机械工程与机械设计范文1
一、当前我国工程机械的设计与制造的现状和特点
1、我国虽然是发展中国家，但是我国的经济发展速度非常快，当前我国的工程机械销售量和销售额已经远远超越美国、日本、德国位居世界第一位。工程机械的飞速发展不是一朝一夕就能实现的，我国在重工业发展行业投入大量了人力物力和财力才使工程机械行业获得今天的成就。另外，我国的工程机械自给率也从“十五”期间的70%左右，提高到80%以上，我国已经不是当初那个仅仅靠借鉴其他国家技术来进行制造工程机械的中国了，我国已经开始了自主的研发与创造，成为了真正的世界工程机械制造大国。
2、绿色设计和绿色制造是当前任何一个行业都在学习和考虑的全新开发理念。新产品和新技术的研发和创造将带来更高的经济效益。那么什么是绿色设计和制造呢？就是指该产品从设计、制造、包装、使用到报废处理的整个产品生命周期中，能够对环境的负面影响最小，与此同时还能保证获得最佳的经济效益，保障企业的经济效益和效益的协调优化。主要特点有：
（1）工程机械的绿色设计。绿色设计具体就是指在机械的设计之初就充分考虑产品生命周期的各个环节（比如机械产品的可回收性、可维护性、循环利用性等）。绿色设计的方法是非常复杂的，工程机械的设计制造者需要拥有非常强烈的绿色设计理念以及制造技术，同时还要充分考虑到产品被使用全过程的所有可能发生的意外事件，其中包括工程机械产品使用过程中的质量问题以及用户要求等。
（2）在进行工程机械制造时，使用绿色环保的制造材料。当前社会越来越多的行业已经加入到了开发和制造绿色健康环保的产品行列中，那么工程机械制造行业自然也不能落后于其他产业。绿色环保材料主要是指在进行机械制造时选用无污染易回收的绿色可循环利用的环保材料。但是还要注意在进行工程机械绿色制造的材料选择时要确保经济效益与工程机械制造的质量相协调。
（3）后期工程机械的废物回收以及绿色环保处理。科学合理的废物回收再利用能够大大降低废弃物对环境的污染，有效促进工程机械产业的绿色健康发展，为社会带来更大的经济利益。
二、工程机械的绿色设计与制造的重要性
1、工程机械在制造产品的过程中，会产生大量的工业废液以及固体废气物等污染物。另外，随着当前人们环境保护意识的提高以及对生活水平的要求也逐渐提高，不环保的工程机械制造模式已经不能满足人们对生活环境的要求了，这也就使整个工程机械行业面临着巨大的挑战。因此，只有相关工程机械的设计和制造者能够积极研发符合环保要求的低污染绿色工程机械，采取相应的绿色设计和制造，才能更好更快的适应社会发展的要求，促进企业的经济效益与社会效益共同提高的健康环保模式逐渐遍布整个工程机械制造行。
2、超低消耗的绿色设计：只有从根本上找到解决方法，才能大大减少原材料的消耗，。因此，工程机械行业应当聘请秉承绿色设计和制造理念的设计者对工程机械进行绿色设计和监督制造。并且由相关工程机械制造企业提供所需的绿色环保材料，进一步大大降低对不环保材料的使用。与此同时，也应当积极推广减少资源消耗的绿色技术。当前的环境污染源正在逐步增多，工业废气废弃物的排放等都使环境受到日益严重的破坏，绿色材料的使用能够大大减少废弃物，绿色材料在工程机械制造过程中也不会产生大量的废气废液等的排放，非常有利于生态环境的改善和产品的回收利用。
三、如何更加高效的进行工程机械的绿色设计与制造
1、在工程机械的设计方面进行全新理念的可循环利用的绿色设计方案，将工程机械产品的后期市场开发出最大的潜力，大大提高产品的使用效益。工程机械的绿色设计是非常复杂的。工程机械的绿色设计还应当一步一步通过实际操作应用到真正的工程机械制造中，并且将工程机械的功能发挥到最大程度，同时还要保障工程机械高效的环保效益。
2、在绿色设计的基础上大大提高绿色制造的技术。工程机械的绿色设计也就是无污染、可循环的生态设计，只有最大程度上的保证整体设计能够使产品在保护环境的基础上进行运行，并且也能保证达到和满足人们对工程机械的需求就可以，这样就已经达到了工程机械的绿色设计理念。另外，还应当实施以缓解甚至解决环境问题的创新式设计，当前越来越多的产品已经意识到在保护环境的基础上进行研发和制造新产品，与此同时也还能将产品的经济效益达到最大，这种全新的工程机械的绿色设计方法是当前绿色设计者所想要达成的目标。绿色设计是工程机械绿色制造的核心，当前我国的工程机械在绿色设计方面的主要内容：在进行工程机械的设计时，根据绿色环保的理念进行设计，并且要明确在即将进行的产品制造中所指定需要的绿色材料和制造材料。另外，如果企业条件比较优越，可以使用自我研发的绿色健康材料进行工程机械的制造，企业可以自己设计和研发绿色健康的工程机械制造所需的零部件以及相关设备，这样能够最大程度上保证工程机械的绿色环保功能正常运行和实施，其中，在进行绿色健康零部件的制造和实施中，也应当采用节能、节水、省料等的最优化绿色环保产品。
