發(fā)布時(shí)間：2022-07-23 11:18:53
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【摘要】在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入創(chuàng)新思維，能夠促使機(jī)械結(jié)構(gòu)更為優(yōu)化，進(jìn)而能夠促使機(jī)械設(shè)備發(fā)揮更大的效能。本文主要從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)談起，進(jìn)一步探討創(chuàng)新性思維在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵字】創(chuàng)新設(shè)計(jì)；機(jī)械結(jié)構(gòu)；應(yīng)用
機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心在于產(chǎn)品功能的創(chuàng)新性性以及多樣化，進(jìn)而才能夠滿足人們對(duì)于機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用需求，這就要求機(jī)械產(chǎn)品中必須展示其獨(dú)特性以及創(chuàng)新性，進(jìn)而才能夠促使機(jī)械產(chǎn)品獲得較為廣闊的市場(chǎng)空間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，是將機(jī)械理論變成實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的過(guò)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅需要考慮到機(jī)械產(chǎn)品的材料構(gòu)成、尺寸大小、表面處理工藝以及表面粗糙度等等，還需要考慮到與其他零件之間的連接方式以及產(chǎn)品方式等等。創(chuàng)新設(shè)計(jì)指的就是改變機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)因素，得到機(jī)械產(chǎn)品功能創(chuàng)新以及性能創(chuàng)新的目的。
1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
（1）功能設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品需要滿足主要機(jī)械功能需求，進(jìn)而滿足人們的應(yīng)用需求。在功能方面不僅需要展示出創(chuàng)新性，設(shè)計(jì)產(chǎn)品還要符合相關(guān)的機(jī)械工作原理，滿足機(jī)械產(chǎn)品穩(wěn)定性、工藝力學(xué)、材料力學(xué)以及裝配性能等相關(guān)因素的要求。
（2）質(zhì)量設(shè)計(jì)。需要考慮到構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量體系的相關(guān)因素，包括產(chǎn)品精度、產(chǎn)品剛度、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)力學(xué)的要求等等，進(jìn)而通過(guò)控制相關(guān)因素提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量特性以及性價(jià)比。此外還需要考慮到機(jī)械產(chǎn)品的其他特性，如操作便捷性、產(chǎn)品外觀、安全特性、節(jié)能環(huán)保等等。產(chǎn)品的質(zhì)量不僅需要在機(jī)械加工工藝以及材料方面進(jìn)行控制，在機(jī)械設(shè)計(jì)階段也應(yīng)該考慮。
（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方式為利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)确绞较到y(tǒng)度構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)空間，在產(chǎn)品中引入創(chuàng)造性思維或者其他學(xué)科的技術(shù)。優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠有效地提高機(jī)械技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提是要能構(gòu)造出大量可供優(yōu)選的可能性方案，即構(gòu)造出大量的優(yōu)化求解空間，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最具創(chuàng)造性的地方。目前，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化與創(chuàng)新僅展現(xiàn)于數(shù)理模型運(yùn)算方面。并未綜合考慮到機(jī)械產(chǎn)品的本身特性，如產(chǎn)品的加工工藝、材料、連接方式、尺寸形狀等等，而且對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)變?cè)ㄔO(shè)計(jì)也應(yīng)該建立在這些因素的基礎(chǔ)上。
2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方式
為了保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定性，在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足力學(xué)、工藝、材料、裝配、支承等各項(xiàng)準(zhǔn)則，進(jìn)而促使機(jī)械產(chǎn)品能夠滿足科學(xué)性的要求。具體舉例如下：
2.1滿足力學(xué)要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要考慮到材料力學(xué)、彈性力學(xué)、疲勞力學(xué)等相關(guān)的力學(xué)準(zhǔn)則，并根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的使用位置進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度運(yùn)算，進(jìn)而才能夠設(shè)計(jì)出較為合格的機(jī)械產(chǎn)品。如疲勞力學(xué)直接關(guān)系著軸承、齒輪以及軸的使用壽命，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要根據(jù)不同機(jī)械零件的載荷變化進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)計(jì)算，優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)機(jī)械產(chǎn)品壽命周期進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖一所示，虛線為等強(qiáng)度軸外形，實(shí)線為實(shí)際外形。零件截面尺寸的變化與其內(nèi)應(yīng)力變化相適應(yīng)，使各截面的強(qiáng)度相等。按等強(qiáng)度原理設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，材料可以得到充分的利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.2考慮加工工藝的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往要考慮到機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，進(jìn)而需要考慮相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否能夠滿足機(jī)械加工工藝的需求，如某些機(jī)械結(jié)構(gòu)需要采用特殊的成型方式，則需要考慮相應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)是否有利于機(jī)械加工。如圖二所示，圖中所示的機(jī)械結(jié)構(gòu)以鑄件為主，只有改變（a）＼（c）相應(yīng)的零件結(jié)構(gòu)，才能夠保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量特性。
3通過(guò)變?cè)ㄍ瓿蓹C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新
