diào)整之后得到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需要的形狀。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將零部件進(jìn)行形狀變?cè)菫榱烁玫倪_(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)的目的。[2]例如：在設(shè)計(jì)石化設(shè)備時(shí)，考慮到石油的腐蝕性，為了盡量減少器元件的接觸面積，相關(guān)元器件應(yīng)遵循面積最小的原則，盡量設(shè)計(jì)成球體結(jié)構(gòu)或者圓柱體結(jié)構(gòu)。（五）連接變?cè)?。機(jī)械結(jié)構(gòu)中的鏈接包括兩個(gè)方面，其一是指連接方法，通常包括了螺紋、焊接、鉚接、膠接聯(lián)接和盈聯(lián)接。其二則是不同連接方法中的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，這就表明可以通過調(diào)整聯(lián)接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種類的結(jié)構(gòu)類型。這類設(shè)計(jì)在生活中極為常見，這在生活中也很容易找到原型。例如：為了拆機(jī)方便，移動(dòng)手機(jī)的外殼通常設(shè)計(jì)成可以快速拆裝的連接結(jié)構(gòu)，滿足人們更換相關(guān)配件的需求。（六）尺寸變?cè)?。尺寸變?cè)唵蝸碚f就是通過改變器元件的尺寸，使該元件達(dá)到能滿足機(jī)器的安裝使用的最優(yōu)效果。要做到這一點(diǎn)，通常要考慮元件的長短、距離及角度等方面的因素。例如：在冷沖壓彎曲工藝中，考慮到材料產(chǎn)生的彈性變形，對(duì)彎曲件的彎曲度要求比較嚴(yán)格，在彎曲件在成型后，則需再次進(jìn)行工序修復(fù)，以滿足對(duì)彎曲度的要求。[3]（七）位置變?cè)粋€(gè)機(jī)械往往有很多種不同的器元件組成，器元件有于其各自的聯(lián)系不同、作用不同，其最優(yōu)位置也各有不同。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行位置變?cè)?，通俗來講就是通過對(duì)元件的空間位置進(jìn)行調(diào)動(dòng)、測試，以確定其最優(yōu)位置，最終達(dá)到整體優(yōu)化的目的。例如在焊接元器件的時(shí)候應(yīng)該把焊接的位置固定在對(duì)稱抽的位置，這樣就可以有效防止器元件發(fā)生變形扭曲，增加部件群的整體協(xié)調(diào)性、美觀性，同時(shí)能有效的利用空間，置放其它元件，實(shí)現(xiàn)有限空間的高效利用。

不論是過去、現(xiàn)在、還是未來，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展都離不開創(chuàng)新，將創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念引入并實(shí)踐應(yīng)用在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化發(fā)展，提高機(jī)械制造能力的重要方式。機(jī)械制造發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)我國的“強(qiáng)國夢”具有極大的現(xiàn)實(shí)意義，不僅是換元法的創(chuàng)新應(yīng)用，在我國機(jī)械制造發(fā)展的過程中，我們應(yīng)將創(chuàng)新意識(shí)進(jìn)行到底，不斷將新科技、新材料、新理論創(chuàng)新應(yīng)用到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造中來，貫徹創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李永超，孫振興.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法探究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（06）：36.

[2]賈雷雷，劉文俊，李中林.結(jié)構(gòu)仿生學(xué)在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].信息記錄材料，2017，18（07）：36-37.

[3]萬勝，王誼平，蔣伍.淺析機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2015（03）：110.

作者:吳夏宣 單位:西安市鐵一中學(xué)