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摘要：随着科学技术的创新与升级，产业调整的步伐也越来越迅速，在当下这个变革的年代中，各行各业对各种机械设备的需求量是非常巨大的，这也对当前我国的机械装备制造业提出了新的要求。从整个机械制造行业来看，机械材料的选择与设计是整个机械制造行业的基础，性能优越的制造材料可以满足多样化的机械设计要求，而且促使其发挥出更加强悍的性能。材料技术的发展也同样制约着高端机械制造业的发展，所以研究和探讨机械设计中材料的选择和应用是具有理论意义和实践意义的。
关键词：机械设计；材料选择；应用
引言
我国经济建设的快速发离不开技术的支持，而大部分技术的应用都是通过机械设备来实现的，尤其是现代化作业必须由机械来完成，所以就要对机械设计给予高度的重视，对于机械材料进行合理的选择及有效的应用，并对此过程中需要注重的相关要点进行掌控，这样就能够确保机械的质量符合规定的标准，从而为机械设备发挥的高效性、便捷性提供保障。
1机械设计中的材料选择
1.1绿色环保
机械加工当中选择材料时，首先要注意的就是材料本身的环保性能是否良好。且要保证在使用时不会对工作人员产生伤害，也不会对环境造成较大污染。在当前，随着我国的经济发展的越来越快，机械工程在发达的同时也对国家的环境造成了一定程度的破坏。环境问题给我国的经济也形成了一定的阻碍。长此以往，就会陷入一个恶性循环。因此，在机械加工的材料选择方面，首先要遵循的选择要素就是绿色、环保，低成本低耗能。以此减轻对环境的污染，也可以从一定程度上提升企业的经济效益。比如，我们可以将那些可以循环利用的材料进行二次利用，提升材料使用效率。这样不仅可以降低成本，也能绿色、环保、节能。现在，环境问题已经在社会当中引起了广泛关注，因此，在选择机械加工中的材料时，更应该遵循环保、绿色、低耗能的理念。这样保证了企业的成本降低，又能达到保护环境的目的，提升了材料的利用效率。
1.2实用性
在机械设计过程中对于机械材料的选择必须要考虑材料的实用性，材料是制造机械的主要原料，如果材料不具实用性就无法发挥机械的功能，同时材料实用性也是确保其性能、质量的关键所在，由于机械由不同的构件组成，而不同的构件对于材料的要求存在较大的区别，有的机械构件需要的材料应具备较高的轻度；有的机械构件需要的材料应具备较高的抗摩擦性能；有的机械构件需要的材料应具备较高的平整性。所以在机械设计时必须要对各个构件对材料的需求进行明确，这样就能够确保材料发挥更高的价值。
1.3合成性
为了提高机械设备的强度和抗击打性，设计主体在选择材料时应当尽可能地向合成性材料靠拢。在传统的机械加工制造中，设计主体往往会选用碳素钢来完成设备的构建，这种材料在实际应用中会受到一定的局限，它不能满足较大型的机械设备加工需求，并且没有较强的适应性。而合成钢的出现，能够很好地弥补原先碳素钢的缺点和不足，它可以让设备更加具有韧性，能够适应温度的变化。
1.4高荷载
机械设计所使用到的材料多种多样，不同的材料的荷载也是不尽相同的，但是就目前的设计现状来看，很多设计人员仅仅注意到了不同材料的使用环境，却对材料的荷载问题欠缺必要的考虑，很多材料因为存在外在的负荷偏差，导致了该材料的不当使用，甚至发生安全事故，造成了大量资源的浪费。在进行机械设计的最初阶段，工作人员就需要全面地考虑机械材料的荷载问题，避免在后续的设计与实验过程中因为某些零部件的荷载较差，从而使得整个机械工程停止工作，影响到了整个机械的正常运转。所以，在设计工作开始之前，就应当对可能用到的材料进行荷载方面的综合评估，并且筛选出符合条件的材料。
此外，设计人员也应当加强自身的学习，不断地积累设计经验，能够从实际情况出发，综合地、科学地选择材料，从而使得机械设计更加符合常理，更加具有实用性。
1.5安全性
随着科技的发展，越来越多的新型材料出现，其安全性高于传统材料，同时有助于环境的绿色发展。具体来说，传统的金属材料自身具有很强的危害性，后期在进行加工处理时，会出现化学变化，产生有害气体，对接触者和环境带来很大的伤害。对此，在机械材料的选择中，应在满足机械设计要求的基础上，使用新型材料进行机械零件制造，避免因传统金属材料中的有害物质，对人体和环境带来伤害。除此之外，还应重视对材料物质的检测，了解材料的毒副作用，对一些危害性较强的材料在加工时做好防护和处理工作。例如，金属泡沫材料，是一种较为安全的材料，不但对人体和环境无副作用，同时还能循环利用，且适用性较强，如可用于重量轻、坚硬的夹层板的芯板、同时也可用于高功率的机械电子设备，起到冷却作用。因此，在材料的选择中尽量使用新型材料，保护环境的发展。
1.6可回收
从目前机械设计所需要的主要材料类型来看，金属材料往往占据的数量比较多，而且可供的选择非常之多，来源也非常广泛。举个例子来说，机械设计中仅仅是钢材就有上百种材料，材料与材料之间的差异是比较微小的，这些钢材为机械的设计提供了非常丰富的选择，但是在回收利用方面却存在着较大的差别，一些材料虽然使用起来比较便捷，不利于材料的回收利用，不利于贯彻可持续发展的观念。随着绿色环保观念深入人心，机械设计中机械材料的回收问题受到了学者们的关注，一般而言，在进行机械设计的时候，要尽可能地避免材料的混搭，但是需要保证机械设计中的材料能够满足设计的主题，在这样的条件下尽量地减少材料的使用样数。除此之外，还需要保证材料具备可循环回收利用的性能，形成一个良好的设计—建造—回收的过程，能够使得材料能够节约使用，贯彻绿色环保的发展观念。
2机械设计中的材料应用
2.1经济性与实用性相统一
将经济性与实用性相统一是机械设计领域的基本原则，首先在加工的过程中，需要严格按照要求对零件材料进行加工和运用。其次，在经济性方面，要尽量选取一些经济实用的加工材料，这些经济适用的加工材料可以在一定程度上提高机械设计的质量以及工作效率。
2.2节能性和环保性相统一
宏观当今时代全球化的发展方向，大都是以绿色发展为目标进行科研和建设。机械设计领域是我国重要的发展领域，但是在机械设计过程中会出现一些污染物的排放，对环境造成一定程度的污染。针对这一问题，需要对此采取一些举措。在设计加工材料方面，需要选用绿色环保的材料，不能选用低成本高污染的加工原料，这样不仅不能有效达到节约资金，还会对生活环境造成严重的污染。机械设计领域需要引进并创新新型的机械设计加工机器，以做到节约耗能的生产原则。
结语
综上所述，在经济全球化趋势的推动下，机械设计领域作为重要的生产领域，对推动我国经济发展有着重要的作用。但是在我国高速发展的过程中，绿色发展是我国的发展理念，机械设计领域需要秉承绿色无污染发展的目标，对于原料以及材料的选用，都要以绿色无污染的资源为首选。与此同时，机械设计领域要结合实际发展情况，在污染物质的治理方面要做出治理计划，以促进我国绿色节能发展的长远计划。
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