如今，機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指采用機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)ǎ淖儥C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)因素，進(jìn)而獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，但是創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)需要滿足于應(yīng)用需求，并且在性能、經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)于原始的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，變?cè)ㄋ芯康膬?nèi)容主要包括：數(shù)量變?cè)?、形狀變?cè)?、材料變?cè)?、位置變?cè)约把b配聯(lián)接變?cè)鹊?，通過(guò)進(jìn)行變?cè)軌虻玫皆S多機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，作為設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，就需要根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)性能的計(jì)算測(cè)試并且綜合其他因素進(jìn)行考慮，進(jìn)而選擇出最優(yōu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
事實(shí)上，機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅僅要對(duì)其結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)造、材料等相關(guān)因素進(jìn)行改變，其中對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品創(chuàng)新性的評(píng)估也是一項(xiàng)重要的工程。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及機(jī)械制圖、建模軟件的功能化發(fā)展，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作變得更為簡(jiǎn)便。通過(guò)二維圖紙的制作以及三維建模，并進(jìn)行模擬仿真加工，完全能夠發(fā)現(xiàn)出機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題，有利于設(shè)計(jì)者對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的完善、因此，對(duì)于現(xiàn)代化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，往往通過(guò)變?cè)?，修改三維模型中的數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)3D模型對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而體現(xiàn)出機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。
4總結(jié)
綜上，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)來(lái)講，創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有一定的價(jià)值意義，本文主要探究了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求以及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)準(zhǔn)則，并進(jìn)一步表述了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方式，結(jié)合三維建模技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及創(chuàng)新提供了一定的技術(shù)支持。
【摘要】本文主要探討了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用變?cè)ǖ膭?chuàng)新設(shè)計(jì)，其中講述了七種不同類型變?cè)椒?；同時(shí)，結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論述或舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新方案。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新設(shè)計(jì)；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；變?cè)?
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所確定的原理方案，確定并繪出具體的結(jié)構(gòu)圖，以體現(xiàn)所要求的功能；是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，具體內(nèi)容為在確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時(shí)，還需考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問(wèn)題。本文主要介紹變?cè)ㄔ跈C(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，并結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論述或舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新方案。
1、變?cè)?
變?cè)ㄔ从诘聡?guó)，是用于機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種富有創(chuàng)造性內(nèi)涵的新方法[1]。采用該方法來(lái)開(kāi)展產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作前，需要明確基本結(jié)構(gòu)內(nèi)容，并在基本結(jié)構(gòu)確定前提下研發(fā)新型結(jié)構(gòu)方案。變?cè)ǖ膬?nèi)涵有兩個(gè)：（1）定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的變?cè)獌?nèi)容，主要包括七個(gè)：①材料；②數(shù)量；③位置；④尺寸；⑤形狀；⑥聯(lián)接；⑦工藝；（2）將這些變?cè)M(jìn)行適當(dāng)改變調(diào)整，然后構(gòu)造出不同類型結(jié)構(gòu)方案，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目的。
1.1材料變?cè)?
機(jī)械設(shè)計(jì)中可以選擇的材料很多，不同的材料對(duì)應(yīng)不用的加工工藝，結(jié)構(gòu)類型，零件尺寸。通過(guò)調(diào)整材料變?cè)梢詣?chuàng)新性制定不同結(jié)構(gòu)方案。例如：在運(yùn)用鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常加大零件的截面尺寸以增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度；而在鑄鐵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，則是通過(guò)加強(qiáng)筋和隔板的方法加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度；塑料材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，塑料件的筋板與壁厚相近并均勻?qū)ΨQ。
1.2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和工作面，輪廓面和輪廓線，零件本身?？梢詫?duì)結(jié)構(gòu)中具有的基本元素?cái)?shù)量進(jìn)行調(diào)整、改變以達(dá)到改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的目的。例如：鑄件結(jié)構(gòu)形狀力求簡(jiǎn)單，在可能情況下盡量采用直線形的輪廓。在螺紋連接結(jié)構(gòu)中，為防止螺釘松脫，往往需要螺釘與彈簧墊圈同時(shí)安裝使用；但也可以把螺釘設(shè)計(jì)成將螺釘、墊圈和彈簧墊圈的功能集成為一體的在螺釘頭安裝接觸面帶有防松措施的防松螺釘，既減少零件數(shù)量又方便裝配。
1.3位置變?cè)?
