機械產品結構設計要點探討

顧鐸

【摘 要】據有關資料顯示，機械產品結構與機械質量存在緊密聯系。因此，應加強對機械產品結構設計的重視，不斷優化并完善機械產品機構各個構件，促進整體機械質量的提高。本文主要分析機械產品結構設計重要作用，探析機械產品結構設計的要點，希望可以為機械行業的發展提供參考。

【關鍵詞】機械產品;結構;設計

在科學技術飛速發展的背景下，各個領域越來越重視科技化，因此，對機械類產品的需求量越來越大，同時，對機械產品的設計的要求也隨之提高，其為機械制造行業的發展提供了更為廣闊的空間。如果機械行業抓住了機遇，則需要在實際生產期間，不斷改革和創新機械產品結構，盡可能的符合市場發展需求，僅有這樣，才可以提高企業競爭力及創新創造力。

一、機械產品結構設計內容

機械產品結構設計包括產品材料、外形、容量及大小等。不管是何種類型的產品，設計過程中，都需要按照設計原則展開。根據市場需求，在保證機械產品質量的同時，秉持操作便捷、簡單、實用性等原則。同時，產品設計期間，需要整體規劃機械產品的設計，根據規劃步驟展開設計，不僅能夠設計出符合功能的機械產品，而且偏差較小。但是，設計時，也要加強對產品結構、組成、強度、精度需求、各零件連接部位等關注。機械類產品要點設計過程中，應保證產品的實用性[1]。

二、機械產品結構設計期間注意事項

（一）零部件的連接

大部分機械的組成采用諸多小零件，但是機械產品設計過程中，對于每個零件的連接和所處位置均是有嚴格要求的，不僅需要保證機械的美觀度，同時也要關注其實用性。因此，設計機械產品結構過程中，應加強對零部件與零部件連接的關注。也就是，設計人員在設計機械產品結構時，除關注機械產品外觀的美觀程度外，也要對其使用性能綜合考慮，使其與實際需求相符。此外，設計完機械產品結構后，應設置檢測產品設計質量環節，由專業人員負責檢測產品設計質量，對其是否符合設計需求進行判斷，同時了解其質量，以便返修設計零部件，確保機械產品不僅能夠符合美觀要求，而且與使用性能的要求相符，更好的展開工作。僅有經過多次返修、檢測合格的機械產品結構設計，才能夠保證設計質量，促進產品價值的提高。

（二）材料

材料在整個機械設計中具有重要作用，同時也是耗量最多的成本，其在整個設計中的花銷最高。因此，材料購買很容易出現克扣現象。基于此，有關部門應嚴格控制和管理機械材料的質量，同時加強對原料采購的關注，采用定期與不定期聯合檢查方法。運輸材料期間，制定相對完善的管理制度，盡可能的減少材料的損耗。設計前，明確材料用量。為減少材料的浪費，制定好設計方案后，綜合評估材料，工程實施前，明確所需材料數量，按照以往案例，設計整體機械期間，由于未有效管理材料，很容易影響材料質量，進而出現機械產品虧損事件。因此，量產前，需要合理規劃、細分設計期間需要的各種材料，以先前機械設計為依據獲得的材料用量，對比原定理論用量與實際生產期間材料的實際用量，然后獲得數量相差數量，然后根據機械參數，明確原因并提出改進對策，方便后續工作的展開，同時該方法能夠盡可能的減少材料的浪費。同時，加強對材料靈活購買的關注。機械設計期間，由于保存條件不合理或者無法避免的因素，極易導致材料浪費，造成生產期間出現材料欠缺現象，對企業機械設計工作的落實造成影響。因此，要求采辦人員需要了解和掌握每種材料的市場價格，根據施工進度對材料合理購買，以便更好的展開工作[2]。

