机械结构设计中的创新设计

时间：2024-04-25

吴许祺晨

中国电建上海能源装备有限公司上海 200120

1 机械结构设计中的创新设计必要性

随着我国社会经济的进一步发展，科学技术也在不断创新。因此人类在开展各项活动中对于相关机械设备的要求很高，这就要求各行各业在开展及其应用的过程中，应当推动机械结构设计创新，通过应用一系列创新设计方法，最终提高机体结构的设计效果，从而满足人类对于这些设备的需求。通过对机械结构设计进行创新，也能够减少机械设备在运行过程中出现的问题，工作人员也能够对机械设计相关理念以及要求有全面地了解，除此之外，在进行机械结构设计创新的过程中，应当与思维两者相结合，通过强化机械结构模块与模块之间的衔接，最终优化机械结构的相关性能，保证机械设备能在应用过程中能够发挥自身的最大效用。与此同时，在机械结构设计的过程中也会受到一些外界因素的干扰，通过加强机械结构的创新设计，能够提升机械结构的最终设计效果，在确保设计水平的同时，也能够提高设备的安全质量[1]。

2 机械结构设计中的创新设计要点

2.1 零件的设计创新

任意改变零件的位置，就有可能使机械产品成为废品，或者影响到结构的运行模式、综合性能。为此，设计者零件位置的创新中，也要熟悉结构的整体架构，以机械产品的稳定为指导进行设计，保证零件位置创新达到相关需求。

2.2 质量设计

机械产品的质量会直接影响到最终的使用价值，因此在对机体结构进行设计的过程中，应当保证产品的质量以及稳定性能够达到相关的标准要求，通过深入分析产品运行过程中可能影响质量的相关因素，并对这些因素进行全面的把控，只有这样才能够有效地确保机械的使用质量，提高产品的性价比。与此同时，作为设计者，也应当在设计的过程中充分考虑到机械在使用安装过程中的便捷性以及环保性，加强产品的过程控制，提高产品的合格率。在对产品进行设计加工的过程中应当进行动态控制，一旦发现问题应当及时解决，并反馈到实际设计过程中，通过优化设计从而降低生产者的经济损失[2]。

2.3 智能化设计

在机械设计过程中，可以将智能化技术应用于其中，通过加强机械设计的智能化，能够对零件形状大小以及所处的位置进行精确的把控，能够提高设计的有效性。除此之外，在智能化技术支撑之下，能够实现零件装配的动态把控，与传统的设计相比，能够使得机械产品的设计质量得以提升。

2.4 材料元素创新设计

机械的设计材料将会直接影响机械结构质量，因此，合理选择机械结构的材料，可以保障机械正常发挥自身的效用。不同的设计材料具有本质上的区别，在创新设计的过程当中会产生不同效用。在优化设计不同的机械结构时，需要严格根据材料的实际情况进行，确保机械构件的设计质量。比如，当机械创新结构设计中应用钢材为主体材料时，需要在构件设计中发挥出钢材的优势，进一步提高钢结构的强度与硬度。扩大钢结构的横截面面积，可以增强钢结构的使用质量。如果在机械结构创新设计中应用铸铁材料，需要提升其使用性能，由于铸铁材料的强度和硬度相对较差，在传统设计理念中无法保障机械构件的使用寿命。对于此种情况，可以在铸铁中加入强筋或隔板，来增强机械结构使用性能。

材料的选用是机械结构创新的重要环节。在机械机构设计目标指导下，需要关注材料的力学性能、冷冲压性能、韧性、冷弯性、塑性等指标，了解各种材料的属性与使用价值，联系机械结构设计需要比较各种材料。机械结构的不同以及结构内部零件位置的不同所选用的材料参数也必然存在差异。为此，设计者要具体问题具体分析，选用最适合的材料，最大化地提高机械结构的运行效果。像在汽车的轻量化设计中可以考虑使用创新型的复合材料来改善汽车相关结构与零件的质量。

2.5 尺寸

在进行机械结构设计创新设计的过程中，应当严格按照相关部门的要求，通过协调各方面因素，最终确定机械结构所能够设计的尺寸，从根本上确保机械结构设计尺寸的合理性，这样能够在很大程度上提高机械的结构的使用价值以及最终的使用寿命，如果在设计的过程中，出现尺寸不合理这一情况应当严格按照有关部门提出的设计要求进行改正，只有这样才能够进一步提高机械结构设计在实际应用过程中的性能，拓宽机械的应用范围。在对机械结构设计尺寸创新的过程中，应当确保机械结构外观以及安装顺序的合理性，能够满足相关要求[3]。

2.6 工艺

在进行机械结构创新设计的过程中，应当考虑各项因素。在进行设计之前，应当合理规划可能使用的各项工艺，确保最终的设计效果，将应用过程中有可能出现的各项问题降到最低。然而传统的机械结构设计工艺并不能够考虑到机械应用过程中有可能出现的问题，因此也不能够满足当下社会发展对于机械结构以及相关设备的具体要求，因此作为设计人员应当进一步加强对于机械结构设计的工艺创新，只有强化工艺在机械结构设计过程中的应用效果，严格控制各方面因素对于工艺创新的不良影响，从而提高机械结构设计的工艺性，设计人员应当明确创新工艺的重要性，严格把握机械设计过程中可能出现的缺陷，使得整体设计呈现创新化发展。与此同时，作为设计人员也可以将信息化技术应用于机械结构设计工艺创新中，使得机械结构能够满足当下的时代发展需求。