對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中各個(gè)元素間的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行適當(dāng)改變，可以獲得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。例如：在安排零件的焊縫位置時(shí)，焊縫應(yīng)相對(duì)構(gòu)件中性軸，或靠近中性軸，以減少收縮力矩或彎曲變形。另外，在有限空間箱體中裝配若干零件，零件擺放位置不同也會(huì)影響裝配操作的操作性。
1.4尺寸變?cè)?
其中尺寸變?cè)獌?nèi)容有角度、長(zhǎng)度以及距離等內(nèi)容，調(diào)整構(gòu)件、零件尺寸大小能起到改變整體結(jié)構(gòu)的效果。例如：在冷沖壓彎曲工藝中，由于材料的彈性變形，彎曲件如果嚴(yán)格要求某角度，則需要在彎曲件成形后，再附加整形工序修復(fù)工件；彎曲件如果增加彎曲角度Δα，允許2°～3°變形，彎曲后不需整形。
1.5形狀變?cè)?
通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)零件表面及整體形狀、整體輪廓以及零件規(guī)格、零件類型，也能實(shí)現(xiàn)改變機(jī)械整體結(jié)構(gòu)的目的。例如：要實(shí)現(xiàn)用彈簧產(chǎn)生的（彈）壓緊力壓緊某零件，使其保持確定位置。設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇的彈簧類型有拉簧、壓簧、扭簧、板簧，被壓緊的零件形狀可以有平面、圓柱面、球面、螺旋面，通過(guò)對(duì)這些因素的組合可以得到多種方案。其中壓簧的壓縮距離不應(yīng)過(guò)大，否則容易引起彈簧的失穩(wěn)，如確需要使用較大的壓縮距離則應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，拉簧因無(wú)失穩(wěn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)中受空間約束較小，即可單獨(dú)使用，也可以與搖桿及繩索等配合使用。
1.6分析連接變?cè)?
其包含2層意思：①聯(lián)接方法，其中包括焊接方式、膠接方式還有鉚接、螺紋聯(lián)接等；②每種連接方法均有幾種不同聯(lián)接結(jié)構(gòu)，因此可以將聯(lián)接結(jié)構(gòu)及方式進(jìn)行調(diào)整或是改變之后獲得多種結(jié)構(gòu)類型。例如：對(duì)于需要經(jīng)常拆卸的零部件結(jié)構(gòu)，不但應(yīng)使連接可靠，還應(yīng)使拆卸操作盡量方便。這方面的結(jié)構(gòu)在我們生活經(jīng)常可見(jiàn)，如玩具產(chǎn)品中經(jīng)常使用卡扣與螺釘相結(jié)合的安裝方法，而手機(jī)產(chǎn)品的機(jī)蓋設(shè)計(jì)成快速連接拆裝結(jié)構(gòu)，方便用戶操作。
1.7分析工藝變?cè)?
