基于新形勢背景下機械結構設計創新模式研究

馬鈺汶

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

關鍵詞：機械產品；機械結構設計；創新模式；動態分析法

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

在新形勢的背景下，各行各業要想持續健康發展，是必要進行“看得見”的創新。就以機械生產而言，應當提出創新模式來對機械結構設計予以創新，為生產高性能、高功能、高質量的機械產品奠定基礎。本文立足于變元法，對基于變元法的機械結構創新設計進行了分析，希望這種“看得見”的創新能夠在機械生產之中得以有效應用。

1 新形勢下機械結構設計的創新理念

與傳統的機械設計相比，新形勢下在開展機械設計時更多的是重視科學性，注重設計的主動、動態、信息化的產品設計，遠遠超越了傳統的靜態、手工、被動的產品設計。當然，要想在新形勢下良好地進行機械結構設計，首先就要創新理念。只有這樣，才能從真正意義上打破傳統機械結構設計的局限，更多地考慮智能化、信息化、控制化、優化等方面，為提高機械的性能、豐富功能及擴大應用范圍等奠定基礎。

在新形勢下創新機械結構設計的理念，應當立足于現代機械設計理念，對機械應用需求進行詳細、深入、系統分析，進而明確機械結構設計的側重點，基于控制論方法、探索動態分析法、離散論方法等來科學、合理、標準地進行機械結構設計，為制造現代化的機械產品而努力。

2 新形勢下機械結構設計的創新模式

在時代不斷發展的背景下，各行各業為了能夠緊跟時代步伐，持續不斷地發展，都積極進行著我們“看得見”的創新。在工業行業之中所進行的看得見的創新之一就是機械結構設計創新，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用

從德國引進的變元法被視為一種創新模式，將其有效的應用于機械結構設計之中，能夠賦予其創新精神，最大程度地優化機械結構設計，為提高機械產品的有效性、適用性、科學性創造了條件。參考相關資料，確定變元法所涵蓋的內容是詮釋產品設計含義，如材料、數量、位置、形狀等；經過論證之后進行有效調節關鍵點，改變以往設計的弊端，提出全新的設計方案，充分體現變元法的優勢。從這一角度來講，變元法主要應用在以下方面：

2.1.1 材料變元及數量

在機械設計之中，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，方可滿足機械產品的生產需要。而對于部分不可加工的材料而言，是難以被處理且有效應用在機械結構設計及后續機械生產之中的。為了改變這弊端，變元法的應用就顯得尤為重要，也就是借助變元法來實施材料變元，進而制訂新的機械結構方案設計。比如，在對鋼性材料進行設計的過程中，為了滿足設計需要，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整，從而使之滿足設計要求。

2.1.2 位置及工藝變元

位置變元實質上就是分析如何改變元件的位置，繼而實現設計優化。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不規則扭曲。此時，可以對元器件空間予以調整，從而優化元器件焊接，提高元器件的焊接質量。

工藝變元則是在機械結構設計之中對所有的施工工藝予以嚴格把關，結合設計圖紙，選擇最優的工藝產品，并借助最先進工藝技術對元器件進行優化設計，進而良好地進行機械產品生產。如果在機械產品生產的過程中出現某些問題，則應進行合理的調整、優化，從而保證所生產的機械產品的質量。

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。比如，在對某元器件進行冷沖壓變曲處理之前發現元器件的彈性不符合設計要求，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進行分析，按照標準要求來計算元器件的標準參數，進而對元器件進行尺寸變元，雖然改變了元器件的形狀，但其也滿足了設計要求，為生產機械產品奠定了基礎。

2.2 基于變元法的機械結構創新設計

基于以上內容，可確定基于變元法來進行機械結構設計勢必能夠彌補傳統機械結構設計的不足，提高機械結構設計的合理性、科學性、適用性。參考相關資料及筆者工作經驗認為，在基于變元法進行機械結構創新設計的過程中，應當特別注意以下2方面：①在具體進行設備防腐的設計中，出于為機械設備提供完善的空間的考慮，應當注意保證將其設備置于干燥的環境內，不能出現淤積介質，這樣做的目的在于減少設備腐蝕；②機械結構設計中應盡可能地避免直接接觸金屬，從而有效避免機械設備因接觸金屬而腐蝕。

3 結束語

從德國引進的變元法被視為一種創新模式，應將其有效應用于機械結構設計之中，通過對傳統機械結構設計的分析，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，優化機械結構設計方案，為生產完美的機械產品創造條件。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