3、对工程机械进行绿色包装和后期的绿色维护以及回收处理。绿色环保的包装能够有效吸引消费者的眼球，当前人们的生活水平越来越高，更加追求健康环保，因此，绿色环保的包装能够拥有更多的消费者。另外，工程机械产品的后期维修是非常重要的环节，如果不能正确及时的处理，就会给环境带来负面影响，只有通过正确的方式及时进行后期的工程机械的管理和维修，才能有效提高工程机械的使用寿命，并且大大提高产品的使用效率。
四、总结
机械工程与机械设计范文2
关键词：环保节能；工程机械；产品设计与趋势
为保护人类十分宝贵且有限的资源，实现全球可持续发展，提高操作人员的安全性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，可以预见开发研制环保节能的绿色工程机械产品将是今后工程机械发展趋势的主流。目前国际上对中国工程机械出口提出更高要求，首先保证售后服务及时到位，其次就是实施再制造。严酷的国际市场逼迫我们必须对工程机械产品实施全生命周期管理，对用户实施保姆式的全程服务。因此，研制绿色工程机械产品以及实施产品再制造，是关乎企业生死存亡、稳定发展的大事。
绿色工程机械产品符合可持续发展的要求，是社会进步的标志，也是科技发展的必然趋势。实践证明，谁起步早、实施快，谁就能把握产品研发的主动权。发展绿色工程机械产品必须使工程技术人员，特别是企业决策者，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。从发展的战略角度看，绿色工程机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，并最终带来不可估量的社会和经济效益。
1、环保型材料的利用
1）尽量采用能再生利用的材料和资源
在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。
2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说，延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。
3）尽量采用低环境负荷材料
工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。
2、环保型工程机械产品设计
1）选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。
2）降低整机振动与噪声
减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。
3）液压系统的清洁和防渗漏
保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。
4）系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
3、工程机械产品人性化的设计
1）环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。
2）自动加脂装置或集中系统的配置
传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。
3）外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。
4）人性化设计
工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终能保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。
机械工程与机械设计范文3
关键词：工程机械 可靠性 维修性 整合设计
中图分类号：TH122-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0078-01
随着科学技术的不断发展和经济水平的不断提高，工程机械在国民经济发展的地位越来越重要。在国民经济发展中地位的日益提高对工程机械的可靠性和维修性提出了更高的要求。而工程机械的可靠性和维修性作为其决定产品可用性的固有属性，在设计时就被赋予在机械产品上了。所以对机械可靠性与维修性整合优化设计方法进行研究，就是从设计环节保证工程机械的可用性，提高工程机械的质量，延长工程机械的使用寿命。[1]
1 可靠性与维修性设计
