摘 要：機械制造業(yè)是衡量國家科技發(fā)展水平的重要指標，新時期發(fā)展下的機械裝備結構設計趨于成熟，基于人們生活品質的不斷提升，對機械設備的使用性能提出更高層次的要求。基于此，本文簡析了機械結構設計的基本要求、闡述機械結構設計創(chuàng)新的必要性，最后提出機械結構設計中創(chuàng)新設計方式。

關鍵詞：機械結構;創(chuàng)新設計;功能設計

引言：當前，社會各界對機械結構設計的創(chuàng)新設計高度重視，期望更好利用機械發(fā)揮出機械結構設計的優(yōu)勢，確保技術的革新帶來機械產品的更新，并不斷創(chuàng)造更多的科技成果。因此，相關設計人員有必要加強創(chuàng)新設計理念，將機械結構設計中的創(chuàng)新設計作為重要課題研究，推動機械制造業(yè)健康長遠發(fā)展。

一、機械結構設計的基本要求

（一）功能設計

人們對機械設計的需求就是對其功能的需求，為更好滿足人們對機械生產的需求，必須結合民眾的喜好和消費群體特征，在機械結構設計中要充分體現創(chuàng)新設計特征，在具體設計上要嚴格按照機械制造業(yè)的生產標準，在具體設計中要對機械產品新功能進行研發(fā)設計，提升機械產品的質量和實用性。

（二）質量設計

在機械產品設計過程中，需要加強生產的全過程質量監(jiān)督管理，加強機械產品材料、材料屬性和剛度、結構力學方面監(jiān)督，并將其作為重要的質量評定標準。同時加強對機械產品的安全性、環(huán)保性考慮，嚴格把影響機械產品生產質量的各因素，確保機械產品在使用過程中安全、可靠。

（三）優(yōu)化創(chuàng)新設計

創(chuàng)新作為現時代各項經濟發(fā)展的重要標志，不斷推動機械制造業(yè)向前發(fā)展，確保在經濟全球化的大環(huán)境中站把握技術前沿，擁有先進的創(chuàng)新技術，進一步保障機械制造產品的長久運行。設計人員需要加強創(chuàng)新性設計理念，明確了解機械制造結構的細節(jié)，掌握零件結構的具體優(yōu)化設計方式。

二、關于機械結構設計創(chuàng)新的必要性

當前，我國對各類機械制造設備的使用性能要求較高，推動機械結構設計不斷向創(chuàng)新性方向發(fā)展，同時要求各行業(yè)在實際應用中融入創(chuàng)新性設計元素。機械結構中的創(chuàng)新設計能夠大大減少機械結構設計過程中的問題，明確對相關設計人員的設計水平進行確認和了解，鼓勵設計人員將機械結構設計與創(chuàng)新性思維融合在一起，確保最終的機械設計作品帶給受眾不一樣的視覺體驗、觸覺體驗[1]。機械結構設計中的創(chuàng)新設計可以發(fā)揮機械結構在整個機械設備中的優(yōu)勢作用，在創(chuàng)新方法支持下，可以減少結構設計過程中的外部干擾，提升設計效果，保障機械結構的質量安全。

三、機械結構設計中的創(chuàng)新設計方式

（一）材料變元

在機械結構設計中，不同的機械材料使用性能也不相同。具體進行材料設計時需要全面考慮材料的硬度、表面處理方式、原材料價格、耐腐蝕性等，結合客戶的具體需求進行機械結構的優(yōu)化創(chuàng)新，設計人員要加強對各種金屬材料和非金屬材料特性的對比分析，確保在金屬材料普及化下，科學合理的選擇材料，最大程度上滿足機械結構創(chuàng)新設計要求，并優(yōu)化不同模塊，確保呈現出新的設計產品。

（二）尺寸變元

尺寸變元主要通過改變元器件形狀進行優(yōu)化設計的，并把元器件的長寬高參數作適當的調整。尺寸變元作為機械結構組成的因素之一，設計人員在進行具體設計時要合理調整尺寸，將加工成本控制在合理范圍內，從而減少倉儲、周轉、運輸費用，提高加工效率，提升產品使用壽命，在機械結構創(chuàng)新中可以采取雙向創(chuàng)新的方法，降低部分尺寸公差，從而減少各項成本，確保最終提升機械產品性能。