工藝的不同也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響，因?yàn)楦鱾€(gè)設(shè)備零件在制造過(guò)程中選用工藝不同，制造成本差異以及性能、質(zhì)量差異都會(huì)影響產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)。因此在擬定機(jī)械零件的工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)該充分研究零件圖紙，對(duì)其進(jìn)行分析，審查零件的結(jié)構(gòu)工藝是否良好、合理，并提出相應(yīng)的修改意見(jiàn)。當(dāng)前，由于加工工藝、轉(zhuǎn)配工藝（自動(dòng)化程度）的不斷提高，如機(jī)械人、機(jī)械手的推廣應(yīng)用，出現(xiàn)了不少適合于新條件的新結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的機(jī)械加工有較大的差別，這些工藝應(yīng)該給予注意與研究。
2、機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及變?cè)ㄟ\(yùn)用
對(duì)于每一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，應(yīng)該綜合考慮結(jié)構(gòu)方案中的社會(huì)效益、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可行性、工藝性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)相關(guān)指標(biāo)要求等內(nèi)容。然后從各個(gè)備選結(jié)構(gòu)方案中挑出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方案已經(jīng)確定的情況下，也可以對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件或零件構(gòu)進(jìn)行不同變?cè)姆治?，以及變?cè)g聯(lián)動(dòng)配合修改，已達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目的。另外，也可以建議一些數(shù)學(xué)模型，因?yàn)閿?shù)學(xué)模型可以很好描述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的尺寸和數(shù)量變?cè)?，還可以對(duì)材料變?cè)M(jìn)行間接描述（但是很難描述其他變?cè)愋蚚2]）。按照機(jī)械產(chǎn)品不同要求和特征，綜合運(yùn)用不同變?cè)?，結(jié)合設(shè)計(jì)者掌握的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)能力，通過(guò)發(fā)揮創(chuàng)造性思維，構(gòu)造出不同機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如以下轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。
在這三個(gè)結(jié)構(gòu)圖中，如果將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案1（圖一）中的調(diào)整錐齒輪間和主軸承兩者位置，及通過(guò)調(diào)整位置變?cè)?，然后再調(diào)整水平軸方向上的左軸承形狀，也就是通過(guò)改變形狀變?cè)螳@得了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案2（如圖二）。如果改變方案1中的主軸承和齒輪的尺寸大小和個(gè)數(shù)，及通過(guò)調(diào)整兩者的數(shù)量變?cè)?、尺寸變?cè)诖送瑫r(shí)，在調(diào)整齒輪構(gòu)件和軸承構(gòu)件的位置，及改變位置變?cè)?，就可以獲得結(jié)構(gòu)方案3（圖三）所以，上述3種不同類型的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)方案均可以利用變?cè)ê芎玫膶?shí)現(xiàn)，若進(jìn)一步采用變?cè)ㄒ部梢詫?shí)現(xiàn)多種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)比這3種結(jié)構(gòu)方案，綜合分析社會(huì)效益、成本需要、可行性以及制造工藝過(guò)程等方面內(nèi)容，可以獲得方案2是最優(yōu)結(jié)構(gòu)組合。一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)方案的整體評(píng)價(jià)，都要經(jīng)過(guò)實(shí)際使用效果來(lái)作為最總檢驗(yàn)的事實(shí)依據(jù)。若對(duì)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)模型中歐的齒輪構(gòu)件作進(jìn)一步可行性設(shè)計(jì)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)滾動(dòng)軸承以及齒輪運(yùn)行進(jìn)行彈性流體壓潤(rùn)滑分析，然后進(jìn)行精密計(jì)算，都可以為優(yōu)化轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供大量參考數(shù)據(jù)。
3、結(jié)束語(yǔ)
深入研究機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。想要逐步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不僅要求設(shè)計(jì)者擁有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)知識(shí)，還要不斷提高敏銳的問(wèn)題分析能力、以及創(chuàng)新思維能力。變?cè)ㄔ谠O(shè)計(jì)中的運(yùn)用可以衍生出很多種結(jié)構(gòu)，為機(jī)械設(shè)計(jì)者最終選擇優(yōu)化方案提供了一種創(chuàng)新工具。在明確設(shè)備功能或是零件基本作用的基礎(chǔ)上，如何將現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法靈活運(yùn)用，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)構(gòu)件零件的最優(yōu)組合，以便滿足機(jī)械系統(tǒng)要求，這是當(dāng)前工程設(shè)計(jì)工作采用的主要手段。創(chuàng)新設(shè)計(jì)屬于先進(jìn)技術(shù)范疇理論，在機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念能幫助構(gòu)造出多種結(jié)構(gòu)方案，從而尋找出最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這不僅為促進(jìn)了企業(yè)自身發(fā)展，在另個(gè)層面上也推動(dòng)了社會(huì)不斷發(fā)展。
摘要：一個(gè)國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械的創(chuàng)新，設(shè)計(jì)一個(gè)好的機(jī)械結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)極具創(chuàng)新能力的工作。我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)，必須以改進(jìn)和創(chuàng)新為目的，設(shè)計(jì)出更加優(yōu)化的機(jī)械。本文主要是探討了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中用到的七中不同類型的變?cè)?，根?jù)這些變?cè)ㄟx擇出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，達(dá)到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu)；變?cè)?；?chuàng)新設(shè)計(jì)
1.結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)變?cè)?
