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摘要：随着我国机械制造业的迅猛发展，机械结构设计已成为机械制造过程中的一项重要环节。在追求创新改革，提高技能的同时，对设计人员的挑选和培训不能忽略，增加他们的创新理念。在原有的传统机械设计基础上做出一定程度的修改，并对其应用开展研究和探索。
关键词：创新设计；机械结构设计；运用
引言
当今社会在飞速发展，经济效益也在不断增长。为了能够长期占据有力市场地位，提高企业市场竞争力，不少行业都对自身技术或设计进行新时代的创新。机械结构设计的市场慢慢变得丰富起来，设计的理念也不免有些改变，所以要及时对其结构设计进行改善和创新，跟上新时代的脚步。在现代化的时代下，与时俱进是最好的选择，借助变元法，让机械结构不断地优化更新，不仅为结构的质量做出保障，还增加了在实际应用中的效果。
1对机械结构设计进行创新工作的必要性
由于机械结构设计市场随着社会和时代的变化变得逐渐多元化，为了充分体现这一特点，必须需要相应的性能与效率，从而保证工作顺利进行。原先的机械结构设计过于单调简单，功能有限，导致应用效果没有达到最佳期望值。为此，创新成为关键之处。运用最先进的材料来进行设计，同时培养工作人员们的创新意识，不再局限于传统结构，要在其基础上做出一定的优化及改善，确保结构质量安全和市场竞争力。
2机械结构设计的关键因素
2.1保障机械产品的最优质量
质量是机械产品的重要价值体现，只有过硬的质量才可保证机械产品的长远发展。因此，设计者在进行机械结构设计时，首先，要考虑机械产品的结构、硬度、精确度是否合格。其次，在实现最大化经济效益的前提下，对机械产品的造型、环保节能性能、操作简便性进行合理设计，保障产品质量的优质性。
2.2保障机械产品的创新和优化
机械结构设计的创新和优化可通过产品的独特性、外型的吸引力、操作的便捷度等方面表现。结构设计的创新决定了产品的畅销度和竞争力，是机械结构设计的核心内容。
2.3结构间隙腐蚀
在设计结构过程中，一般都会出现结构盲区，这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质，这些物质不仅能损害机械设备，同时还会对设备造成腐蚀，设备的使用年限会大大降低，主要体现在如下方面：焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构，从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决，就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求，可以将间隙进行合理扩大，使得设计质量得到保证。
3创新设计在机械结构设计中的应用
3.1材料变元
在具体机械结构的过程中，必须要对设计材料进行合理确定，由于不同的材料在其特点和性质方面存在着本质上的区别，因此在具体进行设计和施工的过程当中，所产生的效果也自然不同。所以，在对结构设计进行优化和完善的过程当中必须要严格按照材料的具体情况来进行，进而有效确保设计质量。如果将钢材作为机械结构的主体设计材料的话，必须要将钢材的优势充分发挥出来，从根本上提高结构的强度和硬度。而要想实现这一目的，就必须要对钢结构的截面尺寸进行扩大，该方法可以使其性能得到有效提高。和钢材相比而言，铸铁材料的强度和硬度相应较差一些，受传统设计理念的影响，使其性能不能得到有效发挥，无法从根本上确保产品的使用寿命的质量。但是将强筋或者是隔板增加到铸铁当中，对于机械机构性能的提升有着一定的促进作用。对该变元法进行有效应用，能够设计材料结构当中的变量，进而有效确保设计效果的提升。
3.2产品数量变元法
机械零件是构成机械产品的最小单位，为提高零件的实用性能，机械设计师需对零件进行优化和选择。首先，设计师应制定机械产品零件测定方案，对每一个机械零件的使用频率、精确度、安全性、节能性等进行综合测评。其次，针对综合测评指数对零件进行优胜劣汰，合理调整产品的零件组成数量，优化产品结构，提高产品的性价比。
3.3形状变元
就实际设计机械机构而言，形状的设计在其中占据着重要的位置，通过合理改变机械结构的表面形状来对零部件的规格进行合理调整，从而不断优化和完善机械机构性能。在设计弹簧的过程当中，尤其需要注意的就是弹力对零件的压紧。形状变元其实就是在调整完元器件的形状之后得到结构设计的所需形状，在创新理念下，在具体安装弹簧的过程当中，不但可以选择弹簧的类型，同时还可适当改变压紧件的形状。在实际设计的时候，需要慎重考量弹簧和零件之间的距离，合理控制压紧力，从而有效防止影响到结构质量。
3.4部位变元
机械是由各种各样的零件部件所组成的，每个零件部位都各有作用，之前相互关联。安装部位的不同，导致其发挥作用的效果也不同。所以说，将每个零件安装在最合适的部位是最为重要的。在设计中，让每个零件都在不同部位进行测试检验，调整它们到最佳位置，这样才能实现最终优化方案。举个例子，在对元器件进行处理的时候，把连接部位固定在相对对称轴的地方，这能合理有效地确保元器件的完整性，避免其发生弯曲，保障了整体的协调和外形稳定，正确的借助余下空间，摆放剩余零件。
3.5连接变元
机械结构中的链接包括两个方面，其一是指连接方法，通常包括了螺纹、焊接、铆接、胶接联接和盈联接。其二则是不同连接方法中的联接结构，这就表明可以通过调整联接结构，实现多种类的结构类型。这类设计在生活中极为常见，这在生活中也很容易找到原型。例如：为了拆机方便，移动手机的外壳通常设计成可以快速拆装的连接结构，满足人们更换相关配件的需求。
3.6尺寸变元
尺寸变元简单来说就是通过改变器元件的尺寸，使该元件达到能满足机器的安装使用的最优效果。要做到这一点，通常要考虑元件的长短、距离及角度等方面的因素。例如：在冷冲压弯曲工艺中，考虑到材料产生的弹性变形，对弯曲件的弯曲度要求比较严格，在弯曲件在成型后，则需再次进行工序修复，以满足对弯曲度的要求。
结语
在设备的使用和更新过程中机械结构设计起到了非常重要的作用，它在很大程度上促进了我国国民经济的发展。对于机械设计来说找到适合的新方法来替代旧方法是当前需要解决的重点和难点，需要设计人员具有较强的实际操作技能和操作意识，同时不断优化结构设计，将机械结构设计的思路和理念提高，只有这样才能提高机械结构设计的质量，实现我国的强国之梦。
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