機械設計中的材料選擇及應用探討
研發設計
作者：池占山
摘要：隨著我國經濟的迅速發展，人們對各方麵的要求也普遍提高，既要考慮實用價值，又要考慮經濟適用性，其中就包括人們對於機械設計中材料的選擇與應用。文章就機械設計中的材料選擇與應用的意義，以及應該注意的問題進行了研究，並就如何對機械設計中的材料加以選擇和應用進行了總結。
關鍵詞：機械設計；材料選擇；材料應用；載荷類；低消耗；無害材料 文獻標識碼：A
中圖分類號：TH122 文章編號：1009-2374（2015）21-0017-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.009
材料的選擇與應用在機械設計中是至關重要的一環，材料選擇的好，機械的設計就成功了一半，在之後的機械製造中就會更加順利。所以，我們要重視機械設計中的材料選擇和應用，促進機械設計的可持續發展。
1 機械設計中的材料選擇和應用的重要意義
我國的工業化步伐大大加快，對於機械的使用需求越來越大，對於機械材料的需求更是日益增多，這導致了機械設計材料的稀缺，人們尋求更經濟、更環保、更適用的機械設計材料成了當務之急。為了更好地滿足人們日益需求的物質文化和精神文化需求，這就需要機械設計的材料朝著更加經濟、環保、適用的方向發展，在社會各種發展都對材料進行大規模使用的激烈的市場競爭中，若想獲得一線的發展，就要充分利用目前擁有的材料，利用有限的資源，對機械設計的材料進行選擇和應用，進而進一步地加大對於機械設計的使用和機械設計的工作，為我國機械行業和我國經濟的可持續發展做出應有的貢獻。
2 機械設計中的材料選擇和應用的注意事項
2.1 滿足機械零件應用的要求
機械設計必須要考慮到機械的負載能力，如果機械的負載能力差，就會使整個機械的零件失效，達不到機械進行正常工作的要求。所以，在對機械進行設計時的材料選擇時，一定要結合機械所要進行的工作，考慮到機械所要承受的負載，然後對材料進行選擇，以此作為機械設計的材料選擇進行可靠性實驗的標準。如果機械零件在受到重壓的時候產生扭曲或者彎曲的情況，這種變形有時候是可以恢複的，但有時卻是永久性的，這就使得機械受到損傷，不能進行工作。所以，為了避免上述情況的發生，我們在對機械設計進行材料的選擇時，一定要確保零件不會發生扭曲，確保它的實用性，采用較為堅固的材料進行設計，以便能夠均勻機械的受力，改善材料的抗變形性能。比如，在對機械進行設計加工時，可以采用中碳調製或低碳鋼滲碳的加工方式，用此來提高材料的性能，從而滿足機械零件應用的要求。
2.2 滿足經濟性的要求
每一個企業進行運營都是為了盈利，獲得企業的收入，所以對機械設計材料進行選擇也必須要滿足這個條件。尤其是在當前我國經濟迅速發展的今天，人們對於機械的需求量加大，但是日益突出的資源缺乏的問題卻給機械設計的材料選擇帶來了巨大的困難。企業一方麵要考慮到對於企業自身的經濟效益，又要保證機械設計的質量，所以在對機械設計的材料選擇上就要更加仔細慎重，既不能造成材料的浪費，又要盡可能地滿足機械在性能上的一切需求。例如，我們要選擇一種材料，這種材料要具有一定的硬度，這就需要企業對於一切可以進行機械設計的材料進行權衡，根據材料具體的形狀和機械零部件的尺寸大小以及零件需要滿足的硬度進行選擇，選擇的材料要盡可能滿足機械的各種性能，所需的材料數量也要進行嚴格的計算，避免產生浪費現象，造成對材料的采用過多，從而造成了企業的機械設計成本的增加。如果在設計中有效截麵的麵積小於50mm，那麼企業就可以選擇20Cr；如果有效截麵麵積是50～150mm之間，並且它的重量又不重，小於50kg，那麼企業就可以選擇20Cmnti，諸如此類的做法，這樣企業就可以對機械設計的材料的選擇進行合理的優化與改進，避免出現浪費的現象造成資源缺失的進一步加大，從而造成企業的成本大大增加，達不到企業盈利的目的。
2.3 滿足環保性的要求