目前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用最多的就是變?cè)?，這種方法既科學(xué)又便利，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以通過(guò)變?cè)▽⒖勺兊脑厥崂淼母舆壿嫽?，大大提高了機(jī)械創(chuàng)新的步伐。機(jī)械設(shè)計(jì)中最主要的環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將一些機(jī)械式的原理通過(guò)圖案的方式畫(huà)在圖紙上面的過(guò)程。變?cè)ǖ倪m用范圍非常廣泛，在使用變?cè)ㄔO(shè)計(jì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新產(chǎn)品時(shí)，必須先對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行分析，然后選出最優(yōu)的變?cè)ǚ桨高M(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新。
1.1.位置變?cè)?
位置變?cè)褪菍a(chǎn)品內(nèi)部的每個(gè)基礎(chǔ)元件的位置改變，重新布置，從而得到各種新的結(jié)構(gòu)方案，它考慮到各個(gè)產(chǎn)品的基本元素相互之間的一些位置變換。例如：在有限的空間箱子里面裝配好若干構(gòu)件零件，如果各個(gè)零件的擺放位置不同，就會(huì)導(dǎo)致裝配操作后的操作性能的不同。
1.2.材料變?cè)?
材料變?cè)饕褪强紤]機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新中材料的選擇和一些材料的更替。在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不同的材料會(huì)對(duì)應(yīng)著不同的零件尺寸、結(jié)構(gòu)類型和加工工藝，如果零件采用不同的材料，那么該零件設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品的尺寸大小或者結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生變化，它的加工時(shí)間和加工工藝也會(huì)隨之發(fā)生改變，這種變化直接影響著整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改變。例如：在使用鋼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常在設(shè)計(jì)的時(shí)候故意加大鋼的橫截面積，這樣就起到了剛度和強(qiáng)度的雙增加。因此，如果通過(guò)材料變?cè)梢詣?chuàng)新設(shè)計(jì)出許多類型的方案來(lái)。
1.3.尺寸變?cè)?
尺寸變?cè)械某叽缰饕侵妇嚯x、角度和長(zhǎng)度等，它考慮了變?cè)性刂g的距離、長(zhǎng)短度和角度等方面的問(wèn)題，通過(guò)改變機(jī)械零件和其構(gòu)件的尺寸大小，使機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。就因?yàn)槌叽缱冊(cè)闹饕獌?nèi)容是長(zhǎng)度、角度和距離等的變?cè)?，這樣便是機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，不同的尺寸對(duì)應(yīng)著一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而起到了改變整體機(jī)械構(gòu)件的效果。例如，在一些彎曲工藝?yán)锩鏁?huì)使用到尺寸變?cè)?，因?yàn)槊總€(gè)材料的彎曲彈性變形不一樣，所以對(duì)元件的彎曲程度不同，角度的要求也不相同，需要在彎曲構(gòu)件成形之后，然后再對(duì)所彎曲的構(gòu)件進(jìn)行加工和修復(fù)，如果在彎曲構(gòu)件之前直接確定一個(gè)角度，并且構(gòu)件允許小范圍的變形，那么彎曲后就不用再加工修復(fù)了。
1.4.數(shù)量變?cè)?
在機(jī)械產(chǎn)品中有很多的元素，像輪廓面、加工面、輪廓線和工作面等都屬于機(jī)械元素，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中包括著工作面和加工面兩類基本元素，數(shù)量變?cè)褪菑臋C(jī)械產(chǎn)品的每一個(gè)面和線等這些元素來(lái)考慮，通過(guò)改變機(jī)械產(chǎn)品中的這些元素的數(shù)量來(lái)改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而可以得到更多的機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如在一些結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、形狀比較單一的情況下，就可以采用不同輪廓的線來(lái)改變機(jī)械的結(jié)構(gòu)，但如果是螺釘這類比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)橐乐孤萁z的脫落，所以螺絲的邊緣盡量要深陷一下，同時(shí)也可以加一個(gè)螺絲帽使之更固定。
1.5.聯(lián)接變?cè)?
