馬鈺汶

摘 要：從新形勢角度來審視機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定要想保證機械產(chǎn)品能夠滿足人們的多樣化需求，需要提出創(chuàng)新模式，進行機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，提高機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性、有效性、適用性，為制造完美的機械產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。基于此，通過分析新形勢下機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新理念，進一步探討新形勢下機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新模式，希望對創(chuàng)新設(shè)計機械結(jié)構(gòu)有所幫助。

關(guān)鍵詞：機械產(chǎn)品；機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；創(chuàng)新模式；動態(tài)分析法

中圖分類號：F204 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.039

在新形勢的背景下，各行各業(yè)要想持續(xù)健康發(fā)展，是必要進行“看得見”的創(chuàng)新。就以機械生產(chǎn)而言，應(yīng)當(dāng)提出創(chuàng)新模式來對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計予以創(chuàng)新，為生產(chǎn)高性能、高功能、高質(zhì)量的機械產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。本文立足于變元法，對基于變元法的機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計進行了分析，希望這種“看得見”的創(chuàng)新能夠在機械生產(chǎn)之中得以有效應(yīng)用。

1 新形勢下機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新理念

與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，新形勢下在開展機械設(shè)計時更多的是重視科學(xué)性，注重設(shè)計的主動、動態(tài)、信息化的產(chǎn)品設(shè)計，遠遠超越了傳統(tǒng)的靜態(tài)、手工、被動的產(chǎn)品設(shè)計。當(dāng)然，要想在新形勢下良好地進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先就要創(chuàng)新理念。只有這樣，才能從真正意義上打破傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的局限，更多地考慮智能化、信息化、控制化、優(yōu)化等方面，為提高機械的性能、豐富功能及擴大應(yīng)用范圍等奠定基礎(chǔ)。

在新形勢下創(chuàng)新機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念，應(yīng)當(dāng)立足于現(xiàn)代機械設(shè)計理念，對機械應(yīng)用需求進行詳細、深入、系統(tǒng)分析，進而明確機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的側(cè)重點，基于控制論方法、探索動態(tài)分析法、離散論方法等來科學(xué)、合理、標(biāo)準(zhǔn)地進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，為制造現(xiàn)代化的機械產(chǎn)品而努力。

2 新形勢下機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新模式

在時代不斷發(fā)展的背景下，各行各業(yè)為了能夠緊跟時代步伐，持續(xù)不斷地發(fā)展，都積極進行著我們“看得見”的創(chuàng)新。在工業(yè)行業(yè)之中所進行的看得見的創(chuàng)新之一就是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，以此來提高機械性能，滿足人們多樣化的需求。

2.1 變元法概念及其具體應(yīng)用

從德國引進的變元法被視為一種創(chuàng)新模式，將其有效的應(yīng)用于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，能夠賦予其創(chuàng)新精神，最大程度地優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，為提高機械產(chǎn)品的有效性、適用性、科學(xué)性創(chuàng)造了條件。參考相關(guān)資料，確定變元法所涵蓋的內(nèi)容是詮釋產(chǎn)品設(shè)計含義，如材料、數(shù)量、位置、形狀等；經(jīng)過論證之后進行有效調(diào)節(jié)關(guān)鍵點，改變以往設(shè)計的弊端，提出全新的設(shè)計方案，充分體現(xiàn)變元法的優(yōu)勢。從這一角度來講，變元法主要應(yīng)用在以下方面：

2.1.1 材料變元及數(shù)量

在機械設(shè)計之中，必然會涉及到對多種類型的原材料處理，但是每種材料都具有自身的價值及獨特的功能，在利用適合的加工工藝對原材料進行加工處理之后，方可滿足機械產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。而對于部分不可加工的材料而言，是難以被處理且有效應(yīng)用在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及后續(xù)機械生產(chǎn)之中的。為了改變這弊端，變元法的應(yīng)用就顯得尤為重要，也就是借助變元法來實施材料變元，進而制訂新的機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。比如，在對鋼性材料進行設(shè)計的過程中，為了滿足設(shè)計需要，使鋼性材料成為理想材料，可以采取增強隔板等措施來對鋼性材料予以調(diào)整，從而使之滿足設(shè)計要求。

2.1.2 位置及工藝變元

位置變元實質(zhì)上就是分析如何改變元件的位置，繼而實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。比如，在進行部分元器件焊接的過程中，焊接位置的選擇尤為重要，需要靠近中心軸，從而有效避免元器件變形或出現(xiàn)不規(guī)則扭曲。此時，可以對元器件空間予以調(diào)整，從而優(yōu)化元器件焊接，提高元器件的焊接質(zhì)量。

工藝變元則是在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計之中對所有的施工工藝予以嚴格把關(guān)，結(jié)合設(shè)計圖紙，選擇最優(yōu)的工藝產(chǎn)品，并借助最先進工藝技術(shù)對元器件進行優(yōu)化設(shè)計，進而良好地進行機械產(chǎn)品生產(chǎn)。如果在機械產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)某些問題，則應(yīng)進行合理的調(diào)整、優(yōu)化，從而保證所生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.1.3 尺寸變元

從某種意義上來講，尺寸變元就意味著改變元器件形狀，使元器件達到最優(yōu)。比如，在對某元器件進行冷沖壓變曲處理之前發(fā)現(xiàn)元器件的彈性不符合設(shè)計要求，則可以實行尺寸變元，也就是對元器件的長、寬、高或直徑等基本參數(shù)進行分析，按照標(biāo)準(zhǔn)要求來計算元器件的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，進而對元器件進行尺寸變元，雖然改變了元器件的形狀，但其也滿足了設(shè)計要求，為生產(chǎn)機械產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。

2.2 基于變元法的機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計

基于以上內(nèi)容，可確定基于變元法來進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計勢必能夠彌補傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足，提高機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、科學(xué)性、適用性。參考相關(guān)資料及筆者工作經(jīng)驗認為，在基于變元法進行機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)特別注意以下2方面：①在具體進行設(shè)備防腐的設(shè)計中，出于為機械設(shè)備提供完善的空間的考慮，應(yīng)當(dāng)注意保證將其設(shè)備置于干燥的環(huán)境內(nèi)，不能出現(xiàn)淤積介質(zhì)，這樣做的目的在于減少設(shè)備腐蝕；②機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡可能地避免直接接觸金屬，從而有效避免機械設(shè)備因接觸金屬而腐蝕。

3 結(jié)束語

從德國引進的變元法被視為一種創(chuàng)新模式，應(yīng)將其有效應(yīng)用于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，通過對傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析，明確其存在的缺陷，進行材料變元、尺寸變元、位置及工藝變元，優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，為生產(chǎn)完美的機械產(chǎn)品創(chuàng)造條件。

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〔編輯：張思楠〕