所谓产品的可靠性是指产品在一定的时间内和规定的使用条件下所能够完成规定功能的能力或者性质，其衡量标准是产品的可靠度。可靠度设计最初应用于军工方面，兴起于20世纪50年代的美国，于60年代进入全面发展阶段，80年代逐渐步入成熟阶段，可靠性设计系统开始形成，也开始从军工方面向其他方面的应用发展。
所谓产品的维修性是指产品于规定条件和时间内，依照规定程序及方法维修所能够保持或回复到规定状态的能力，其以维修度为其概率度量。维修性设计方法兴起于20世纪50年代后期，到60年展为定量度量，70年展到了故障自检测，80年展成了人工智能，主要应用于工作量大且费用高的军用电子设备维修方面。[2]
可靠性维修性设计主要包括可靠性分配、维修性分配、可靠性维修性分析等三大内容。可靠性分配的常用方法有等分配法、比例分配法和影响因素分析法；维修性分配传统方法为等值分配法、按故障率分配法、按结构相对复杂性分配法等。关于可靠性维修性分析，不同的产品需要用不同的分析方法，例如分析电子产品的可靠性维修性需要使用指数分布模型，机电产品的可靠性维修性设计则需要采用Wellbull分布模型。具体到机械产品，需要采用“应力—强度干涉模型”进行分析，这一模型的基本原理是机械部件危险断面的最小强度应大于等于最大的应力。当最小强度小于最大的应力，这一原理得不到满足，部件就会失效。
2 工程机械可靠性维修性整合设计方法及实践
工程机械的质量和性能很大程度上取决于工程机械设计环节中可靠性维修性的保证。可靠性设计能够保证机械产品故障较少并在其规定的使用时间内保持功能；维修性设计能够保证机械设备在出现故障时及时维修好甚至在故障出现之前便解决可能导致故障的隐患，从而保证机械产品维修的有效性。产品的可靠性与维修性紧密相联，而这两个性能的保证都需要通过工程机械可靠性维修性整合设计的根本任务，而工程机械可靠性维修性整合设计方法的实现和应用也将提高工程机械产品的可靠性和维修性。
2.1 机械产品可靠性维修性整合设计流程
可靠性、维修性整合设计流程应该是一个闭环系统，如果设计结果不能够满足设计要求，就必须通过多次的反馈程序不断地进行及时的设计目标和参数调整，直到设计结果与设计要求想协调，才可以进入下一个程序。设计流程主要包括产品方案设计、可靠性维修性优化分配、产品结构设计、可靠性维修性预估、与设计目标比较、产品实现、数据统计分析、产品可靠度维修度计算、可靠度维修度比较优化等多个环节，而预估、比较及优化便是这一包括多个程序的设计流程中的反馈环节。这些反馈环节的存在能够促使设计过程中各种参数不断进行调整和优化，从而保证设计结果满足设计要求，保证设计的质量达到预期的产品可靠度和维修度。[3]
2.2 机械产品可靠性维修性整合优化设计方法
从可修复系统的可用度方面来考虑，缩短修复时间可以提高设备的维修性，延长平均故障的出现周期可以提高机械设备的可靠性。一般来讲，机械设备的零部件可以分为可修复和不可修复两种。对于不可修复系统的机械系统，其性能只决定于机械产品的可靠度，对于可修复系统的可用度则由可靠性和维修性共同决定。可用度计算方法是：机械系统的可用度等于平均无故障时间除以平均无故障时间与平均修复时间之和，也等于修复率除以修复率与失修律之和。从其可修复系统的可用度计算方法来看，在设计的时候只需要缩短修复时间或者提高零部件的平均无故障时间就可以提高机械产品的可用度。
从产品寿命和使用费用的角度来讲，建立于全生命周期投资—— 效益准则的工程机械可靠性维修性整合设计模型将有效地保证所设计产品的性能。全生命周期投资—— 效益准则认为，如果产品的使用度得以保证，在产品使用周期内费用最低者效益最大。在产品设计环节，可以从产品全周期投资费用与产品可靠性维修性之间的关系进行考虑，并基于产品可靠性与维修性建立数学模型和函数关系。根据分析，得出产品可靠度、维修度与产品全生命周期费用的函数关系。在实际设计过程中，首先需要确定产品需要达到的可用度目标，然后基于全生命周期投资—— 效益准则建立起来的优化模型对可靠度及维修度进行优化，从而达到产品生命周期费用最低这一目标函数，达到最大的效益。[4]
3 结语
随着经济的不断发展和市场竞争的加剧，消费者对于工程机械系统的可靠性和维修性提出了更高的要求。而产品的可靠性和维修性主要取决于产品的设计环节。本文对机械可靠性和维修性整合设计及基于产品全生命周期投资—— 收益准则的工程机械可靠性维修性整合设计优化模型进行研究，旨在从设计环节保证产品的可用度，改善当前国内工程机械产品可靠性维修性较低的现状。
参考文献
[1] 王军保.机械产品的可靠性设计思路探讨[J].城市建设理论研究，2012（13）.
[2] 王玉玲.机械可靠性维修性优化设计方法及其在工程机械中的应用[D].山东大学，2007.