聯(lián)接變?cè)褪且环N連接方式，它考慮了每個(gè)元素之間的聯(lián)接方式，補(bǔ)一個(gè)方式不同，主要有鉚接、焊接、膠結(jié)等，而不同的機(jī)械產(chǎn)品有不同的聯(lián)接方式，可以通過(guò)改變聯(lián)接方式來(lái)改變機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案。例如一些需要經(jīng)常拆卸的元件，就需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到零件的結(jié)構(gòu)連接是否可靠、拆卸是否方便等這些問(wèn)題。在生活中也有很多利用聯(lián)接變?cè)漠a(chǎn)品，像手機(jī)產(chǎn)品的蓋子的拆裝結(jié)構(gòu)就很方便，利于使用者的方便操作。
1.6.形狀變?cè)?
形狀變?cè)饕峭ㄟ^(guò)改變機(jī)械結(jié)構(gòu)零件的表面形和輪廓形狀來(lái)改變?cè)囊?guī)格和類型，從而得到各種各樣的創(chuàng)新方案。例如彈簧可以做成不同種類的，有板簧、壓簧等產(chǎn)品。
1.7.工藝變?cè)?
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)是緊密相關(guān)的，工藝變?cè)枰紤]零件本身的工藝的變化，工藝的不同也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成巨大的影響，如果每個(gè)機(jī)械零件在制造的過(guò)程中選擇了不同的工藝，那么制造出來(lái)的產(chǎn)品的功能、質(zhì)量等都會(huì)不同，這些直接改變著產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)和性能。因此，在機(jī)械創(chuàng)新時(shí)，必須首先做到設(shè)計(jì)好圖紙，只有擁有了一份優(yōu)秀的圖紙，才能創(chuàng)造出一臺(tái)更加優(yōu)質(zhì)的機(jī)械設(shè)備。
2.機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的必要性
在機(jī)械方面我們國(guó)家雖然是制造大國(guó)，但卻不是創(chuàng)造大國(guó)，我們國(guó)家的很多機(jī)械工藝都停留在模仿發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械工藝上。中國(guó)的制造業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)總值中占到了40%，正是因?yàn)檫@樣，在機(jī)械創(chuàng)新上也更加有必要進(jìn)步，我們不能一直都是引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)，引進(jìn)技術(shù)我們是不能進(jìn)步的，我國(guó)的很多企業(yè)，機(jī)械制造不搞自主創(chuàng)新，甚至一些知名的機(jī)械企業(yè)連研發(fā)中心都沒(méi)有。我們對(duì)于機(jī)械，對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)太過(guò)于死板，很多情況都是在前人基礎(chǔ)上修修改改，沒(méi)有實(shí)質(zhì)上的改變。機(jī)械行業(yè)對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的創(chuàng)新，像監(jiān)控設(shè)備，測(cè)量?jī)x器等一些方面更是需要哪些可以從機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的某些規(guī)律上總結(jié)，創(chuàng)新的人才。
3.機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的評(píng)價(jià)與優(yōu)化
在對(duì)每種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行綜合分析進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候需要采用模糊綜合評(píng)判的方法，我們需要從結(jié)構(gòu)方案的社會(huì)效益、可操作性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、安全性能等方面來(lái)確定評(píng)價(jià)。我們?cè)谶@樣的基礎(chǔ)上，也可以根據(jù)需要在結(jié)構(gòu)中的重要部分例如關(guān)鍵性的零部件上面進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立。之所以建立數(shù)學(xué)模型，是因?yàn)閿?shù)學(xué)模型能夠很清晰地反應(yīng)出結(jié)構(gòu)特征，這樣我們便可以認(rèn)識(shí)到需要優(yōu)化或者改善的地方，最后便可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)學(xué)模型雖然比較麻煩與復(fù)雜，但是他在描述數(shù)量變?cè)筒牧献冊(cè)厦嬗兄渌姆绞剿鶡o(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)。結(jié)構(gòu)方案是應(yīng)該與最終的實(shí)際的應(yīng)用效果的好壞來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)的，在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)是一個(gè)比較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，我們?cè)趯?duì)齒輪傳動(dòng)和滾動(dòng)軸承進(jìn)行流體與潤(rùn)滑的分析，還要對(duì)這些零件進(jìn)行裝配的密封性能的分析，這樣才能完善最后的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。機(jī)械設(shè)備中重中之重便是機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，他關(guān)系著機(jī)械的功能，機(jī)械是否能夠運(yùn)行，是否能夠達(dá)到目的。雖然這些年來(lái)科學(xué)技術(shù)的不斷加強(qiáng)，各種機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)也在不斷進(jìn)行著改變和創(chuàng)新，但是我們更需要的是將設(shè)計(jì)和創(chuàng)新與實(shí)踐結(jié)合在一起，只有將智慧投入到實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，才能提高我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
