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摘 要：基于机械原理的方案能否成功实现，其决定性的重要因素在于机构设计的好坏，而机械机构设计从创新则能够改进机构设计，使机构设计能够更好地提升工业生产水平，并在提高工业产品的产能同时对资源进行了节省。机械机构设计的创新对工业发展有着十分重要的意义。
关键词：工业发展；机械机构设计；创新
工业的发展是现代人类社会进步的基础与动力，其中机械大工业又是现代工业的主要和重要组成部分。机械工业的不断发展需要机械产品的不断进化和革命，而机械产品的进化又是以机械原理的方案为依托。基于机械原理的方案能否成功地實现，其决定性的因素在于机械结构设计的创新。
1 机械结构设计创新问题综述
机械产品研发的根本目的在于完成对机械产品的进化与革命，这就需要在研发的过程中注入创新设计的血液。在机械结构设计的过程中，为了突破以往成功创新，往往需要设计人员勇于打破旧的限制、跳出原有的框架，在传统的理论与知识的基础上批判地摒弃传统的思维，以思辨的眼光去看待问题，从而摆脱传统思维的局限，从细节到整体带来整个设计上的革新。
2 机械机构设计创新的基础原理
尽管机械机构设计创新的要领在于打破原有的框架与体系，但机械机构设计的创新还是有基础原理可以遵循的。
（1）机构的组合
当所设计的机构需要完成复杂的运动或功能时，采取单一的机构形式来进行设计往往会加大设计的难度、造成资源的浪费同时还达不到理想的效果，是不可取的。譬如，齿轮机构具有变化范围相对较大的、精确传动比以及较高的稳定性，其传动效率高且可靠性强，但其传递形式比较单一，常用的只有三种传递形式；槽轮机构能进行有间歇的单向周期性转动，但其运动性能相对较低；连杆机构运动原理简单且动作便捷，但是运动范围有限且无法完成复杂的动作；凸轮机构能够通过调整完成以上机构所能完成的所有动作，但其行程的可调性却非常低。在实际应用的过程中，单一地使用以上中的一种机构往往达不到设计要求，要解决这个问题，就需要在设计的过程中选择两种以上的机构来进行配合，在弥补彼此不足的同时又增进了机构的性能，达到1加1大于2的效果。
（2）机构的变异
将原理进行修改需要合理的思维方向，其过程为：第一，找到合适的对象作为原始及机构对象，同时要弄清楚该对象在运动性能以及运动形式上的局限性；第二，通过运用合理的方法来把机构的运动简图向运动链转换；第三，对转换而来的运动链加以系统化；第四，把系统化后的机构再转变成各种再生运动链，甚至是转变成革新后的机构。
3 创新机构设计的原则
（1）出于减少震动从而达到减少累积误差的目的的考虑，尽量将机构的运动链缩短，这样做的同时还能控制成本，减少资源的浪费；
（2）在设计的过程中需要分清高副和低副的区别以及各自的作用，在实际使用过程中考虑清楚后再进行选择使用，以达到设计的合理性；
（3）不同的机械对原动机有不同的要求，在实际使用过程中根据需要来选择合适的原动机，甚至可将多种原动机进行组合，来达到所需的设计要求；
（4）在设计的过程中，在满足设计要求的前提下尽量缩小机构的尺寸，达到减小占用空间、节省材料、节约资源、减小成本的目的，此外减小机构的尺寸还能适当增加机械的整体性能。
4 机械设计创新例子
一下通过几个具体的例子来说明机械创新的作用。
（1）基于组合原理制作的创新机构分析
在生产流水线上，需要按照规定安置相应的间歇性冲压装置，与此同时还要考虑流水线所承受的压力能否达到设计需求。由于流水生产线整体的结构布局十分紧凑，故而其生产效率收到了大大的限制。
例如：凸轮-连杆-滑块的设计方式，这种方式能够将旋转运动进一步转变为直线往复运动，同时还能在机构的中心取得彼此之间的对称的布局，从而满足工作压力的需求。该种设计方式原理清晰，结构明确，具有非常好的运动性能，也有着非常出色的运动形式，在空间使用效率上也有着非常高的表现。
（2）基于变异原理制作的创新机构分析
独特的工艺要求机构具有独特的功能，这种情况下的机构设计就需要用到变异原理。在实际的设计过程中，设计者需要结合设计机构的特点，在原有的基础上使用变异原则来对设计方案进行革新，创造出全新的独一无二的机构，具体如下图的图1。
图1的左边是传统设计方式下设计出来的机构，由于其运动轨迹没有包括到特殊的位置点，在运动的过程中随着摆角幅度的不断增大，摆杆的准确性会变得越来越低。图1的右边是革新后的机构，由于加入了凸轮的设计方式，其摆杆的准确度有了巨大的提高，既摆脱了相对摆角会带来的局限性，同时在运动的过程中还实现了自主调节，使得运动有效性与运动精确性有了大大的提高，在机械机构的创新中是十分典型的成功例子。
5 总结
社会需要进步，而为此提供进步动力的工业更是要不断革新进化、与时俱进。只有在机构设计的过程中用于创新、敢于创新并积极创新，不断设计出革新的机械结构，为机械工业注入鲜活的新鲜血液，才能解决工业进步中遇到的种种问题，才能让工业不断发展，社会不断进步。
参考文献
[1] 胡健.浅谈机械机构构型的创新设计[J].科技风， 2011（17）：8-8.
[2] 徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息， 2010（30）：46-46.
