機械結構設計的基本要求
(1)功能設計。
產品需要滿足主要的機械功能要求，然后滿足人們的應用要求。在功能上，不僅要表現(xiàn)出創(chuàng)新性，還要設計出符合相關機械工作原理，滿足機械產品穩(wěn)定性、工藝力學、材料力學、裝配性能等相關因素要求的產品。
(2)質量設計。
需要考慮構成機械產品質量體系的相關因素，包括產品精度、產品剛度、產品結構力學要求等。，進而通過控制相關因素來提高機械產品的質量特性和性價比。此外，還應考慮機械產品的其他特性，如操作方便性、產品外觀、安全特性、節(jié)能環(huán)保等。產品的質量不僅需要在機械加工工藝和材料上加以控制，還應該在機械設計階段加以考慮。
(3)優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計。機械結構創(chuàng)新設計是利用結構設計變量系統(tǒng)地構建最優(yōu)設計空間，將創(chuàng)造性思維或其他學科的技術引入產品中。優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計在機械產品結構設計中的應用，可以有效提高機械技術產品開發(fā)的競爭力。結構優(yōu)化設計的前提是構造大量可能的優(yōu)化方案，即構造大量的優(yōu)化解空間，這也是結構設計中最具創(chuàng)造性的部分。目前結構設計的優(yōu)化和創(chuàng)新僅僅表現(xiàn)在數學模型運算上。機械產品的特性，如加工工藝、材料、連接方式、尺寸和形狀等。，沒有得到全面的考慮，而機械結構的設計論證方法也應該以這些因素為基礎。
機械結構設計準則和創(chuàng)新設計的基本方法
為了保證產品結構設計方案的穩(wěn)定性，機械結構設計應滿足力學、工藝、材料、裝配、支撐等準則。，從而促進機械產品滿足科學要求。例子如下:
滿足機械要求的設計標準
在機械產品的結構設計過程中，需要考慮材料力學、彈性力學、疲勞力學等相關力學規(guī)律，根據機械產品的使用位置計算出相應的機械強度，從而設計出更加合格的機械產品。比如疲勞力學，直接關系到軸承、齒輪、軸的使用壽命。在設計過程中，需要根據不同機械零件的載荷變化進行相應的力學計算，優(yōu)化產品結構，進而設計機械產品的生命周期。如圖1所示，虛線為等強度軸輪廓，實線為實際輪廓。零件截面尺寸的變化適應其內應力的變化，使各截面強度相等。按照等強度原則設計的結構，可以充分利用材料，提高經濟效益。
考慮加工技術的設計標準
在設計機械產品的結構時，往往需要考慮加工工藝規(guī)程的制定，進而考慮相關的結構設計是否能滿足加工工藝的要求。比如某些機械結構需要特殊的成型方式，就要考慮相應的機械結構是否有利于加工。如圖2所示，圖中所示的機械結構主要是鑄件。只有改變(a) \ (c)中相應的零件結構，才能保證機械產品的質量特性。
用變量法創(chuàng)新機械結構設計
現(xiàn)在的機械結構創(chuàng)新設計是指采用機械結構設計的變量方法，改變機械結構設計的相關因素，從而獲得機械結構的創(chuàng)新。但創(chuàng)新結構需要滿足應用要求，在性能和經濟性上優(yōu)于原設計結構。變量法的研究內容主要包括:數量變量、形狀變量、材料變量、位置變量、裝配和連接變量等。很多機械結構設計方案往往可以通過變量獲得。作為設計人員，需要根據數學模型對機械結構性能進行計算和測試，并綜合考慮其他因素，從而選擇最優(yōu)的機械結構設計。
事實上，機械結構的創(chuàng)新設計不僅需要改變其結構、空間結構、材料等相關因素，而且機械結構產品的創(chuàng)新性評價也是一項重要的工程。如今，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，機械制圖和建模軟件的功能開發(fā)，機械結構的設計變得更加容易。通過制作2D圖紙和三維建模，并進行仿真處理，可以發(fā)現(xiàn)機械結構設計中的相關問題，有利于設計人員完善機械結構設計方案。因此，對于現(xiàn)代機械結構設計來說，往往采用變量法修改三維模型中的數據，可以通過三維模型優(yōu)化機械結構設計，從而體現(xiàn)機械產品設計的創(chuàng)新性。
摘要
綜上所述，對于機械產品設計的研發(fā)來說，創(chuàng)新設計在機械結構設計中的應用具有一定的價值意義。本文主要探討了機械結構設計的基本要求和相關準則，并進一步闡述了機械結構設計的創(chuàng)新途徑。結合三維建模技術的發(fā)展，為機械結構設計的優(yōu)化和創(chuàng)新提供了一定的技術支持。