圖（一）是我國(guó)早期出現(xiàn)的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖紙，圖（二）是我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用最為廣泛的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)類型，圖（三）是我國(guó)目前國(guó)內(nèi)最輕便類型的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。如果通過(guò)變?cè)ɡ锏奈恢米冊(cè)涂梢缘玫綀D（一）方案；如果再在圖（一）的基礎(chǔ)上進(jìn)行形狀變?cè)偷玫搅藞D（二）方案；如果將圖（一）方案進(jìn)行數(shù)量變?cè)?、尺寸變?cè)臀恢米冊(cè)涂梢缘玫綀D（三）方案了，比較上面三種方案，圖（二）方案之所以應(yīng)用最為廣泛，其主要原因在于它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的綜合評(píng)價(jià)比較高。總的來(lái)說(shuō)，這三種方案其實(shí)都是通過(guò)不同的變?cè)玫讲煌慕Y(jié)構(gòu)，通過(guò)變?cè)ǎ覀兛梢栽O(shè)計(jì)出更多的機(jī)械結(jié)構(gòu)方案出來(lái)。
4.總結(jié)
機(jī)械創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身具有非常重要的意義，如果想要完美實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者必須具有非常高的智慧、技術(shù)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)，在分析問(wèn)題上，設(shè)計(jì)者的頭腦必須高度敏銳，思維創(chuàng)新能力好。變?cè)ㄔ跈C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起到了關(guān)鍵的作用，同時(shí)也為設(shè)計(jì)者在創(chuàng)新時(shí)帶來(lái)了便捷。目前工程設(shè)計(jì)者需要在選擇各個(gè)構(gòu)件零件的時(shí)候選擇最優(yōu)的組合，這樣可以使機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法得到靈活運(yùn)用。
摘要：眾所周知，機(jī)械制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的方案繪制出具體的結(jié)構(gòu)圖，并實(shí)現(xiàn)所需功能。這個(gè)過(guò)程也就是將抽象的工作原理具體為機(jī)械構(gòu)建的過(guò)程，因此，設(shè)計(jì)質(zhì)量與最終的機(jī)械產(chǎn)品有著直接的關(guān)系。本文就當(dāng)前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本要求和質(zhì)量控制要點(diǎn)為基礎(chǔ)，以機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些創(chuàng)新方式展開(kāi)討論。
關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用；變?cè)?；?yōu)化設(shè)計(jì)
引言
作為我國(guó)當(dāng)前的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來(lái)講非常重要。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅關(guān)系著機(jī)械產(chǎn)品的最終可靠性與實(shí)用性，更關(guān)系著我國(guó)機(jī)械制造水平的高低和機(jī)械制造行業(yè)的未來(lái)發(fā)展。包括機(jī)械構(gòu)件的材料、形狀、尺寸等方面的內(nèi)容，都是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮到的問(wèn)題。而一些創(chuàng)新的設(shè)計(jì)不僅能夠優(yōu)化傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的弊端，更是促進(jìn)機(jī)械制造可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
1.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
1.1功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
眾所周知，機(jī)械制造的主要目的就是滿足人們對(duì)于機(jī)械的功能需求對(duì)原材料進(jìn)行加工并形成成品的一個(gè)過(guò)程。作為機(jī)械制造的初始階段，機(jī)械的功能設(shè)計(jì)不僅要滿足客戶的實(shí)際需求，更要展現(xiàn)出創(chuàng)新性，要求設(shè)計(jì)的產(chǎn)品必須滿足相關(guān)的機(jī)械工作原理，還要保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、工藝力學(xué)以及材料力學(xué)和裝配性能等相關(guān)因素的要求。
1.2質(zhì)量控制要點(diǎn)
機(jī)械在鑄造的過(guò)程中不僅要考慮到功能的實(shí)現(xiàn)，更多的還要考慮到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。包括產(chǎn)品的精度、剛度以及結(jié)構(gòu)力學(xué)等標(biāo)準(zhǔn)是否符合，針對(duì)會(huì)影響機(jī)械產(chǎn)品制造質(zhì)量的因素進(jìn)行分析。一方面，通過(guò)控制這些質(zhì)量影響因素來(lái)控制機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和性價(jià)比，有效保障其質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。另一方面，還要充分考慮到機(jī)械的操作便捷性、外觀以及安全特性和節(jié)能環(huán)保等方面的內(nèi)容。因產(chǎn)品的質(zhì)量不僅是由施工工藝和材料來(lái)決定的，所以要做到全面的考慮。
1.3優(yōu)化與創(chuàng)新設(shè)計(jì)
隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈。因此，機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式已經(jīng)成為機(jī)械制造企業(yè)的有力競(jìng)爭(zhēng)，在產(chǎn)品中引入創(chuàng)造性的思維和其他的學(xué)科技術(shù)，進(jìn)一步應(yīng)用于機(jī)械制造的優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效的提高機(jī)械技術(shù)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的前提是有大量的可能性方案，和優(yōu)化空間，包括對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、材料以及連接方式、尺寸形狀等方面的優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
2.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法
2.1材料、數(shù)量變?cè)?
