[摘要]現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，使得人們對機械設(shè)計的要求也越來越高。材料在機械設(shè)計中的選擇和使用是機械設(shè)計中一道最重要的程序。所以在對機械設(shè)計材料進行選擇和使用的時候，就要格外的注意。材料的選擇已經(jīng)不僅僅是要滿足于機械設(shè)計的初級階段了，現(xiàn)在的材料在機械設(shè)計當(dāng)中更要注意其環(huán)保性和無害性。文章就材料在機械設(shè)計當(dāng)中的選擇和使用做了詳細分析和研究。

[關(guān)鍵詞]材料；機械設(shè)計；選擇和使用

材料在機械設(shè)計當(dāng)中的選擇和使用，是現(xiàn)如今的一個熱點問題，材料的選擇和應(yīng)用在機械設(shè)計當(dāng)中是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)，隨著機械設(shè)計的不斷發(fā)展和進步，它的地位也是越來越高，對原材料的要求更是嚴(yán)格，它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和整個行業(yè)的發(fā)展。所以對材料在機械設(shè)計匯總的選擇和使用研究是非常有必要的。

一、材料在機械設(shè)計中的選擇有何意義

現(xiàn)如今，中國的經(jīng)濟發(fā)展速度越來越快，機械加工在這當(dāng)中是很重要的一個環(huán)節(jié)，因此它面臨的考驗也是相當(dāng)嚴(yán)峻。經(jīng)濟發(fā)展速度的增快，使得機械的需要量大大的增加，材料應(yīng)接不暇，這在一定意義上形成了材料的短缺問題。我們都知道，材料是機械設(shè)計中不可或缺的部分，機械材料供應(yīng)不上去，就會拖慢機械生產(chǎn)的速度，從而導(dǎo)致經(jīng)濟的下滑，所以材料在機械設(shè)計當(dāng)中的意義是非常大的，對于材料的選擇現(xiàn)在也不僅僅是實用性能的好壞之分了，還需要注意材料的環(huán)保性和經(jīng)濟性。良好的材料基礎(chǔ)是機械設(shè)計得以發(fā)展的重要支柱。

二、機械設(shè)計當(dāng)中常用的材料類型

（一）高分子材料

高分子材料當(dāng)中最常見也是人們最為熟知的就是合成纖維和塑料了，這種類型的材料因為來源豐富，所以應(yīng)用在機械設(shè)計當(dāng)中有很大優(yōu)點，高分子材料可以在天然氣當(dāng)中進行提取，相比其他的材料，它對能源的消耗程度是最低的，密度又比較小，延展性很高，所以在機械設(shè)計當(dāng)中經(jīng)常使用。

（二）金屬材料

在所有的機械設(shè)計材料中，使用率最頻繁的便是金屬材料了，因為它的韌性和強度的優(yōu)勢，使得它被廣泛的應(yīng)用在機械設(shè)計當(dāng)中，根據(jù)統(tǒng)計，機械設(shè)計當(dāng)中金屬材料的使用比例一直是居高位的，使用率廣，造價便宜，滿足多種性能要求，這些都是金屬材料的突出優(yōu)勢，它的性能優(yōu)良，適合很多種零部件的制作，很多的材料性能是好，但是造價非常高昂，所以不被人所使用，但是金屬材料的出現(xiàn)，解決了昂貴的造價費用，又能滿足機械設(shè)計的各種性能。

（三）復(fù)合材料

復(fù)合材料，顧名思義，它的制成是由很多種不同的材料混合而成，把不同的材料經(jīng)過物理或者化學(xué)的方法來進行有效合成，制作出適合機械設(shè)計所需的材料，復(fù)合材料在性能上是占一定優(yōu)勢的，它能夠分成金屬、非金屬兩種類型，金屬材料當(dāng)中包括鎂、鋁、合金三種，非金屬的材料又包括橡膠類、樹脂類、還有陶瓷類等等很多種，復(fù)合材料因為其性能的多樣性，在機械設(shè)計當(dāng)中也是深受喜愛的。

（四）陶瓷材料

陶瓷材料它的成分主要是氮化硅和碳化硅這兩種。陶瓷材料的應(yīng)用大多在制作密封零件上，它的優(yōu)勢就是硬度很高，密度卻比較低，比較耐腐蝕，抗壓的強度大。但是它的缺點就是生脆，不小心就會斷裂掉，價格也是很昂貴的，所以相對前幾種材料，在機械設(shè)計當(dāng)中的使用就相對來說不是那么廣泛了，除了在一些必要的機械設(shè)計中使用，其他時候使用率都不是很頻繁。

