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1、机械设计中的材料的选择及使用机械设计中的材料的选择及使用摘要：目前，我国经济技术获得了飞速发展，机械制造行业也呈现出日新月异的变化，材料选择是机械设计制造中必不可少的环节，科学合理的选择机械材料，对机械设计具有深远的意义。本文主要介绍了几种常见的机械材料，并阐述了注意事项，以期对机械设计提供一定的理论指导。关键词：机械设计；金属材料；非金属材料；环保性0引言人们的正常生活离不开机械设备，机械设备包含的种类很多，生活用品中的手表、火机，工业生产中的车床、钻床，交通运输中的火车、汽车等都属于机械设备的范畴。在整个机械生产的流程中，首先是要制定设计方案。而在制定设计方案经过中，最为重要的就是机械材料
2、的选择。选用合理的机械材料是保证设备质量、降低制造成本、减少维修费用的关键环节。在人类的发展历史中，每当出现一种新的材料，都会对当时的社会产生惊人的影响。例如，人们把握了青铜器制造技术以后，社会就进入了青铜器时期。一直到20世纪末，人们又发现了钛合金、炭纤维等新材料，这些材料的发现也给机械行业带来了宏大的变革。本文主要浅析机械设计中材料的选择及使用的原则以及注意事项。1机械常用材料分类1.1金属材料人类对于金属材料的使用已经拥有很长的历史，当今社会，金属材料仍然被广泛使用在各行各业中，根据表观颜色的不同，金属材料能够分为有色金属和黑金属，锰、铁和铬是最为常见的黑色金属，有色金属的类型的很多，其
3、中最为常见的铝、铜、镁、汞等。1.2无机非金属材料随着社会的发展，无机非金属材料的使用领域越来越广泛，无机非金属材料主要包括玻璃、氮化陶瓷、氮化硅、硼、石墨、碳化硅、金刚石等，这类材料的硬度较高，能够知足对硬要求较高的场合，除此之外，无机非金属材料还具有抗腐蚀、耐高压等优点，但是其屈从强度较差，非常容易断裂。因而，其主要用于制造密封原件、家用显示屏等。1.3有机高分子材料有机高分子材料主要是指含有碳元素的材料，其典型的分类是塑料、橡胶以及合成纤维。目前，生活中最为常见的就是塑料，人们对塑料的依靠程度也在逐步加大，其不仅价格低廉，并且也具有较好的承重性、柔韧性。能够在塑料中参加炭纤维，加强其使用
4、功能。在机械制造中，塑料主要作为设备外壳以及导线绝缘层使用。1.4复合材料复合材料的发展历史较为短暂，它是一种新兴材料，自上个世纪末才逐步进入人们的视野，它是通过物理加工、化学处理或者是化学和物理共同加工构成的材料。通过不同材料的混合，使其能够同时具有多种材料的优点，进而知足不同的工艺要求。目前较为常见的复合材料主要有碳纤维、玻璃钢等。复合材料具有密度低、强度大、韧性强等优点。随着科学技术的进一步发展，复合材料将会得到更广阔的发展空间。2材料选用经过中的主要原则2.1材料的经济性、适用性机械设计方案的优劣，直接影响到整套设备的好坏，在选择机械制造材料的经过中，要充分重视材料的经济性和适用性。经
5、济性主要是指以量体裁衣为根据进行选用，当两种材料都能够知足使用要求时，应该选用价格较低的材料。材料的选择最为重要的是选用的材料能够知足机械设备的质量要求、用处以及机械制造经过中的铸造工艺、装配工艺和焊接工艺等环节的要求。我们常用的导线大多是铜线制作的，但是一些特殊的导线需要用银线，甚至金线来制作，当距离较短，对导电性能要求较高时，就要优先考虑材料的使用性能。2.2材料的环保性、可循环利用性随着社会的发展，国家和人们都越来越注重环保问题，在机械设计材料选择的经过中，也要充分考虑材料的环保性和可循环利用性。要以绿色发展为主要原则，不能为了降低成本或者知足更多的要求，而选择容易污染环境的材料。要优先
6、使用可循环利用、可降解、无辐射的材料，尽量避免选用不可降解材料，与此同时，也要避免选用金属等不可再生资源的使用。3材料选用的主要注意事项3.1材料的荷载能力机械设备在使用经过中，遭到多种力的共同作用，不仅会遭到压力，也会遭到剪切力的作用，因而在选用机械材料的经过中，要选择载荷能力能够知足要求的材料。假如机械材料的载荷能力缺乏，会在机械加工制造的经过中发生断裂、失效、变形等问题。除此之外，若材料的载荷能力较差，也会影响机械设备的正常使用功能、缩短设备的使用寿命。在选材时，材料的荷载能力要有一定的余量，其安全系数要知足国家标准的要求，假如所选材料的荷载能力不确定，能够采用实验的方法进行测定。3.2
7、材料的耐腐蚀性、耐高温性机械设备的使用环境和条件会有很大的差异，在设计一些特殊用处的机械设备时，要充分考虑制造材料的耐腐蚀性和耐高温性，例如长期暴露在空气中的材料，要采用耐腐蚀的材料，防止由于材料的腐蚀，导致机械设备报废的现象发生。在设计一些处于高温条件下工作的机械设备时，要充分考虑材料的耐高温性，在高温条件下，材料容易出现变形、软化等问题，假如材料的选择不合理，很容易发生设备安全问题。一般情况下，能够采用时温等效原理进行试验测试，保证机械设备的稳定性和可靠性。4结语材料是机械加工制造的基础，也是整个机械设计经过的关键所在。科学合理的选择机械材料，能够保证机械产品的质量，降低产品的产品的成本，延长产品的使用寿命。在选择机械制造材料时，要坚持绿色环保的理念，尽可能选用价格低、性能好、可替代性强，循环利用率高的材料。除此之外，要充分考虑机械设备的使用环境，保证机械设备的载荷能力，耐腐蚀性以及耐高温性。机械设计人员要充分重视材料选择的重要性，促进机械行业健康持续发展。参考文献1史兆偉，车明浪.机械设计中材料的选择和应用J.当代制造技术与装备，2021，5.2程建磊.机械设计中材料的选择和应用J.当代商贸工业，2021，18.3边明江.机械设计中的材料的选择和应用J.山东工业技术，2021，32.作者单位：北华航天工业学院感谢您的阅读！