1、<p>　　機械設計中的材料選擇及應用研究</p><p>　　摘要：隨著工業(yè)發(fā)展的高速前進，人們對機械設計材料的選擇和應用的要求也越來越高，做好機械設計的材料的選擇十分重要，這也成為了機械設計行業(yè)的難點和重點，在保證機器正常的剛度強度下，節(jié)約材料，環(huán)保節(jié)能，提高機械的經(jīng)濟性，適用性成為了本行業(yè)研究的重點。本文簡述了關于機械設計的材料選擇和應用的重要意義，對機械設計材料的特點和選擇進行了分析。 <

2、/p><p>　　關鍵詞：機械設計；材料選擇；應用 </p><p>　　中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　在全球經(jīng)濟一體化進程不斷加劇與城市化建設規(guī)模持續(xù)擴大背景的作用下，機械行業(yè)在整個國民行業(yè)中所占據(jù)的地位日益關鍵，可以說，機械行業(yè)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)與

3、提高對市場經(jīng)濟主導下國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展起到了決定性的作用，從科學發(fā)展觀角度來說，現(xiàn)代社會對機械設計中材料的選擇與應用工作也提出了新的要求，相關工作人員需要在確保機械設計材料滿足機械施工作業(yè)基本需求的基礎之上，做到使機械設計整體能滿足經(jīng)濟社會，生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展要求。 </p><p>　　相關研究學者提出，在整個機械設計的材料選擇與工作當中，我們不僅需要重視各個材料零件的合理性，更要注重對各種零件之間協(xié)調(diào)配合性能

4、的研究，那么，如何做好機械設計中材料的選擇與應用工作呢？有哪些工作要點是需要沃恩著重關注的呢？筆者結合實際工作經(jīng)驗，就這一問題談談自己的看法和體會。 </p><p>　　一、機械設計中的材料的選擇和應用的分析 </p><p>　　隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境、資源等諸多問題也慢慢隨之浮出水面，在大量開發(fā)之后一些機械設計中重要的資源已經(jīng)變得越來越少，盡管我國地大物博，但人口眾多導致了人均占有

5、量居世界末尾，同時一些競爭引發(fā)了資源的不穩(wěn)定性，使得機械制造的材料成本增高，進一步壓縮了應用空間，因此我們應該在機械設計的材料選擇方面做更多的研究，以便于減輕機械制造的負擔，增加機械效率，提高機械壽命，同時也做到節(jié)能減排，保護環(huán)境，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。 </p><p>　　二、材料選擇和應用在機械設計中的注意事項 </p><p>　　材料選擇是機械設計的最重要最關鍵的內(nèi)容之一，關系到

6、整個設計的工作質(zhì)量。我認為，想要做好選擇工作，首先要滿足設計產(chǎn)品的實用性，其次，是經(jīng)濟性、可操作性以及安全性，最后是要符合可持續(xù)發(fā)展的要求。所以，我認為，在機械設計材料的選擇工作中，以下幾個方面需要工作人員注意。 </p><p>　?。ㄒ唬C械設計中材料選擇滿足機械零件應用要求 </p><p>　　實踐表明，機械零件的失效其最大的原因就是因其外載荷所造成的，而且，這是一個不能避免的矛盾

7、而衡量這個矛盾在我們的設計工作中，是用材料載荷性能以及需求的外載荷的大小作為評價指標的。比如： </p><p>　　對于載荷可以使得零件彎曲或者扭曲，或者零件會因載荷而彎曲、拉伸和壓縮。我們可以用中碳鋼調(diào)質(zhì)或 </p><p>　　低碳鋼滲碳的加工方式對其進行加工，或者選擇材料各部分性能比較均勻的零部件材料來確保零件的實用性。 </p><p>　?。ǘC械設計

8、中材料的選擇滿足經(jīng)濟型 </p><p>　　零部件材料的缺乏，面對的卻是滿足社會和發(fā)展的大量需求。這就要求工作人員在設計的同時，必須考慮到其經(jīng)濟性。不能使材料浪費，以及材料性能的浪費。比如根據(jù)零部件尺寸和其心部的強度等來確定選擇材料和材料的深度,就應注意不應太多的用材料不然會增加其成本。就像有效截面面積＜50mm,便可用20Cr;而截面面積為50-150mm且重量＜50千克的話,就可以選擇20Crmnti等。如

9、此的設計就可以有效的節(jié)約成本，降低浪費的價值。 </p><p>　?。ㄈ?、機械設計中材料選擇滿足環(huán)保性 </p><p>　　環(huán)境問題已經(jīng)成為全世界關注的話題，機械設計中材料的選擇更是要注意到這一點。工業(yè)垃圾、廢料垃圾、白色污染，都是設計人員在設計時應注意的問題。設計是生產(chǎn)的開始。并且決定著生產(chǎn)，以環(huán)境換取經(jīng)濟的方式是不可取的。這是關系人類發(fā)展和生存的重大問題。作為設計的執(zhí)行者必須要重

