現(xiàn)代機械環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計方法淺析

1、<p>　　現(xiàn)代機械環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計方法淺析</p><p>　　摘要：伴隨科技的不斷發(fā)展，機械工程產(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)計為代表理念的改革浪潮。利用設(shè)計中的關(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)能機械產(chǎn)品，對促進人機和諧，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，都有著重要的意義。 </p><p>　　關(guān)鍵

2、詞：機械產(chǎn)品；環(huán)保設(shè)計；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：TH122 </p><p>　　機械設(shè)計就是從使用要求出發(fā)，對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動形式、力和能量的傳遞方式，機械結(jié)構(gòu)中各零件的材料尺寸和形狀，以及對機械的使用維護等問題進行構(gòu)思，分析和決策的創(chuàng)造性過程。設(shè)計方法可以理解為設(shè)計中的一般過程及解抉具體設(shè)計問題的方法和手段，前者可認(rèn)為是戰(zhàn)略問題，后者是戰(zhàn)術(shù)問題。設(shè)計方法的研究包括設(shè)計步驟和程式以及與之相聯(lián)系的解決具體設(shè)計問題的方法和手段

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

7、gt;<p>　　環(huán)保設(shè)計也可以叫做生命周期設(shè)計，環(huán)境設(shè)計或者是生態(tài)設(shè)計，它是指從產(chǎn)品的整個使用周期來考慮產(chǎn)品的一些環(huán)境屬性，比如可拆卸性，可回收性，可維護性及可重復(fù)利用性，并且將這些屬性作為設(shè)計的目標(biāo)，而且同時也要保證產(chǎn)品具有應(yīng)有的功能，以及滿足產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)濟和使用壽命的要求。環(huán)保設(shè)計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改善機械設(shè)備環(huán)保性的方法 </p><p>　　機械產(chǎn)品的環(huán)保性是指機械在作業(yè)時保護環(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。機械設(shè)備作業(yè)時污染環(huán)境的因素有噪聲、振動及廢氣排放時的有害氣體、微粒粉塵等，故改善機械設(shè)備的環(huán)保性是一項跨行業(yè)、跨部門的系統(tǒng)工程，但主要可以從選用環(huán)保性材料，機械產(chǎn)品回收，機械產(chǎn)品壽命、發(fā)動機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>　　機械產(chǎn)品的設(shè)計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，對資源與能源耗損較少，對環(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行循環(huán)使用。選擇綠色材料時，不光要考慮材料的工藝性能，機械性能及經(jīng)濟性，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，來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。尤其是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計應(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 機械產(chǎn)品的回收性設(shè)計 </p><p>　　回收性設(shè)計就是指在產(chǎn)品設(shè)計的時候 ，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環(huán)境的污染降為最小的設(shè)計思想與方法。首先要對機械產(chǎn) </p><p>　　品中可以回收的零部件進行標(biāo)記 ，然后在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部研制出對回收而來的零部件進行處理的工藝方法，并且考慮好回收的經(jīng)濟價值。在對機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中 ，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別，三是盡量選用可翻新的零件 ，四是對回收零件的清潔化 ，五是 </p><p>　　盡量去減少材料的種類，六是進行系列化和模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 </p><p>　　2.3 機械產(chǎn)品壽命性的設(shè)計 </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)計中應(yīng)該在保持主機各項性能參數(shù)的前提下，盡最大可能減少主機和附屬作業(yè)裝置或機具的體積和重量，同時提高動力傳動系統(tǒng)零部件的強度和耐久性能，以實現(xiàn)機械系統(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)動機和零部件 </p>&

14、lt;p>　　發(fā)動機是機械設(shè)備產(chǎn)生噪聲、振動和排氣污染的主要污染源，選用低公害發(fā)動機 發(fā)動機是工程機械所有系統(tǒng)中對環(huán)境影響最大的部件，所以選擇環(huán)保性好的發(fā)動機是改善機械環(huán)保性的主要措施。由于電動機產(chǎn)生的噪聲，振動比內(nèi)燃機小，而且無排氣污染，所以在能滿足機械設(shè)備動力性和行走性的前提條件下應(yīng)首選電動機作為機械設(shè)備的動力，若需選用內(nèi)燃機則應(yīng)將其噪聲振動，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、動力性、低油耗和優(yōu)

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

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

17、，而可單獨由液壓馬達帶動，這便于將風(fēng)扇與發(fā)動機隔開并將整個發(fā)動機密封起來，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 閥節(jié)流和油管振動產(chǎn)生的噪聲；可在機罩等覆蓋件處設(shè)計粘貼吸音隔音材料；可設(shè)計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)計宗旨。 </p><p><b>　　3小結(jié)及建議 </b>

18、</p><p>　　環(huán)保機械是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的主體，是我國機械工業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中重點發(fā)展的領(lǐng)域。為了使環(huán)保機械更快更好發(fā)展，必須用先進的設(shè)計理念和方法，達到機械產(chǎn)品的環(huán)境諧和。機械環(huán)保設(shè)計要求同時對社會，經(jīng)濟和生態(tài)效益進行考慮，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)濟社會進行連接，讓其成為一個共同發(fā)展的整體，讓環(huán)境與資源滿足當(dāng)前的經(jīng)濟發(fā)展需求。 </p><p>　　我們必須堅持

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)保機械行業(yè)保持可持續(xù)健康發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]孔凌嘉，王曉力.機械設(shè)計， 北京理工大學(xué)出版社， 2011 </p><p>　　[2] 馬曉春，我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程， 2002 </p>&l