机械结构设计中的创新设计

1变元法

1.1材料变元

那么在机械设计中拥有很多种不同类型的原材料可谓是种类繁多，那么这些不同的材料都拥有自己各自不同的功能等，而这些原材料对于工艺加工的要求又各自不尽相同，只有通过加工以后才能得到最后想要的理想材料，才能够达到参数的标准。那么对于有些不可加工的材料就可以运用材料变元法进行新的方案的设计和研究。举个例子：对于刚性材料的设计方案中，我们通常情况是运用增大面积法来获得想要得到的理想刚性材料，而对于铁性材料我们是运用了增强隔板等方法来进行铁性材料的调整。这些都是运用了变元法来达到的，所谓变元法就是改变一种变量或两种变量从而达到最后的结果不变的道理来实现接卸设计中的创新设计的。

1.2数量变元

那么在产品的结构原理中最为基本的就是加工面和工作面这两个最为重要的基本元素，当然还包括有产品的整体和产品本身等。这些就构成了产品好坏的标准。那么我们就可以通过调节这些元素进行产品的调整最后得到理想的产品元件。举个例子：对于一些产品我们的设计力求简单和实用，主要就是采用了直线形状的设计。那么对于螺丝来说我们一般为了防止其脱落就使用了弹簧垫来达到防止螺丝松动的目的。而且弹簧垫还可以起到缓冲的目的，那么我们完全可有把这三种结合在一起形成一个整体，这样做不仅减少了工作量而且对于产品还方便携带和安装，这就是数量的变元，就是将原来需要三个四个等的元器件将它们进行集成化达到减少元件的目的。我们可以在进行产品施工前就把一些能够合成的产品进行合成，减少施工量等。

1.3位置变元

那么位置变元从字面意思就可以看出来就是通过调整每一个元件的空间位置来进行改变，这样就可以达到优化的主要作用。举个实际例子：那么我们在焊接一些元器件的时候应该把焊接的位置尽量的靠近中性对称抽的位置，这样就可以大大减少元器件的变形和元器件的不规则扭曲。那么优化了元器件的位置之后对于一些有限的空间我们就可以腾出一些空间来进行其它元器件的放置和安装，这将大大节约空间的使用率。

1.4尺寸变元

从尺寸变元可以看出就是讲一些元器件的形状进行改变从而达到优化的目的。我们可以调整的主要就是一些类似于长宽高等元器件的参数。举个例子：在一些冷冲压弯曲技术中，有些是需要材料进行弹性的变化的，那么如果非要材料达到方案中的角度就需要在材料冷冲以后再进行一些另外的整形，那么对于这些可以弯曲的材料的角度在进行变元前要进行严格的考虑和计算，避免材料不合格引起整体设计的变形和扭曲。

1.5形状变元

根据形状变元可以看出这一变元法主要就是对于元器件的整体进行调整变形以后得到一些需要的元器件，这样就可以达到机械设计的目的要求以及想要的元器件的参数。来达到最好的优化效果。举个例子：充分利用弹簧的弹簧弹性来进行元器件的安装，那么在进行安装时弹簧有很多种类型，那么相应的通过弹簧安装的元器件也就会有很多种不同的形状，就好像有圆柱型，平面型等等。那么我们可以充分利用这些元器件的形状来进行设计和优化作用。那么弹簧要考虑它的物理特性不能不起作用也不能过于压紧，因为前者不能讲弹簧的特性发挥出来，而后者将会使弹簧在以后的使用中失去它的弹性作用。那么弹簧一定要保持稳定不能够轻易的松动，弹簧的特性我们可以充分的利用，因为弹簧不仅体积小而且便于和各个元器件相互进行结合。

1.6分析工艺变元

元器件的工艺技术选取不同也将对于元器件产生不同的影响，这将会对于机械设计的整体结构产生各自的影响。那么如果选取的工艺手段不同最后得到的元器件的工艺参数和整个元器件的好坏都会有不同的影响。那么我们在进行机械设计时就应该在进行设计施工前对于每个产品的工艺进行要个的把关，结合原来设计的图纸类容进行工艺的选取，在进行元器件的工艺制作时就应该选择最为适合的工艺技术来进行元器件的设计和开发。并且一旦发现问题就要及时的进行工艺技术手段的调整和纠正，避免因为工艺技术手段选取的不合理引起的元器件的不合格。

2结束语

对于机械结构设计而言引进变元法具有积极的作用和深远的意义。那么对于产品设计中元器件而言变元法将起到至为关键的作用很有可能将会影响产品的最后施工质量和好坏。那么对于机械设计而言寻找新的更为合适的方法来代替原来的老方法是目前我们迫切需要研究和进行思考的地方，这不仅仅要求我们的工作人员具有相当高的专业知识而且要求我们的工作人员具有相当高的实际操作意识和深厚的实际操作技能。变元法不仅仅只是能够运用在机械设计里面，对于我们生活中或者其它的工程施工一样能够起到帮助和优化的作用。

作者：万胜 王谊平 蒋伍 单位：重庆市耐德新明和工业有限公司