機械設計中材料的選擇和應用探討

杜志猛 付建偉

摘要：隨著我國科技的不斷發展，機械的使用與創新也在不斷的增多，機械是依靠不同的材料拼至而成，因此，機械對于材料的質量與型號有著很高的要求，在機械設計中，材料的選擇與應用需要依靠機械的工作需求與成本，目前機械設計中材料的選擇與應用是機械設計工作的核心。

關鍵詞：機械設計;材料;選擇

機械設計中材料的選擇類型比較多，我國目前正在改善人們的居住環境、大力宣傳可持續發展的理念，所以，目前的機械設計中材料的選擇與應用都需要更加環保與耐用的材料，這樣才能減少機械工作所產生的污染，滿足我國環保與可持續發展的理念。

1.機械設計中材料的選擇和應用意義

我國各個行業的生產都在往自動化、統一化的方向發展，因此，對于機械的使用就是行業生產自動化、統一化的基礎，我國各個行業都在要求機械的創新與優化，能滿足不同行業與企業生產的全部過程，提高機械生產的效率與質量。機械設計中材料的選擇與應用與機械使用的靈活性和安全性都有著很大的關聯，機械設計時，要對機械材料進行挑選，不同機械的設計方向與設計成本的不同，也會改變對于機械材料挑選的方向。另外，機械材料的挑選也要看材料本身的質量、環保性能、類型等，這樣制造出來的機械能夠更好的進行生產工作，實現機械生產自動化、統一化的最終目的。機械設計中材料的選擇與應用有利于保證機械設備的質量、有利于滿足個行業生產的需求、同時，也有利于推動我國各行業的經濟發展速度。

2機械設計中材料的選擇和應用關鍵

2.1要保證材料的成本控制

機械設計中材料的選擇與應用需要按照機械材料的選購成本來進行機械材料的選擇和應用。機械材料的型號和質量存在很多的不同，在進行機械材料的選擇時，不能只考慮機械材料的質量，都使用高質量的機械材料會超出機械設計的成本，造成機械設計不能正常的進行，因此，需要對機械材料進行質量與價格的比對，選擇其中性價比最高的機械材料來完成機械設計，這樣不僅可以增加機械設計的整體質量，也能很好的控制機械材料的購買成本。另外，在機械設計中，機械材料的選擇還要能滿足機械生產的最終目的，保證機械可以在機械生產中發揮最大的作用，為企業的生產貢獻自己的力量。機械材料的選擇要根據材料所安裝的不同位置來進行質量的變化，一些機械重要位置的機械材料，一定要選擇質量好、安全性高的機械材料，對于其他位置也要根據機械材料的型號和質量來進行相應的選擇，在機械材料的成本控制中，要分清主次，把機械設計中比較重要的位置多增加預算成本，其他的成本再分配到其余機械設備的材料選擇上，最大限度的保證機械材料的成本得到控制，也能最大限度的發揮機械的使用功能。

2.2要保證材料的質量與性能

機械設計中材料的選擇與應用要保證機械材料的質量與性能，這樣機械才能在生產和使用時更好的進行工作。我國各個行業都在為了我國的環境以及生態發展進行努力，以往的機械在進行機械材料的挑選時，不會挑選一些綠色、環保的材質，機械設備在進行使用或者是報廢之后，留下的廢棄材料會增加我國環境凈化的壓力。如今，我國各個行業都在機械設計的機械材料挑選中，更多的考慮環保材質的機械材料，這些環保材質的機械材料不僅能更多的幫助機械設備減少能耗，還能在機械設備生產與報廢之后，回收處理機械材料，機械材料不會污染環境，還能進行處理之后，降解或從新投入使用，極大程度的減少了我國的環境污染問題，也為我國打造綠色生產提供了幫助。另外，綠色環保的機械材料能更好的增加機械設備的性能和質量，在機械設備生產的過程中，更加的安全，在提高機械設備生產效率的同時，也能有效的降低機械設備的能源消耗，真正實現綠色生產。

