現(xiàn)代機(jī)械環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法淺析

1、<p>　　現(xiàn)代機(jī)械環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法淺析</p><p>　　摘要：伴隨科技的不斷發(fā)展，機(jī)械工程產(chǎn)品數(shù)量的不斷增加，其所造成的資源消耗、環(huán)境污染問題越發(fā)引起人們的重視，在機(jī)械產(chǎn)品的制造行業(yè)逐漸興起一股以綠色環(huán)保設(shè)計(jì)為代表理念的改革浪潮。利用設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)和使用該技術(shù)的方法，研發(fā)出綠色環(huán)保節(jié)能機(jī)械產(chǎn)品，對(duì)促進(jìn)人機(jī)和諧，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，都有著重要的意義。 </p><p>　　關(guān)鍵

2、詞：機(jī)械產(chǎn)品；環(huán)保設(shè)計(jì)；方法；現(xiàn)代 </p><p>　　Abstract: With the development of science and technology, the number of mechanical engineering products is increasing, which caused by the consumption of resources, environmental

3、pollution problems become more and more people pay attention to in the manufacturing industry, mechanical products gradually rise of a green design as the representative idea reform tide. Methods using the technique of u

4、sing the key technology in the design and development of green environmental protection, energy-savin</p><p>　　Key words: mechanical products; design method; modern environmental protection; </p><

5、p>　　中圖分類號(hào)：TH122 </p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)就是從使用要求出發(fā)，對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式、力和能量的傳遞方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)中各零件的材料尺寸和形狀，以及對(duì)機(jī)械的使用維護(hù)等問題進(jìn)行構(gòu)思，分析和決策的創(chuàng)造性過程。設(shè)計(jì)方法可以理解為設(shè)計(jì)中的一般過程及解抉具體設(shè)計(jì)問題的方法和手段，前者可認(rèn)為是戰(zhàn)略問題，后者是戰(zhàn)術(shù)問題。設(shè)計(jì)方法的研究包括設(shè)計(jì)步驟和程式以及與之相聯(lián)系的解決具體設(shè)計(jì)問題的方法和手段

6、的研究現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是相對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)而言的，一般把過去長期使用的設(shè)計(jì)方法稱為傳統(tǒng)的或常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，近幾十年發(fā)展起來的設(shè)計(jì)方法稱為現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法具有程式性、創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、優(yōu)化性、綜合性等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法是靜態(tài)的、經(jīng)驗(yàn)的、手工的被動(dòng)地重復(fù)分析產(chǎn)品的性能，而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法是動(dòng)態(tài)的、科學(xué)的、計(jì)算機(jī)化的、能創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)產(chǎn)品參數(shù)。 </p><p>　　1 機(jī)械產(chǎn)品環(huán)保設(shè)計(jì)理念的要求 </p&

7、gt;<p>　　環(huán)保設(shè)計(jì)也可以叫做生命周期設(shè)計(jì)，環(huán)境設(shè)計(jì)或者是生態(tài)設(shè)計(jì)，它是指從產(chǎn)品的整個(gè)使用周期來考慮產(chǎn)品的一些環(huán)境屬性，比如可拆卸性，可回收性，可維護(hù)性及可重復(fù)利用性，并且將這些屬性作為設(shè)計(jì)的目標(biāo)，而且同時(shí)也要保證產(chǎn)品具有應(yīng)有的功能，以及滿足產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)和使用壽命的要求。環(huán)保設(shè)計(jì)的核心就是不僅要減少材料和資源的消耗，減少排放有害的物質(zhì)，還要使產(chǎn)品及其零部件可以方便的進(jìn)行分類回收并且循環(huán)再生或者重新利用。 <

8、/p><p>　　2改善機(jī)械設(shè)備環(huán)保性的方法 </p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)保性是指機(jī)械在作業(yè)時(shí)保護(hù)環(huán)境的性能，此環(huán)境指作業(yè)人員的工作環(huán)境和作業(yè)區(qū)周圍的環(huán)境。機(jī)械設(shè)備作業(yè)時(shí)污染環(huán)境的因素有噪聲、振動(dòng)及廢氣排放時(shí)的有害氣體、微粒粉塵等，故改善機(jī)械設(shè)備的環(huán)保性是一項(xiàng)跨行業(yè)、跨部門的系統(tǒng)工程，但主要可以從選用環(huán)保性材料，機(jī)械產(chǎn)品回收，機(jī)械產(chǎn)品壽命、發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件等各方面綜合考慮采取措施。 <

9、;/p><p>　　2.1 綠色材料的選擇 </p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與選用的材料密切相關(guān)。所謂的綠色材料，是指其本身具有優(yōu)良的使用性能與功能，對(duì)資源與能源耗損較少，對(duì)環(huán)境污染較小，利于人類健康，而且可反復(fù)再生或者可以降解進(jìn)行循環(huán)使用。選擇綠色材料時(shí)，不光要考慮材料的工藝性能，機(jī)械性能及經(jīng)濟(jì)性，還要考慮環(huán)境屬性。選擇的原則是優(yōu)先選擇可再生材料，盡量選擇容易回收，耗能較低，污染較少，環(huán)

10、境兼容性好的材料，并提高資源的回收率，來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。尤其是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)和無毒材料，要以提高工程機(jī)械材料的再生率為目的。注意要避免選擇有毒害和有輻射的材料。應(yīng)該盡量選用新型的高科技環(huán)保材料。 </p><p>　　2.2 機(jī)械產(chǎn)品的回收性設(shè)計(jì) </p><p>　　回收性設(shè)計(jì)就是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候 ，要充分去考慮產(chǎn)品零部件和材料的回收的可能性