机械工程与机械设计范文4
关键词：低碳环保；工程机械；自动化控制；系统设计
国内经济的发展离不开各行各业的支持。在社会的发展过程中，人们生活质量与水平实现了良好的发展。当然工业的发展带来的影响也是我们必须重视与关注的。科技的提升意味着减少了人力创造了更大的社会利益。不过科技的创新本质与机械的设计途径却并没有产生任何改变，也就是说最终的后果就是机械生产对人力的消耗变少了，但是污染仍就会出现。我国目前正处于可持续转型时期，因此需要重视环保理念的融入，用更为人性化的思路设计机械设备，充分带动机械行业效益。
一、机械人性化设计
以人为本这一理念如今已经进入到了人们生活的方方面面。面对此情此景机械行业也要突出人性化的要求，设计出符合时展需要的产物。人性化设计需要站在操作舒适度、安全性角度考虑[1]。另外人员情绪变化也是需要考虑的内容。
（一）舒适驾驶室
作为操作者的重要活动场地，为了确保工作人员能够安全操作就需要充分考虑机械系统的原理。以此为依据设计出安全性突出的驾驶室，此外还要合理设计保障操作者操作舒适度。作为设计的前提要素，舒适性在驾驶室中的作用与体现需要从人性化出发，充分体现人性化要素，以此保障工作人员能够舒适的操作设备。
（二）外观设计
操作机械的过程中，因为操作人员要保持很长的时间处于机械面前，故机械设备的外形对于操作者同样也有着一定的影响。设计外观的时候需要将温馨元素融入其中[2]。具体方法为改变标牌、造型、外观等方式，以此改善工作者心情。这样员工就能够以积极向上的心态参与工作。
（三）自动化与可靠性
机械设备的设计需要充分结合机械设计与计算机系统，应用计算机系统进行控制，这样员工就可以应用电脑运行与控制设备，为操作提供巨大的便利。在设计中还要考虑舒适度与安全性要求[3]。在现代机械设备、系统中安全性、自动化的地位十分突出。可靠性设计需要充分展现人性化原则，以此为依据保障机械设备可靠性，创造出功能更完善的系统，以防操作者在使用机械设备的过程中需要频繁更换部件。此外也要将环保要素考虑在内，避免设计与应用功能对环境造成不良影响，这是需要重点考虑的内容。
（四）润滑系统
机械生产与设计需要考虑粉尘问题，设计机械结构的时候需要将粉尘设计纳入其中，以免粉尘与异物掉落到机械设备。设计中应当将润滑系统考虑在内。润滑系统的价值是非常突出的，设计者需要在保障安全的同时，做好成本方面的控制。定量的润滑剂能够让润滑集中到一起。
二、低碳环保自动化控制设计
从前面的分析中可以得出，设计机械产品时候需要将各种各样的要素考虑在内，凸显人性化要求，减少机械产品设计与生产对环境的影响。为此需要将低碳环保的原则作为出发点，将该理念融入到系统设计中。
（一）材料选择
机械产品需要满足环保主题要求，机械产品的材料需要合理选择。坚决不用不可利用、不可回收材料，而是要用可以回收的材料。材料的选择以及构件选择应当保障材料无毒与环保。另外机械的运作效率也是需要考虑的内容，需要做好机械材料耐久性控制。此外机械材料的选择也要遵循低能耗、无污染、长寿原则。
（二）机电选择
几点选择应当体现低碳环保要求。在机械运作中电机是最重要的设备，其负责带动机械运动的作用，是不可或缺的物件。也就是说机电选择必须保持谨慎。选择机电的时候需要从噪音少、耗油量低、废气排放少、公害小的角度出发。机电设计应当充分采用先进科技，以此减少生产对环境的影响、噪音的出现。为了使机械设备能够有序运转就需要遵循上述原则。
（三）技术改造
技术改进应当着重从下述两点出发。首先是改善机械产品的振动与噪音。机械产品的噪音与振动一直就是困扰人们的重要问题。设计者要想设计出能够让所有人都满意的机械产品就需要主动控制机械产品震动与噪音污染。震动与噪音污染带来的影响是非常突出的，解决二者问题也体现出了对环保的要求，并且还可以体现人性化设计。在设计中设计者如果可以减少设备的震动与噪音，操作机械设备的员工才能舒心的操作设备。其次是改进液压系统。在机械设备中液压系统日常清洁与其寿命有着直接的关联。液压系统的运行需要做好系统工作性能的控制，以此保障液压系统寿命。保养与日常清洁都是必须要做的工作。液压系统的清洁与保养能够使机械设备在工作中不会出现油温过快升温的问题，减少机油更换时间。为解决前面的问题液压系统可以应用增压液压油箱，这种油箱能够有效避免外部空气与灰尘进入油箱，实现保持液压清洁的目的。为延长油箱的可用时间，还要做好系液压系统零部件的控制，优先选择性能优良、耐腐蚀性强的材料确保液压系统不会受到污染与影响。
机械工程与机械设计范文5