在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，材料的選擇有很多種，針對(duì)不同的材料會(huì)沿用不同的加工工藝和結(jié)構(gòu)類型設(shè)計(jì)以及零件尺寸確立。機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以通過(guò)調(diào)整材料比的方式，制定出不同的結(jié)構(gòu)方案。另外，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元素也較多，包括加工面和工作面、輪廓面以及輪廓線甚至零件本身等很多元素。機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)中的元素?cái)?shù)量進(jìn)行調(diào)整和改變，以實(shí)現(xiàn)改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的目的，達(dá)到創(chuàng)新的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.2位置、尺寸、形狀變?cè)?
前面提到，機(jī)械產(chǎn)品的位置、尺寸以及形狀設(shè)計(jì)是影響最終機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的最主要因素。針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各個(gè)元素的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和改變，以獲得更加優(yōu)化的設(shè)計(jì)。例如，機(jī)械產(chǎn)品的零件非常多，在安排零件的焊縫位置時(shí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)中性軸或者靠近中性軸等位置，避免增大收縮力或者導(dǎo)致變形彎曲。另外，通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的零件尺寸變?cè)?，?duì)其角度、長(zhǎng)度以及距離等因素進(jìn)行調(diào)整，或者對(duì)機(jī)械構(gòu)建和零件進(jìn)行改變，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出最佳的方案。此外，還可以通過(guò)改變機(jī)械的結(jié)構(gòu)零件表面和整體形狀、輪廓以及零件的規(guī)格、類型等內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的整體創(chuàng)新優(yōu)化效果，也是創(chuàng)新機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的途徑之一。
3.機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法的運(yùn)用需要注意的事項(xiàng)
3.1保障結(jié)構(gòu)的社會(huì)效益與系統(tǒng)可行性
就當(dāng)前的情況來(lái)看，對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)采用的是變?cè)ǖ姆绞?，通過(guò)改變和調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)因素，來(lái)獲得創(chuàng)新的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。但事實(shí)上，在利用變?cè)ǖ慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還必須基于市場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際需求，在性能、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行充分考慮。變?cè)ㄑ芯康膬?nèi)容包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)量、形狀、材料位置以及裝配連接變?cè)?，主要通過(guò)對(duì)這些元素進(jìn)行變?cè)獊?lái)設(shè)計(jì)出更多的優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。但作為企業(yè)來(lái)講，機(jī)械生產(chǎn)的目的就是要滿足市場(chǎng)需求，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的就是保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而實(shí)現(xiàn)提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。所以，在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的工作中，應(yīng)充分考慮用戶的實(shí)際需求和企業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的社會(huì)效益與系統(tǒng)可行性。
3.2綜合分析成本需求和制造工藝內(nèi)容
其實(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅包括對(duì)結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)造以及材料的調(diào)整和改變，還包括制造工藝、功能等方面的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性評(píng)估作為機(jī)械制造行業(yè)的重點(diǎn)工作，逐漸開(kāi)始受到行業(yè)內(nèi)的關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和機(jī)械制圖、建模等技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械創(chuàng)新工作越來(lái)越得到重視，很多企業(yè)都加大了對(duì)其的成本投入，導(dǎo)致其成本不斷增加。因此，控制好機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本需求，再針對(duì)性的進(jìn)行創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了當(dāng)前發(fā)展的趨向。
4.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，創(chuàng)新設(shè)計(jì)是當(dāng)前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向，通過(guò)變?cè)ǖ姆绞綄?duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的各因素進(jìn)行調(diào)整和改變，以實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此創(chuàng)造出更多更優(yōu)秀的機(jī)械成品。