機械結構設計中的創新設計

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1變元法

1.1材料變元

那么在機械設計中擁有很多種不同類型的原材料可謂是種類繁多，那么這些不同的材料都擁有自己各自不同的功能等，而這些原材料對于工藝加工的要求又各自不盡相同，只有通過加工以后才能得到最后想要的理想材料，才能夠達到參數的標準。那么對于有些不可加工的材料就可以運用材料變元法進行新的方案的設計和研究。舉個例子：對于剛性材料的設計方案中，我們通常情況是運用增大面積法來獲得想要得到的理想剛性材料，而對于鐵性材料我們是運用了增強隔板等方法來進行鐵性材料的調整。這些都是運用了變元法來達到的，所謂變元法就是改變一種變量或兩種變量從而達到最后的結果不變的道理來實現接卸設計中的創新設計的。

1.2數量變元

那么在產品的結構原理中最為基本的就是加工面和工作面這兩個最為重要的基本元素，當然還包括有產品的整體和產品本身等。這些就構成了產品好壞的標準。那么我們就可以通過調節這些元素進行產品的調整最后得到理想的產品元件。舉個例子：對于一些產品我們的設計力求簡單和實用，主要就是采用了直線形狀的設計。那么對于螺絲來說我們一般為了防止其脫落就使用了彈簧墊來達到防止螺絲松動的目的。而且彈簧墊還可以起到緩沖的目的，那么我們完全可有把這三種結合在一起形成一個整體，這樣做不僅減少了工作量而且對于產品還方便攜帶和安裝，這就是數量的變元，就是將原來需要三個四個等的元器件將它們進行集成化達到減少元件的目的。我們可以在進行產品施工前就把一些能夠合成的產品進行合成，減少施工量等。

1.3位置變元

那么位置變元從字面意思就可以看出來就是通過調整每一個元件的空間位置來進行改變，這樣就可以達到優化的主要作用。舉個實際例子：那么我們在焊接一些元器件的時候應該把焊接的位置盡量的靠近中性對稱抽的位置，這樣就可以大大減少元器件的變形和元器件的不規則扭曲。那么優化了元器件的位置之后對于一些有限的空間我們就可以騰出一些空間來進行其它元器件的放置和安裝，這將大大節約空間的使用率。

1.4尺寸變元

從尺寸變元可以看出就是講一些元器件的形狀進行改變從而達到優化的目的。我們可以調整的主要就是一些類似于長寬高等元器件的參數。舉個例子：在一些冷沖壓彎曲技術中，有些是需要材料進行彈性的變化的，那么如果非要材料達到方案中的角度就需要在材料冷沖以后再進行一些另外的整形，那么對于這些可以彎曲的材料的角度在進行變元前要進行嚴格的考慮和計算，避免材料不合格引起整體設計的變形和扭曲。

1.5形狀變元

根據形狀變元可以看出這一變元法主要就是對于元器件的整體進行調整變形以后得到一些需要的元器件，這樣就可以達到機械設計的目的要求以及想要的元器件的參數。來達到最好的優化效果。舉個例子：充分利用彈簧的彈簧彈性來進行元器件的安裝，那么在進行安裝時彈簧有很多種類型，那么相應的通過彈簧安裝的元器件也就會有很多種不同的形狀，就好像有圓柱型，平面型等等。那么我們可以充分利用這些元器件的形狀來進行設計和優化作用。那么彈簧要考慮它的物理特性不能不起作用也不能過于壓緊，因為前者不能講彈簧的特性發揮出來，而后者將會使彈簧在以后的使用中失去它的彈性作用。那么彈簧一定要保持穩定不能夠輕易的松動，彈簧的特性我們可以充分的利用，因為彈簧不僅體積小而且便于和各個元器件相互進行結合。

1.6分析工藝變元

元器件的工藝技術選取不同也將對于元器件產生不同的影響，這將會對于機械設計的整體結構產生各自的影響。那么如果選取的工藝手段不同最后得到的元器件的工藝參數和整個元器件的好壞都會有不同的影響。那么我們在進行機械設計時就應該在進行設計施工前對于每個產品的工藝進行要個的把關，結合原來設計的圖紙類容進行工藝的選取，在進行元器件的工藝制作時就應該選擇最為適合的工藝技術來進行元器件的設計和開發。并且一旦發現問題就要及時的進行工藝技術手段的調整和糾正，避免因為工藝技術手段選取的不合理引起的元器件的不合格。

2結束語

對于機械結構設計而言引進變元法具有積極的作用和深遠的意義。那么對于產品設計中元器件而言變元法將起到至為關鍵的作用很有可能將會影響產品的最后施工質量和好壞。那么對于機械設計而言尋找新的更為合適的方法來代替原來的老方法是目前我們迫切需要研究和進行思考的地方，這不僅僅要求我們的工作人員具有相當高的專業知識而且要求我們的工作人員具有相當高的實際操作意識和深厚的實際操作技能。變元法不僅僅只是能夠運用在機械設計里面，對于我們生活中或者其它的工程施工一樣能夠起到幫助和優化的作用。

作者：萬勝 王誼平 蔣伍 單位：重慶市耐德新明和工業有限公司