本文以ZL40G环保型轮式装载机为例，就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题，提出几点建议和设想。
1、环保型材料的利用
1）尽量采用能再生利用的材料和资源
在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。
2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说，延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。
3）尽量采用低环境负荷材料
工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。
2、环保型工程机械产品设计
1）选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。
2）降低整机振动与噪声
减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。
3）液压系统的清洁和防渗漏
保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。
4）系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
3、工程机械产品人性化的设计
1）环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。
2）自动加脂装置或集中系统的配置
传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。
3）外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。
4）人性化设计
工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终能保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。
机械工程与机械设计范文6
关键词：机械设备；检修；故障诊断；问题；故障监测
中图分类号：U673文献标识码： A
机械设备的故障和失效带来的安全生产事故会带来严重的后果，如：前苏联切尔诺贝利核电站四号机组在1986年4月时发生严重振动，导致核泄漏事故的发生，最终致使2000多人死亡，经济损失高达30亿美元。随着科学技术的发展，机械设备检修和故障诊断的技术水平越来越高，但是机械设备也是越来越复杂化、大型化，这给检修和故障诊断带来了一定的挑战。
1.我国机械设备检修中存在的问题分析
我国工业生产的机械化水平不断提高，但是机械设备的检修却稍显滞后，传统落后的检修方式使得机械设备依然经常出现故障，机械设备的运转中存在很多安全隐患。那么，机械设备的检修中主要有哪些问题呢？
1.1.检修手段落后
我国机械设备的检修主要是以定期检修和事后检修为主。定期检修中包含了所有的机械设备，但是却没有机械设备检修计划方案。也就是说，在检修时很多不同的机械设备都是采用的同一种方法检修，而且检修时也没有按照轻重缓急去检修，检修效果不佳。事后检修就是当机械设备发生故障之后再来检修，这种方式不仅影响了工程的正常生产活动，还影响了工厂的安全生产。
1.2.检修质量控制不严
机械设备的检修是一个非常复杂非常专业的过程，它需要检修人员根据机械设备的特点和检修的类型来对机械设备进行全面的检修。但是我国机械设备的检修中经常会出现检修没有按照作业标准和检修工艺执行的情况。很多时候，机械设备在表面上看是没什么问题，但是在用一段时间后就会出现故障，机械设备的检修质量控制不严，检修人员在检修过程中掉以轻心，机械设备的检修效果不佳。
1.3.检修人员的专业素质不高
随着科学技术的发展，各种各样的新型机械设备不断出现，机械设备检修中运用到的专业知识和技能越来越多，对检修人员的要求大大提高。而在我国机械设备的检修中，检修人员很多时候都是依靠经验来检修的，而没有充分利用现代科学知识，这也导致了检修效果不佳。依靠经验来检修在一些传统的老旧的设备中还有用处，但是在新型设备中却没有用武之地了。检修人员自己都不懂机械设备的运转原理，那么如何去发现其中的问题，如何保证检修质量呢？
1.4.设备故障责任追究制不清晰
由于没有对检修质量卡关，也没有对检修进行详细的记录，当检修后的机械设备在运行一段时间后发生故障时也无法迅速的将责任追究到具体的检修人员身上，这种情况不利于企业建立起完善的设备检修管理体系，影响了机械设备检修的质量。在这种形势下检修人员很容易逃脱责任，因而检修人员在检修时也会不那么认真，检修中就经常出现问题。