（三）數量變元

設計人員在具體的創(chuàng)新設計中，要加強成本管理，由于機械產品的內部是一一個完整的機械系統(tǒng)，各部件的作用存在差異性，通過加強低成本零件數量提升機械強度，促使產品性能提升，可以有效減低其他成本零部件的數量。相關人員應當對每個結構的尺寸進行對比分析，進行最優(yōu)組合排列，并將功能相同的零部件進行調換，確保機械結構設計的合理性。

（四）工藝變元

機械結構設計和機械制造工藝直接關系到機械產品的質量，設計人員要充分考慮各零件的性能、精確度、安全性，掌握產品的加工工藝，并制定出相應的設計方案，按照機械制造的工藝要求，利用工藝變元法的創(chuàng)新設計優(yōu)化機械產品的誰過程，提升零件的精準度和美觀感。

（五）位置變元

機械結構設計中的創(chuàng)新設計可以通過改變零部件位置提升優(yōu)化設計效果，進行零部件位置的變元，優(yōu)化產品結構，提升產品結構空間，通過位置變元改變結構的受力情況，促使方案設計最優(yōu)。在日常的設計中要盡量縮小零件的尺寸，確保機械結構的內部零件協(xié)調運行。

四、創(chuàng)新當前機械結構設計中的裝新設計方法

（一）機械結構設計的材料創(chuàng)新

材料在機械結構設計中至關重要，在材料選取上要結合機械結構的設計特點和要求選取適當材料，提升結構設計的效果，相關人員必須對機械材料進行對比分析，明確掌握各類材料的使用性能和價值，進而選擇更為合理的材料，在設計前對具體實施的材料進行優(yōu)化創(chuàng)新，避免因材料問題導致機械產品質量不合格。加強機械結構的設計效果，針對設計中出現的問題及時糾正和調整，改進結構設計中的不合理之處，全面融合創(chuàng)新設計理念，推動機械結構設計工作高效開展[2]。設計人員針對機械材料的差異性，要適當選擇材料，保證機械結構的完整性，便于后期機械制造工作順利開展。

（二）機械結構設計的零件數量創(chuàng)新

完整的結構設計中包含眾多的零件，各零件在結構形態(tài)上存在差異，相關人員必須深入了解各機械零件的屬性特征，參照規(guī)定的設計流程開展設計工作。嚴格把控設計不合理的零件，將零件進行重組或合并提升設計效果，并提升機械結構的互換性效果，在進行創(chuàng)新性設計時，充分考慮零件數量及其實際應用價值，盡可能減少設計過程中的難度。

（三）機械結構設計的零件創(chuàng)新

要想提升機械結構中零件的作用效果，可以對結構中各零部件的位置進行優(yōu)化創(chuàng)新，促進機械設結構設計水平的創(chuàng)新，全面提升設計結構的實際作用效果。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，提升最終的設計效果。

（四）保障機構設計的社會效益

新時期發(fā)展下的機械結構設計通常采用變元方式實現的，通過改變機械結構的基本要素優(yōu)化機械結構整體，在創(chuàng)新設計過程中必須結合機械設備的實際情況，將機械運行原理作為重要參考依據，最大程度上提升機械設備的運行效果。推動機械結構設計的經濟效益和社會效益統(tǒng)一發(fā)展。

（五）創(chuàng)新設計產品與成本之間的協(xié)調性

基于機械制造業(yè)的快速發(fā)展，機械結構創(chuàng)新設計成為當前迫切的任務，將創(chuàng)新性理念融入機械結構設計中，有效提升了機械產品的市場競爭力，由于機械設備產品的的多元化發(fā)展，創(chuàng)新設計成本不斷增加，一定程度上加劇了機械制造企業(yè)的經濟負擔，因此，在在保證機械產品效益的同時，必需對設計結構進行創(chuàng)新和優(yōu)化。

結論：綜上所述，機械結構設計的創(chuàng)新設計推動機械產品不斷更新?lián)Q代，帶動了機械制造企業(yè)轉型升級，促進國民經濟持續(xù)穩(wěn)步增長?；趧?chuàng)新理念下，機械結構設計迎來新的機遇和挑戰(zhàn)，對具體設計人員的專業(yè)技能和綜合素質提出更高的要求，推動設計人員積極轉變設計理念，不斷提升機械結構設計的質量。

參考文獻：

[1]戴偉鵬.簡析機械結構設計中的創(chuàng)新設計[J].南方農機，2020，51（03）：90.

[2]時旭.探究機械結構設計中的創(chuàng)新設計[J].山東農機化，2019（06）：38-39.

作者簡介：

韓月明（1990-）男，漢族，籍貫：河北唐山，身份證號：130223199007084311，學歷本科，職稱 助理工程師，研究方向 機械設計.