11、，回收的處理方法，回收的價(jià)值大小，回收處理結(jié)構(gòu)工藝性以及與可回收性相關(guān)的一些問題，來達(dá)到零部件和材料資源的高效利用，并且有如何在回收過程中將對(duì)環(huán)境的污染降為最小的設(shè)計(jì)思想與方法。首先要對(duì)機(jī)械產(chǎn) </p><p>　　品中可以回收的零部件進(jìn)行標(biāo)記 ，然后在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部研制出對(duì)回收而來的零部件進(jìn)行處理的工藝方法，并且考慮好回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 ，要遵循以下幾條準(zhǔn)則 ，一是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)便于拆卸維修和調(diào)整，二

12、是使可重用零件便于識(shí)別，三是盡量選用可翻新的零件 ，四是對(duì)回收零件的清潔化 ，五是 </p><p>　　盡量去減少材料的種類，六是進(jìn)行系列化和模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.3 機(jī)械產(chǎn)品壽命性的設(shè)計(jì) </p><p>　　要本著長壽命、減輕重量的原則。延長產(chǎn)品的壽命就是減少生產(chǎn)、降低報(bào)廢率。降低能耗就是減少污染，減輕重量就是減少材料和資源的消耗?；?/p>

13、這一原則，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該在保持主機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)的前提下，盡最大可能減少主機(jī)和附屬作業(yè)裝置或機(jī)具的體積和重量，同時(shí)提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的強(qiáng)度和耐久性能，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的輕量化和高效率。要選擇低環(huán)境負(fù)荷的材料，各部件的材料盡量不要選擇含氯橡膠、 樹脂及石棉等有害材料，在儀表、 散熱器及蓄能電池的生產(chǎn)中，應(yīng)該盡可能減少鉛的使用量。， </p><p>　　2 4 選用環(huán)保性好的發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件 </p>&

14、lt;p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)和排氣污染的主要污染源，選用低公害發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)是工程機(jī)械所有系統(tǒng)中對(duì)環(huán)境影響最大的部件，所以選擇環(huán)保性好的發(fā)動(dòng)機(jī)是改善機(jī)械環(huán)保性的主要措施。由于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲，振動(dòng)比內(nèi)燃機(jī)小，而且無排氣污染，所以在能滿足機(jī)械設(shè)備動(dòng)力性和行走性的前提條件下應(yīng)首選電動(dòng)機(jī)作為機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力，若需選用內(nèi)燃機(jī)則應(yīng)將其噪聲振動(dòng)，排氣煙度及有害成分含量作為選用的主要考核指標(biāo)之一，選擇有高可靠性、動(dòng)力性、低油耗和優(yōu)

15、良環(huán)保性的內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力機(jī)。 </p><p>　　關(guān)于選用環(huán)保性好的機(jī)械零部件主要是指在運(yùn)行時(shí)噪聲小、振動(dòng)小的零部件。如在樁工機(jī)械中應(yīng)用噪聲小、振動(dòng)小的液壓錘，電磁錘代替噪聲大、振動(dòng)大的柴油錘；在振動(dòng)壓路機(jī)中用振蕩部件代替常規(guī)的垂直振動(dòng)部件，不僅壓實(shí)效果好而且對(duì)周圍環(huán)境的振動(dòng)影響?。?</p><p>　　2.5降低機(jī)械產(chǎn)品的振動(dòng)和噪音 </p><p>　　減振

16、與降噪應(yīng)該是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最需關(guān)注的焦點(diǎn)問題。例如在裝載機(jī)設(shè)計(jì)中，動(dòng)力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)就能克服整機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與車架之間的共振 噪聲及對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的疲勞破壞；后橋設(shè)計(jì)成中心擺動(dòng)結(jié)構(gòu)能使后橋擺動(dòng)中心與動(dòng)力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音，避免在崎嶇不平道路上整機(jī)各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲 除選擇低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)外，主機(jī)的結(jié)構(gòu)布置或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以進(jìn)行某些針對(duì)性的改進(jìn)。如冷卻風(fēng)扇可不再由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

17、，而可單獨(dú)由液壓馬達(dá)帶動(dòng)，這便于將風(fēng)扇與發(fā)動(dòng)機(jī)隔開并將整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)密封起來，從而使噪聲不能通過風(fēng)扇出風(fēng)口傳到外部，降低噪聲對(duì)環(huán)境的影響；通過優(yōu)化液壓管路排列來降低液壓油泵振動(dòng) 閥節(jié)流和油管振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲；可在機(jī)罩等覆蓋件處設(shè)計(jì)粘貼吸音隔音材料；可設(shè)計(jì)全密封整體式駕駛室，密封減震，隔音降噪，真正體現(xiàn)"以人為本"的設(shè)計(jì)宗旨。 </p><p><b>　　3小結(jié)及建議 </b>

18、</p><p>　　環(huán)保機(jī)械是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的主體，是我國機(jī)械工業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。為了使環(huán)保機(jī)械更快更好發(fā)展，必須用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法，達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)境諧和。機(jī)械環(huán)保設(shè)計(jì)要求同時(shí)對(duì)社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益進(jìn)行考慮，使這三者可以和諧統(tǒng)一的發(fā)展。它可以將生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)行連接，讓其成為一個(gè)共同發(fā)展的整體，讓環(huán)境與資源滿足當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。 </p><p>　　我們必須堅(jiān)持

19、自主創(chuàng)新，加大研發(fā)力度和資金投入，追蹤科技前沿，使環(huán)保機(jī)械行業(yè)保持可持續(xù)健康發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]孔凌嘉，王曉力.機(jī)械設(shè)計(jì)， 北京理工大學(xué)出版社， 2011 </p><p>　　[2] 馬曉春，我國現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程， 2002 </p>&l