2.机械设备检修的类型
机械设备的检修是为了保证机械设备能够正常运转，提高机械设备的使用寿命，促进工业生产经济效益的提高。按照检修的目的，一般可以将检修分成事后检修、预防性检修、状态检修和改进性检修。
2.1.事后检修
事后检修是当机械设备发生故障或失效时立即停车进行检修，这种检修方式是最为常见的，是一种非计划性检修。我国的机械设备检修中就是以事后检修为主，这种检修方式是为了使机械设备迅速解决故障，使机械设备能够尽快投入生产运营中。因此，检修的质量很重要。
2.2.预防性检修
预防性检修也可以说是定期检修，也是我国机械设备检修中的一个重要方式。它一般是以时间为基础，无论机械设备是否存在问题都要停车进行检修，是为了预防机械设备故障的出现而进行的检修。
2.3.状态检修
状态检修在我国机械设备的检修中不太常见，它是从预防性检修发展而来的更高层次的检修。这种检修方式是根据监测系统和故障诊断技术来开展的针对性检修，它能够有效的提高机械设备的工作效率和使用寿命，能够促进机械设备的安全生产。由于是针对性的有目的的检修，因而还能大大降低检修费用，促进企业经济效益的提高。
2.4.改进性检修
改进性检修是根据机械设备的先天性缺陷和常见故障开展的检修工作，对设备中的局部结构或零件的设计加以改进，提高机械设备的工作效率和使用寿命。改进性检修是机械设备的优化过程，在机械设备的检修中应该是单独归为一类的，企业应该看到改进性检修的重大作用，不断对机械设备进行优化设计，促进工作效率的提高，促进企业经济效益的提高。
3.故障诊断分析
检修实践证明，机械设备在发生故障前是有一定的征兆的，从设备的正常状态到发生故障的过程中，状态信号也是在不断变化的，因此在机械设备的故障诊断中构建起完备的状态信号监测系统对故障诊断是有重大意义的。
机械设备的故障诊断不仅仅是状态监测、寻找原因、解决故障，它还包括了在对机械设备进行监测的过程中寻找出机械设备发生故障的规律，根据故障的类别、性质、征兆、原因之间的相互关系，寻找出机械设备故障的发展趋势，以此来做好机械设备的故障诊断。在机械设备未发生故障时指导操作人员进行调控，避免故障的发生；当故障发生或即将要发生时指导操作人员将故障的影响力降到最低。可以说，机械设备的故障诊断是与状态检修相一致的，都是一种更高层次的检修，提高机械设备工作效率和使用寿命。
4.加强机械设备检修与故障诊断的思路
机械设备的完好能够促进工业生产的正常运转，可以促进经济效益的提高，避免安全生产事故的发生。针对当前我国机械设备检修与故障诊断中还存在的问题，应该从哪几个方面着手来做好机械设备的检修与故障诊断呢？
4.1.完善机械设备检修与故障诊断管理制度
机械设备的检修与故障诊断应该有一套系统的管理制度，所有的工作人员都要在制度要求内规范作业，这样既能减少机械设备故障出现的频率，又能有效的提高机械设备检修的质量，促进工业生产活动的顺利开展。因此，企业要不断完善检修管理制度，逐步提高检修的质量。详细记录机械设备的各项资料，出厂资料、日常运行资料、各类检修资料等；根据机械设备的使用状况进行分类，在不同类别的机械设备上采用不同的管理制度，在企业内形成一套明晰完善的管理制度，逐步促进检修质量的提高，减少安全生产事故的发生，促进企业经济效益的提高。
4.2.完善机械设备故障监测系统
监测系统是故障诊断中一个重要环节，企业要认识到故障监测系统的重要性。要利用先进的传感技术为企业的机械设备构建起完善的故障监测系统，配合状态检修一起作业，提高企业故障诊断的水平。
4.3.做好预防性检修
预防性检修是我国机械设备检修中的一种主要方式，但是由于我国预防性检修中常常没有根据机械设备的类型来开展有计划性的检修，所以预防性检修的效果不太好。因此，企业要在检修管理制度之下明确不同类型机械设备的检修作业，预防性检修要有一套完整的作业流程，要有计划有目的的开展下去。使得预防性检修发挥作用，做到该检修的检修，不该检修的不检修，节约检修费用，提高检修质量。
结束语
机械设备是工业生产中的重要物质基础，要做好检修和故障诊断才能促进工业生产的顺利开展，促进工业生产活动经济效益的提高。随着科学技术的发展，我国要不断运用先进的检修技术和方法来努力提高机械设备的检修质量，促进工业生产活动的顺利开展。
参考文献：
[1]宋树波，邵泽波，李凤兰.涡流法在机械设备检修中的应用[J].机械制造，2004，42（6）.
[2]鲍文霞.机械加工设备的预防性维护[J].科技资讯，2012（7）.