[3] 辛玉欣， 赵立普.关于机械机构设计创新问题的探究[J].科技风， 2014（20）：50-50.
关键词：工业发展；机械机构设计；创新
工业的发展是现代人类社会进步的基础与动力，其中机械大工业又是现代工业的主要和重要组成部分。机械工业的不断发展需要机械产品的不断进化和革命，而机械产品的进化又是以机械原理的方案为依托。基于机械原理的方案能否成功地實现，其决定性的因素在于机械结构设计的创新。
1 机械结构设计创新问题综述
机械产品研发的根本目的在于完成对机械产品的进化与革命，这就需要在研发的过程中注入创新设计的血液。在机械结构设计的过程中，为了突破以往成功创新，往往需要设计人员勇于打破旧的限制、跳出原有的框架，在传统的理论与知识的基础上批判地摒弃传统的思维，以思辨的眼光去看待问题，从而摆脱传统思维的局限，从细节到整体带来整个设计上的革新。
2 机械机构设计创新的基础原理
尽管机械机构设计创新的要领在于打破原有的框架与体系，但机械机构设计的创新还是有基础原理可以遵循的。
（1）机构的组合
当所设计的机构需要完成复杂的运动或功能时，采取单一的机构形式来进行设计往往会加大设计的难度、造成资源的浪费同时还达不到理想的效果，是不可取的。譬如，齿轮机构具有变化范围相对较大的、精确传动比以及较高的稳定性，其传动效率高且可靠性强，但其传递形式比较单一，常用的只有三种传递形式；槽轮机构能进行有间歇的单向周期性转动，但其运动性能相对较低；连杆机构运动原理简单且动作便捷，但是运动范围有限且无法完成复杂的动作；凸轮机构能够通过调整完成以上机构所能完成的所有动作，但其行程的可调性却非常低。在实际应用的过程中，单一地使用以上中的一种机构往往达不到设计要求，要解决这个问题，就需要在设计的过程中选择两种以上的机构来进行配合，在弥补彼此不足的同时又增进了机构的性能，达到1加1大于2的效果。
（2）机构的变异
将原理进行修改需要合理的思维方向，其过程为：第一，找到合适的对象作为原始及机构对象，同时要弄清楚该对象在运动性能以及运动形式上的局限性；第二，通过运用合理的方法来把机构的运动简图向运动链转换；第三，对转换而来的运动链加以系统化；第四，把系统化后的机构再转变成各种再生运动链，甚至是转变成革新后的机构。
3 创新机构设计的原则
（1）出于减少震动从而达到减少累积误差的目的的考虑，尽量将机构的运动链缩短，这样做的同时还能控制成本，减少资源的浪费；
（2）在设计的过程中需要分清高副和低副的区别以及各自的作用，在实际使用过程中考虑清楚后再进行选择使用，以达到设计的合理性；
（3）不同的机械对原动机有不同的要求，在实际使用过程中根据需要来选择合适的原动机，甚至可将多种原动机进行组合，来达到所需的设计要求；
（4）在设计的过程中，在满足设计要求的前提下尽量缩小机构的尺寸，达到减小占用空间、节省材料、节约资源、减小成本的目的，此外减小机构的尺寸还能适当增加机械的整体性能。
4 机械设计创新例子
一下通过几个具体的例子来说明机械创新的作用。
（1）基于组合原理制作的创新机构分析
在生产流水线上，需要按照规定安置相应的间歇性冲压装置，与此同时还要考虑流水线所承受的压力能否达到设计需求。由于流水生产线整体的结构布局十分紧凑，故而其生产效率收到了大大的限制。
例如：凸轮-连杆-滑块的设计方式，这种方式能够将旋转运动进一步转变为直线往复运动，同时还能在机构的中心取得彼此之间的对称的布局，从而满足工作压力的需求。该种设计方式原理清晰，结构明确，具有非常好的运动性能，也有着非常出色的运动形式，在空间使用效率上也有着非常高的表现。
（2）基于变异原理制作的创新机构分析
独特的工艺要求机构具有独特的功能，这种情况下的机构设计就需要用到变异原理。在实际的设计过程中，设计者需要结合设计机构的特点，在原有的基础上使用变异原则来对设计方案进行革新，创造出全新的独一无二的机构，具体如下图的图1。
图1的左边是传统设计方式下设计出来的机构，由于其运动轨迹没有包括到特殊的位置点，在运动的过程中随着摆角幅度的不断增大，摆杆的准确性会变得越来越低。图1的右边是革新后的机构，由于加入了凸轮的设计方式，其摆杆的准确度有了巨大的提高，既摆脱了相对摆角会带来的局限性，同时在运动的过程中还实现了自主调节，使得运动有效性与运动精确性有了大大的提高，在机械机构的创新中是十分典型的成功例子。
5 总结
社会需要进步，而为此提供进步动力的工业更是要不断革新进化、与时俱进。只有在机构设计的过程中用于创新、敢于创新并积极创新，不断设计出革新的机械结构，为机械工业注入鲜活的新鲜血液，才能解决工业进步中遇到的种种问题，才能让工业不断发展，社会不断进步。
参考文献
[1] 胡健.浅谈机械机构构型的创新设计[J].科技风， 2011（17）：8-8.
[2] 徐慧勇.浅析机械结构设计中的创新设计[J].黑龙江科技信息， 2010（30）：46-46.
[3] 辛玉欣， 赵立普.关于机械机构设计创新问题的探究[J].科技风， 2014（20）：50-50.