摘要：由于我国科技取得了较大发展，各行业对机械结构也开始有了更多的需求。这就需要加强机械结构的设计工作，如果有必要还应在大量的创新手段的支持下进行机械结构的创新设计，保证机械结构开发可以达到多个行业的生产要求。该文首先说明了现在机械结构开发创新的必要性，然后以汽车制造为例，分析机械结构设计创新的具体思路，促进了汽车制造中的创新设计，进而为推动后面各种机械产品的结构设计工作的顺利进行打下坚实的基础。
关键词：机械结构；设计创新；措施
引言
目前市场竞争越来越激烈中，企业要想有长久发展，千方百计提高自身产品质量，增强竞争力，是唯一途径。否则就会面临淘汰。对于机械产品的优化和改进，其结构的创新设计是提升机械产品竞争力非常重要的一个方面。对于企业来说，只有自己的产品不断创新，不断更新换代，才能在市场竞争中立于不败之地。
1机械结构设计中的创新设计的必要性
随着中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各种各样的因素干扰，通过创新设计，可以优化和改进机械结构最终的设计效果，在确保设计水平的同时，也能够提高设备的安全质量。
2机械结构设计创新的具体思路
2.1数量变元
在机械结构设计的过程中，零件的选择关乎产品的成本，有效的控制成本也是机械设计所必须考虑的因素。通常的办法是通过增加一些成本比较低的零部件来代替成本较高的零部件，同样能达到提高产品性能的目的，这样就有效的控制了整体产品的成本。对于装配体设计，常用的连接部件的选择也构成降低成本、改善性能重要的一方面。比如，对于螺栓的选择，通过优化设计，尽量统一螺栓的种类、减少螺栓的数量，已达到便于安装的目的。既在采购环节降低了成本，更主要的是减少了安装工具的种类，提高了工人的安装效率，同样是降低了产品的成本。
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。
2.3零件位置和材料的创新
在机械结构设计中，零件的位置关乎机械结构的运行方式，甚至与机械产品的综合性能息息相关。因此，机械设计人员必须在熟悉整体结构的前提下，对零件的位置进行创新性的改变，并确保产品仍然满足稳定性的要求，否则将会使产品变成废品。原材料的选择同样是机械设计创新的一个重要环节。在满足机械机构设计要求的前提下，不能一味地追求材料的高性能。那样很可能会造成材料的浪费，大幅度增加产品的成本。
设计人员必须综合考虑，熟知各种材料的相关性能和使用价值，然后结合实际需要，对各种材料的性能进行比较，具体问题具体分析，选择最合适的材料。例如，在对汽车进行轻量化设计时，既要提高汽车结构的稳定性又要减轻整车的重量，采用新型的复合材料可以达到这两个目的。例如，可以将乙烯基酯、草酸聚酯树脂、不饱和聚酯树脂和低收缩添加剂混合制成高韧性、低密度和轻质材料，密度仅为1.3g/cm3(常规汽车材料的密度约为1.8g/cm3)，这具有很大的轻量化效果。断裂伸长率高达1.35%，冲击强度提高到90kJ/cm2，收缩率不超过0.05%。汽车零部件的成型周期减少33%，成型能耗降低40%，汽车零部件的成型温度从150℃降低到80℃，成型压力从7兆帕降低到10兆帕，降低到3.5兆帕左右。具有重量轻、减震性好、隔音效果良好、耐热性好、抗压性强、耐腐蚀等优点，可用于汽车发动机内部零件(如气门盖、油底壳等)的结构设计。
2.4材料
在进行机械结构设计的过程中，材料对设计的整体效果具有十分重要的作用，因此作为设计人员应当通过全面的调研，明确周围环境，并选择与环境相吻合的材料材料，只有这样才能够确保机械结构设计的最终效果。在进行机械结构设计之前，作为工作人员应当对机械结构材料进行整体全面的分析，通过对比材料的使用价值以及性能，使其能够迎合机械结构创新设计的要求，选取与之相对应的材料，一些机械结构十分复杂，因此，在进行设计之前，也应当加强对于机械结构设备的材料创新，避免在设计过程中由于材料不对应从而最终影响机械的应用性能，提升最终的设计效果。工作人员应当严格把控在机械结构创新设计过程中可能出现的问题，如果发现存在设计不合理的情况，应当立即加强对于收集材料的优化处理工作，通过全面落实机械结构创新设计的合理化，保证机械结构在运行过程中状态，确保结构与结构之间能够相互衔接，最终形成一个整体，推动机械设备制造的可持续发展。
2.5工艺变元
加工过程是指通过车削、铸造等手段，按照图纸对形状、尺寸、位置等的要求，使毛坯成为合格零件的全过程。在对机械结构进行设计的过程中，采用合适的加工工艺要贯穿设计的全过程，只有这样才能设计出优秀的产品。通常，在实际机械结构设计中，由于各种各样的因素，无法满足产品的加工工艺，或者需要更多的成本来满足加工的要求。这时行之有效的方法就是采用过程变量法的创新设计，这样可以对产品的生产过程进行大量的大幅度的优化。
2.6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，最终决定了机械结构可以设计的尺寸，并从根本上保证了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。一些机械结构在安装过程中十分复杂，因此在设计之前应当对比不同尺寸的机械结构，从而确保在安装过程中尺寸能够符合实际需求，在此之后才能开展后续的设计工作。
结语
机械结构设计在机械产品从需求、使用到维护的各个环节都起着关键作用。目前，一些产品的设计或多或少存在缺陷。这就要求机械设计人员不断加强专业技能的学习，在实践中不断增加设计经验，不断地学习先进的机械结构设计方法，拓宽设计思路，不断改进结构设计，提高机械产品的整体性能。专注做强机械产品，促进机械行业更进一步地发展，提高机械工业水平，实现强国梦。
参考文献
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