關(guān)于當(dāng)前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

趙 丁

（中華通信系統(tǒng)有限責(zé)任公司河北分公司，石家莊 050000）

1 當(dāng)前機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中創(chuàng)新設(shè)計(jì)的必要性概述

在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域快速發(fā)展背景下，各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想與基本理念提出了更多更高的要求，要在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中逐步融入創(chuàng)新精神與創(chuàng)新理念才能與時(shí)俱進(jìn)。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要更好地融入現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)理念，借助創(chuàng)新思維使得不同模塊與構(gòu)件能夠相互融合，這樣便于生產(chǎn)制造更多優(yōu)質(zhì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件，遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)在變化規(guī)律，從實(shí)踐中完善生產(chǎn)[1]。

2 基于變元法的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新

2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中材料與數(shù)量變元

機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要對材料進(jìn)行合理選取，材料選取的合理性對機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大影響。例如在設(shè)計(jì)液浮式陀螺時(shí)，將鋁質(zhì)材料作為馬達(dá)定子殼基本應(yīng)用材料，在轉(zhuǎn)子軸中選取合金鋼作為應(yīng)用原材料，受到膨脹系數(shù)變化影響，在實(shí)際運(yùn)行過程中由于轉(zhuǎn)子軸和定子之間會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，這樣將會(huì)導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行故障。在設(shè)計(jì)過程中要合理選取材料變元，對各類材料合理利用。機(jī)械結(jié)構(gòu)屬于較為成熟完整的系統(tǒng)，其中是由不同零件構(gòu)成，各個(gè)零件發(fā)揮著不同作用。在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將計(jì)算結(jié)果與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效對比，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。在設(shè)計(jì)過程中要及時(shí)淘汰冗余零件結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員需要對機(jī)械結(jié)構(gòu)相關(guān)零部件進(jìn)行調(diào)整，提升設(shè)計(jì)合理性。在設(shè)計(jì)過程中要對零件數(shù)量進(jìn)行調(diào)控，提升零部件互換性，從而提升機(jī)械結(jié)構(gòu)基本應(yīng)用性能。比如在螺紋連接結(jié)構(gòu)中，要相對螺紋松動(dòng)問題進(jìn)行控制，可以整合彈簧墊片、螺釘、墊圈基本應(yīng)用功能[2]。

2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中位置與尺寸變元

在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對零件基本位置進(jìn)行變動(dòng)將會(huì)影響機(jī)械結(jié)構(gòu)完整性。從機(jī)械設(shè)備角度來看，在設(shè)計(jì)過程中齒輪有效選取可以遵循基本設(shè)計(jì)原則，通過對其基本位置進(jìn)行變動(dòng)要滿足無間隙貼合設(shè)計(jì)基本原則。在規(guī)定的操作中，空間結(jié)構(gòu)要求較高，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以應(yīng)用位置變元調(diào)節(jié)不同機(jī)械部件之間的孔距和實(shí)際距離，從而滿足結(jié)構(gòu)創(chuàng)新基本要求，提高機(jī)械應(yīng)用性能。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)備安裝以及外形具有一定要求，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在尺寸變量基礎(chǔ)上對零件基本尺寸進(jìn)行優(yōu)化。分析各個(gè)零部件尺寸及相應(yīng)形狀，促使機(jī)械設(shè)備能夠有效運(yùn)行。在設(shè)計(jì)過程中可以對部件尺寸進(jìn)行控制，滿足各個(gè)部件運(yùn)行過程中協(xié)調(diào)性要求。

2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中工藝技術(shù)邊緣與連接變元

相關(guān)設(shè)計(jì)人員選取設(shè)計(jì)技術(shù)工藝對機(jī)械結(jié)構(gòu)自身應(yīng)用性能會(huì)產(chǎn)生較大影響，為了全面提升機(jī)械產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值，在設(shè)計(jì)過程中要對設(shè)計(jì)技術(shù)工藝成效進(jìn)行全面分析。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要提升自身專業(yè)知識(shí)以及相關(guān)技能，對機(jī)械制造生產(chǎn)工藝提升認(rèn)知能力。不同機(jī)械結(jié)構(gòu)連接方式存在較大差異，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要結(jié)合基本情況選取對應(yīng)的連接方式。比如拆卸過程較為繁瑣的機(jī)械部件，在連接結(jié)構(gòu)選取中不能選用拆卸難度較大、緊密性較高的機(jī)械部件[3]。

2.4 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尺寸變元

機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)對設(shè)備基本外形尺寸以及安裝性能具有較大要求，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以在尺寸變量基礎(chǔ)上對零件基本尺寸進(jìn)行有效優(yōu)化，使得零件應(yīng)用能夠全面優(yōu)化。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要不斷提升零件應(yīng)用價(jià)值。對零部件自身尺寸以及相應(yīng)形狀進(jìn)行控制，促使機(jī)械設(shè)備能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中相關(guān)設(shè)計(jì)人員要對部件相應(yīng)尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，在模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，能夠保障部件協(xié)調(diào)配合運(yùn)行，此類方法能夠?qū)C(jī)構(gòu)基本形狀進(jìn)行控制。

3 機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的應(yīng)用

機(jī)械工程設(shè)計(jì)過程中各類能源材料應(yīng)用種類在不斷增多，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中要積極融入創(chuàng)新思維能力，優(yōu)化自身專業(yè)知識(shí)，引入更多新型能源。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，最終設(shè)計(jì)成果對機(jī)械結(jié)構(gòu)基本尺寸會(huì)產(chǎn)生較大影響，所以當(dāng)前可以通過機(jī)械基本運(yùn)行原理對設(shè)計(jì)過程中多項(xiàng)功能參數(shù)進(jìn)行有效優(yōu)化。比如通信設(shè)備設(shè)計(jì)中，對信號(hào)傳遞參數(shù)以及影響要素要進(jìn)行分析，降低運(yùn)行噪聲，提升整體性能。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要從三維參數(shù)角度出發(fā)，對機(jī)械基本尺寸、拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)前提下，對其進(jìn)行有效創(chuàng)新。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要應(yīng)用的材料種類繁多，有較多結(jié)構(gòu)要在相應(yīng)的使用情況前提下選取相應(yīng)原材料。在不同零部件加工過程中需要采取不同加工技術(shù)工藝，通過將不同加工技術(shù)工藝進(jìn)行結(jié)合，能夠突出材料應(yīng)用效能，提升機(jī)械應(yīng)用效率。工藝變元是對材料加工方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化。例如在設(shè)備模具設(shè)計(jì)過程中，對斜頂剛性會(huì)產(chǎn)生不同要求。有磨具精密性較高，常見的技術(shù)工藝難以滿足基本設(shè)計(jì)要求，通過應(yīng)用特殊性較強(qiáng)的工藝能夠獲取更大的剛性，提升設(shè)計(jì)效果。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要依照材料基本特征對技術(shù)工藝進(jìn)行調(diào)整，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮技術(shù)工藝應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)束語

總而言之，從當(dāng)前機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀來看，在機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中有較多需要優(yōu)化完善的部分，在機(jī)械制造過程中要全面融入創(chuàng)新思維，對設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，要從長遠(yuǎn)角度出發(fā)提升機(jī)械應(yīng)用價(jià)值，延長機(jī)械使用壽命。