3.機械設計中材料的選擇和應用措施

3.1要考慮材料的質量和功能

在機械設計的材料選擇與應用中，首先就要考慮機械材料的質量和功能，機械材料的質量是保證機械設備正常生產的基礎，機械材料的功能也是提高機械設備生產效率的關鍵，因此，在機械設計中材料的選擇與應用時，要著重考慮機械材料的質量與功能，滿足機械設計對于機械生產的各種需求，保證機械設備在生產的過程中足夠安全、足夠靈活。另外，在機械設計中，不能只考慮機械外觀的美感、要把機械設計的重心放在機械的質量與安全上，在質量與安全得到保障的同時，再去考慮機械設計的美感。在機械設計中材料的選擇與應用要以材料的質量和功能為首位，驗證機械材料的質量是否達到國家標準，能否滿足機械設備設計與生產的需求，保證機械設計的完整性和實用性。

3.2要考慮材料的運行環境

在機械設計的材料選擇與應用中，要考慮材料的運行環境，雖然機械材料的質量與功能是機械設計的關鍵，但是如果機械材料的選擇只關注機械材料的質量與功能，就會忽視機械設計的運行功能，因此，要全面的考慮機械材料的運行環境，根據績效材料的運行環境來進行相關機械材料的選擇與應用。一般在生產金屬或酸性物質的產品時，如果使用一些不耐腐蝕、及其容易溶解的機械材料，會影響機械設備的使用壽命，機械設備無法長時間的進行生產，還會導致機械設備的損壞。所以，要在考慮機械材料質量與功能的同時，考慮材料的運行環境，在一些生產酸性物質產品較多的機械設計中，選擇一些耐腐蝕性強、不易溶解的機械材料;面對一些比較潮濕的生產時，需要選擇防水性能比較好的機械材料，這樣不僅能增加機械設備的使用壽命，還能有效的減少生產過程中發生不安全的事故。

3.3要注意材料的回收和利用

從目前機械設計中所需要的主要材料類型來看，要注意材料的回收和利用，金屬材料往往占據了大量的選擇空間，而且來源非常廣泛。比如，只有在設計機械的鋼材料就有成千上萬的種類，材料和材料之間的差異相對較小，選擇鋼材料的機械設計提供了非常豐富的選擇空間，但有一個巨大的差異就是在材料使用之后的使用回收方面，一些材料在使用之后更方便進行回收，但是一些材料在使用之后很難進行回收。隨著綠色環保理念深入人心，機械的設計對機械材料的回收一直受到很多的關注，一般來說，在機械設計中，盡量避免材料的混合搭建，但需要保證在機械設計時所選用的材料能夠滿足設計需求，在這樣的條件下盡量減少所使用材料的類型。另外，要保證材料具有回收再利用的性能，形成良好的循環，能保證材料在設計、使用、回收這整個過程中進行一個比較良性的循環，使材料得以節約，實現綠色發展理念。

3.4要注意材料的荷載計算

機械設計使用多種材料，不同材料的載荷也不同，要注意材料的荷載計算，但目前的機械設計現狀對于材料的符合考慮較少，很多設計師只注意到使用不同材料的運行與使用環境，而缺乏在材料載荷問題上的必要考慮。因為有很多材料的外載荷偏差，導致材料在機械設計中使用不當，造成不同程度的安全事故，甚至造成大量資源的浪費。在機械設計的初始階段，相關工作人員需要全面考慮機器的材料符合量，避免在后續的設計和實驗過程中出現材料的破損，趙成更多的成本損失，使整個機械設計無法正常工作，影響整個機械設計的效率。因此，在機械設計工作開始之前，有必要從荷載的角度對可能運用的材料進行綜合評估，選擇滿足要求的材料。另外，相關工作人員還應加強自身的學習，不斷積累設計經驗，能夠從實際情況出發，全面、科學地選擇材料，從而使機械設計更符合運用的情況，更實用。

結束語

要考慮材料的質量和功能、要考慮材料的運行環境、要注意材料的回收和利用、要注意材料的荷載計算等措施可以有效的提高機械設計中材料的選擇與應用效率。本文還有不足之處，希望可以幫助機械設計更好的進行材料的選擇與應用。

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