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摘要：我国经济的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段。随着社会各方面的不断更新和变革，新的科学技术不断取得各种各样的突破，国家对机械结构设计的重视越来越强烈。但要知道创新在一个国家发展中的地位是不可取代的，而机械又是一个国家处在现代化阶段的衡量标准，所以在机械结构的设计中要时刻保持创新，更新机械结构设计。
关键词：创新设计；机械结构设计；运用
引言
时代的进步，科技的发展，使我国快速进入网络创新时代。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。
1机械结构设计的关键因素
一是机械产品的质量。众所周知，产品的实用价值是通过其质量体现的，只有在确保其质量过关的情况下才能将机械产品投入使用。为保障产品的质量，设计者在设计其结构时，必须提前对产品的质量进行检验，在确保产品的结构、硬度、精确度都能符合相关使用标准后，再考虑机械结构的设计。二是机械产品的创新。产品的创新性是机械结构设计的核心，且其创新性还能在一定程度上提高机械产品的市场竞争力。因此，机械产品的设计师在设计时需从产品的创新性着手。充分考量产品的性能、外型及其操作等方面的创新。
2创新设计在机械结构设计中的必要性
1.时代发展和科学进步的要求,目前，国家在经济发展和科技的进步上都取得了非常大的成效，因此，对机械结构设计的设计理念和构思都有了更严格的把关。进入新时代，怎么样才能够让机械结构设计满足当前国家和社会发展需要，人民的使用需求成为了一项亟待思考和解决的问题。要想有效的解决这一问题，就要创新机械结构的设计，在机械结构设计中融入创新的理念，在实践中进行创。2.创新机械机构设计能满足产品系统的要求,在科技不断发展的同时，机械设备的各项功能也尽可能变的完善，越来越全面了。而为了适应当前社会各方面的发展和建设需求，对机械结构设计的层次和要求也变得越来越苛刻，越来越严格。生产出来的机械产品，不但要具备实用性强，性能好，价钱实惠的特点，还要保证具备一定的创新理念。要想保证设计的机械产品能够符合当前社会所需求的机械产品类型，机械结构的设计人员就应该积极地运用当前创新设计的理念，创新机械设计的结构，完善机械创新设计的方案，以此来满足产品系统的要求。
3创新设计在机械结构设计的运用
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。
3.2机械结构设计中的数量变元
数量变元是机械结构设计中的一个基本变元，通过对产品零件数量的改变，从而达到对产品功能和性能的改变。例如：机械结构的设计师在设计产品时，为了能够充分体现出产品的功能性与实用性，通常会采用直线设计的方法。在直线设计中，螺丝是其中最重要的基础要素。一旦螺丝出现松动或者偏移的现象将直接影响整个机构的设计，为有效降低这种问题发生的概率，设计师通常会选择采用增加弹簧垫的方式增强弹簧的稳定性，这样不但不会造成弹簧歪斜，同时还能发挥很好的缓冲作用。除此之外，在进行设计时，设计师还可以将一些冗杂的元素进行适当的整合，不但方便携带与安装，还能极大地缩短工作时间。这就是数量变元的优势。
3.3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。
3.4机械结构设计时进行形状变元
什么是形状变元？形状变元，其实就是指将一些机械结构零件的外形和表面的轮廓进行调整和改变来达到理想的器件多一种活动。通过改变各种零件的形状，规格和类型，来创新各种机械结构的设计方案。举一个例子，弹簧的形状是多种多样的，但是在我们的日常生活中最常见到的大概就是两种，一个是平面弹簧，一个是圆柱形的弹簧。但是这两种类型的弹簧在机械结构的设计中却是远远不够的，它需要适应各种不同类型的机械设备。这时就需要根据设备的使用形状来对弹簧的形状进行改变，以满足设备生产和组装的需求，对机械结构进行系统的优化。这样也是保证在机械结构的设计中，能够有效地进行创新设计的一种有效途径。
3.5工艺变元在设计中的应用
许多材料在机械结构设计当中都有应用，各部分结构制造的过程当中都和实际情况相结合来适当的选择合适的材料，同时由于零部件所使用的材料具有一定的差异，导致其具体的加工工艺也会具有一定的差异性，就算是材料相同，在具体加工的过程当中，所采用的加工工艺也会存在着本质上区别，其主要目的就是为了采用科学的加工工艺充分发挥出材料的作用，如此方可从根本上将机械的使用效率提升上来。比如，在实际设计模具的过程当中，斜顶的要求较高，特别是一些精密模具的斜顶尺寸较小，普通渗碳工艺难以满足设计要求，需要采用特殊工艺使材料获得更佳的刚性，有效确保设计质量的提升。
3.6创新设计与产品成本相协调
随着机械制造业的快速发展，机械结构的创新设计已成为大势所趋、人心所向，机械结构的创新能摆脱产品同质化，极大地提升机械产品的市场竞争力。然而，在机械结构创新趋势的潮流下，机械结构创新设计的投资成本也在不断地加大，甚至超过了部分企业所能预支的成本，这种情况不但没有为企业增加效益，还加重了企业的负担。由此可见，机械产品的创新设计必须与投资成本相协调，在充分保障产品效益的基础上对机械产品的结构进行合理的创新和优化，这样才能充分协调产品的创新性与经济效益性，从而实现互利共赢的目的。
结语
综上所述，时代在进步，任何事物为了能够不断发展都在一直创新。机械结构设计的创新不仅能够增加自身竞争力，还能将最新技术应用在实际生活中，提高其应用效果，使得机械化发展不断进步，增加机械业的市场地位。推广应用机械结构设计的创新理念，同样也为国家和社会的经济效益做出贡献。
参考文献
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