三、分析機械產品結構設計的要求

（一）優化產品設計內容

設計機械產品結構期間，設計師應加強對各個方面考慮的關注，比如機械產品的外觀、機械產品功能、機械產品構件的連接等。從機械產品結構設計反饋結果分析，應加強對制造工藝、產品材料、零件連接工藝的關注，確保機械產品結構設計效果。除此之外，要想提高機械產品質量，設計人員同樣需要關注設計質量。機械設計期間，通過分析機械設計期間機械成本的組成、影響等，明確機械成本減少方法。以機械制造工期、工程完成需要涉及到的工序為依據，對制造步驟進行設計，盡量實現機械制造高效率，減少機械成本浪費。定期護理和維護器械及設備等，防止由于機械腐蝕導致機械浪費，造成存儲成本增加。因此，需要提前將各種參數的數據準備好，及早發現其中的問題，并進行糾正，保證參數正常，避免對機械設計造成影響。機械設備操作人員招聘過程中，要求每位工作人員持證上崗，避免由于能力問題導致機械設計問題的出現，對產品的推進造成影響，使得成本增加。僅有保證機械設計質量，才可以被人們接受，愿意購買機械產品。此外，僅有機械產品價格、結構設計質量與有關部門的規定相符，才可以投放到市場中，因此，設計師在設計機械產品的過程中，應不斷優化產品設計內容，進一步提高機械產品質量。

（二）不斷更新機械產品設計

現階段，盡管高端技術飛速發展，但是依然存在顯著不足，相比于國外，差距明顯，我國自給自足能力欠缺。例如，部分精密器械零件，在機械基礎功能方面，國內與國外未見明顯差異，僅有部分高端技術存在差距，比如，設備的自動化功能和使用時間等，此外，還有可靠性等，其與國外存在明顯差距。因此，我國在設計過程中，應加強對技術的關注，以此彌補自動化欠缺及使用時間偏短的不足。盡管我國機械生產能力取得了顯著效果，但是機械的主要部件依然需要采用進口方法，比如部分精密設備、儀器、齒輪軸承發動機等，因此我國應加強對各個方面發展的關注，拉小國內、國外差距，從進口慢慢向自給自足轉變，達到技術自制的目的。僅有不斷更新才可以將該類問題解決，創新在機械產品結構的設計中尤為重要[3]。

四、機械結構設計步驟

（一）分解功能

首先，明確結構設計的限制及主要任務，分解實現其目的的功能。然后，從達到機械主要功能的零部件開始，也就是結構表面，其要綜合考慮與有關零件的聯結與相互部位的關系，慢慢連接其它表面，使其形成一個整體的零件，然后連結這個零件與其它零件，最終形成主要功能的機械。然后明確補充、次要的部件，比如維護保養、密封等。

（二）草圖繪制

結構明確后，對結構件的主要尺寸進行粗略估算，同時按照一定比例描繪草圖，初步獲取零部件的結構。草圖中，明確標注零部件的基本形態，包括尺寸、極限部位、安裝尺寸和空間限制等。同時，結構設計過程中，應加強對常用件、標準件應用的關注，盡可能的減少制造及設計工作量。

（三）綜合分析

綜合分析初定的結構，明確最終結構方案。綜合過程指的是可以達到功能目的可供選擇結構的全部工作。分析過程指的是比較、評價，同時最后明確結構的工作。通過調整工作面數量、大小、表面特性、構建材料及可連接方法，最后獲取新的方案[4]。

結束語

總而言之，我國機械產品批量生產過程中與機械類產品的結構設計存在緊密聯系。所以，相關工作人員應加強對機械類產品設計要點的關注，豐富產品設計內容，提高機械設計水平及產品設計質量，僅有這樣，才可以進一步推動機械設計行業的發展，從整體上促進機械設計質量的提高。

參考文獻：

[1]孫成棟，齊鵬，魏默冉.機械產品結構設計要素探析[J].湖北農機化，2019，（23）：176-176.

[2]宮立忠.探討運動力學在機械結構設計中的應用[J].現代鹽化工，2020，v.47;No.191（1）：66-67.

[3]丁俊明，周桂美.機械類產品結構要素設計要點探究[J].數碼世界，2020，No.175（5）：292-292.

[4]張興晨，姚王奇.機械類產品結構要素設計要點淺談[J].內燃機與配件，2019，No.283（7）：93-94.