10、視材料選擇和應用的環(huán)保性。 </p><p>　　機械設計中材料選擇的重點問題 </p><p>　　材料選擇作為機械設計最關鍵的內(nèi)容之一。其工作質(zhì)量的好壞將直接關系到整個機械設計工作質(zhì)量的好壞，想要做好機械設計中的材料選擇工作。首先要使材料滿足機械部件在運行過程中各種機械性能、屋里性能以及化學性能的要求，在此基礎上，還要兼顧機械生產(chǎn)與加工過程中的可操作性、經(jīng)濟性、以及安全性。 </

11、p><p>　　四、機械設計材料的選擇原則 </p><p>　?。ㄒ唬┹d荷應力大小和性質(zhì)這方面的因素主要是從強度觀點來考慮，用在充分了解材料的力學性能的前提下來進行選擇。脆性材料原則上只適用于只在靜載荷下工作的零件。在多少有些沖擊的情況下，應以塑性材料作為主要使用的材料，。金屬材料的性能一般可通過熱處理加以提高和改善，因此，要充分利用熱處理手段來發(fā)揮材料的潛力。對于最常用的調(diào)質(zhì)鋼，由于其回火

12、溫度的不同，可得到力學性能不同的毛坯。 </p><p>　?。ǘC械的工作情況 </p><p>　　工作溫度對材料選擇的影響，一方面要考慮互相配合的兩零件的材料的線膨脹系數(shù)不能相差過大，以免在溫度變化時產(chǎn)生過大的應力，或者是配合松動；另一方面也要考慮材料的力學性能隨溫度而改變的情況。 </p><p>　?。ㄈ┝慵膹碗s程度及材料加工可能性 </p&g

13、t;<p>　　結構復雜的零件宜選用鑄造毛坯，或用板材沖壓出元件后再經(jīng)焊接而成。結構簡單的零件可用鍛造法制取毛坯。 </p><p>　　機械設計中材料應用工作的重點分析 </p><p>　　材料的應用作為材料選擇工作質(zhì)量好壞的體現(xiàn)與延伸，在整個機械設計中發(fā)揮著不可忽視的作用，機械設計中的材料選擇工作的合理性固然重要，材料應用工作的經(jīng)濟性與環(huán)保性同樣值得設計人員加以密切的關

14、注，可以說，如何在確保材料選擇工作質(zhì)量的前提下，正確處理好材料應用中經(jīng)濟性、可操作性以及節(jié)能環(huán)保性的統(tǒng)一，已成為機械設計工作的重要課題，這也是機械生產(chǎn)與加工行業(yè)蓬勃發(fā)展的必然選擇。在機械設計材料的應用工作中堅決貫徹落實可持續(xù)發(fā)展觀念，就需要做好以下兩方面工作； </p><p>　　1 機械設計中材料應用工作需要做到適用性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一 </p><p>　　設計人員需要明確一點，適用性與

15、經(jīng)濟性的統(tǒng)一是當前在機械設計材料應用工作中首先要考慮的問題之一。 </p><p>　　2 機械設計中材料應用工作需要做到環(huán)保性與節(jié)能性的統(tǒng)一 </p><p>　　機械設計材料應用工作環(huán)保性與節(jié)能性的統(tǒng)一作為生態(tài)經(jīng)濟社會建設發(fā)展過程中可持續(xù)發(fā)展觀念賦予機械設計工作的新要求，需要引起設計人員特別的關注。經(jīng)濟社會在發(fā)展過稱重對于各種不可再生原材料的需求與能耗，最終勢必會給機械設計材料的選擇與

16、應用工作埋下嚴重的隱患，因而材料應用工作中節(jié)能型與環(huán)保性的統(tǒng)一已為我們下一步工作的重點，以機械設計鑄件環(huán)節(jié)材料的應用工作為例，鑄件設計階段5%左右的成本決定著80%左右的鑄件生產(chǎn)成本。這帶給我們的啟示是：關注機械設計材料應用階段的節(jié)能環(huán)保，不僅可以有效節(jié)約原材料和成本，減少不必要的能源耗費。與此同時，廣泛的創(chuàng)新空間還能夠滿足機械設計中材料應用環(huán)節(jié)的環(huán)保性要求 </p><p><b>　　結語 <

17、/b></p><p>　　伴隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟的增長，需求的增大和資源的匱乏，對于機械設計中材料的選擇和應用是一個很大的考驗，本文就此稍作討論，希望有助于機械設計工作者。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]濮良貴機械設計高等教育出版社2011 </p><p>　　[