三、材料在機械設(shè)計當(dāng)中的選擇

材料的選擇和使用性都是機械設(shè)計的重點內(nèi)容，機械設(shè)計最重要的就是滿足設(shè)計出來的產(chǎn)品實用性能。這就對材料的經(jīng)濟性和安全性都有很高的要求，還有材料是否能夠可持續(xù)的供應(yīng)，使得產(chǎn)品跟得上效益，下面我們從幾個方面來分析一下材料在機械設(shè)計當(dāng)中的選擇和使用。

（一）材料的價錢

在機械設(shè)計當(dāng)中，使用的材料都要求很高，那么價格上也是會相對昂貴的，所以在材料的選擇上往往會注意材料的經(jīng)濟性，也就是價錢，我們不僅僅要選擇質(zhì)量好的材料，還要對材料的價格進行控制，不能鋪張浪費，也不能隨意購買，要對材料的性能和價錢多做考慮，選擇適合產(chǎn)品機械設(shè)計的，同時還要選擇價格合理的。

（二）材料的實用性

機械設(shè)計最重要的還是體現(xiàn)是使用方面的，所以機械材料的核心便是工藝，在機械的生產(chǎn)過程當(dāng)中鑄造工藝、熱處理工藝、切削工藝等等一些技術(shù)，因為機械產(chǎn)品應(yīng)用的范圍很廣，所以對機械材料的實用性能要考慮周全，選擇的材料一定要適合機械設(shè)計，在機械設(shè)計當(dāng)中能夠很好的投入使用，而不要發(fā)生材料質(zhì)量好，但是對機械產(chǎn)品不適用的這種情況發(fā)生。

（三）材料要注意環(huán)保

現(xiàn)如今，全國上下都在提高國民的環(huán)保意識，因此在機械設(shè)計的材料選擇中，也一定要注意其環(huán)保性，如今經(jīng)濟發(fā)展迅速，對環(huán)境的污染卻日益的增加，發(fā)展經(jīng)濟和良好的環(huán)境質(zhì)量不能達到一個良好的共存，所以在對機械設(shè)計當(dāng)中的材料進行選擇的時候，一定要考慮環(huán)保問題，寧可選擇價格稍微昂貴一些的環(huán)保材料，也不要選擇低廉的能造成環(huán)境污染的殘次材料。

四、材料在機械設(shè)計當(dāng)中的使用

機械是一個很大的概念，它包含著多種多樣的機械類型，因此材料在機械設(shè)計當(dāng)中一定要注意它的使用，這就要求設(shè)計工作人員對所設(shè)計的機械有足夠的了解，知道自己設(shè)計的機械需要什么樣的材料才能發(fā)揮出最大的使用效果，每個機械的設(shè)計要求都是不同的，使用方向也就不同，所以要加大最機械設(shè)計當(dāng)中材料選擇的工作力度，要考慮到每種材料獨有的優(yōu)勢，也要考慮到這種材料的缺點，綜合考慮分析，才能知道材料是否真正的適合機械。俗話說的好，什么樣的馬配什么樣的鞍，就是這個意思，要每種材料真正的發(fā)揮其優(yōu)勢，機械設(shè)計出來的產(chǎn)品才能不斷的進步。

結(jié)語

伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，機械產(chǎn)品越發(fā)的新穎，人民日益增長的文化水平和物質(zhì)基礎(chǔ)都對機械方面提出了更高的要求，因此材料在機械設(shè)計當(dāng)中的選擇和使用更受到人們的重視。材料已經(jīng)不僅僅是當(dāng)初的使用原則基礎(chǔ)了，現(xiàn)在更多是對材料的環(huán)保性能、機械性能、和經(jīng)濟性能的要求。傳統(tǒng)的觀念里我們都認為貴的就是好的，但是現(xiàn)如今，材料再貴也不見得適合機械產(chǎn)品的需求，所以我們要真正對機械產(chǎn)品有足夠的了解，這樣才能更好的在機械設(shè)計當(dāng)中來選擇合適的材料進行使用，使材料發(fā)揮出它最大的特點和優(yōu)勢，只有源源不斷的材料供應(yīng)，和合理的材料選擇，才能使我國的機械設(shè)計有更大的提高和進步。

參考文獻

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作者簡介

張學(xué)輝（1967—），男，湖南省益陽市人，高級工程師，主要從事機械設(shè)計與制造的科研和教學(xué)工作。