今天小编为大家精心挑选了关于《绿色设计背景下机械设计论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。【摘要】绿色设计法是新背景下机械设计与制造环境友好型的保证。本文主要分析了绿色设计的概念，绿色设计的要求及优点，并就绿色设计方法的整个过程和意义进行了探讨。【关键词】机械；设计；制造；绿色；设计法机械制造行业在生产机器的同时会产生了大量的工业废水，废气，固体污染废物。
绿色设计背景下机械设计论文 篇1：
解析新时期背景下机械设计与制造中的绿色设计法
【摘 要】在机械设计与制造行业，在制造新产品的同时，会相应的产生大量的废弃物，如果不及时进行处理，将会造成环境污染。因此，绿色设计越来越受到人们的关注。基于此，文章对新时期背景下机械设计与制造中的绿色设计法进行分析，以期能够提供一个借鉴。
【关键词】新时期；机械设计与制造；绿色设计法
1.机械设计制造绿色设计理念概述
1.1绿色设计的概念
所谓的绿色设计就是指产品生产以及使用过程中要充分考虑产品的环境属性，以实现产品的可拆卸、可回收、可维护以及可重复利用等目标。在保证产品的质量、功能以及使用寿命等基本要求之后，最大限度地满足其环境属性。绿色设计的核心为3R 原则，即减少环境污染、减少能源消耗、产品的回收再利用。从一定意义上来说，绿色设计理念符合可持续发展的理念，是当今社会发展的主要趋势，在今后的生产和生活中必将得到广泛的应用和体现。
绿色理念的形成经历了一个漫长的阶段，在人类社会进入工业化阶段之初，人们将目光放到了经济利益的追求上，因而忽略了这种利润的取得是以环境的破坏为代价的，当人们回过头来总结经验时才发现，人们为此付出了巨大的代价，因此人们开始反思工业化的发展道路，绿色设计也逐渐受到了人们的重视。在今后的发展过程中，为了经济建设得又好又快发展，也为了贯彻落实科学发展观，绿色设计定会成为指导工业化发展的重要理念。
1.2机械设计制造绿色理念
在机械设计制造的发展之初，人们盲目地追求利润和效率，忽略了对环境的保护，以至于导致了大量的资源浪费。机械设计和制造是一个完整的加工制造环节，从最初的设计到进行加工生产并最终形成一个合格的产品，绿色设计理念对其中每个环节都提出了非常高的要求，已达到核心目的。首先，机械生产的第一步就是进行设计，通常来讲，机械的设计要求非常高，因为产品的内部结构、尺寸、形状以及运作方式等环环相扣，必须得出精密准确的数据才能保障产品的质量。而绿色理念的应用可以帮助设计者在综合考虑了各种因素之后，最大可能地减少原材料的消耗。其次，绿色设计要求设计者必须将眼光放得更长远，将当前利益和长远利益相结合，传统的机械设计追求的都是眼前的利益，但不论是从经济的角度还是可持续发展的角度来看，绿色设计理念无疑是最好的。
2.绿色设计内容
机械设计与制造过程中，要想更好地使用绿色设计法，就应该对设计内容进行研究，只有这样才能在设计制造过程中保护资源环境，主要表现为以下几点。
2.1材料选择
所谓的绿色设计，也就是在设计过程中使用绿色材料，绿色材料即可回收、可再生，且对环境污染较小、低能耗的材料，特别要注意避免辐射性能较强的材料，这种才能从源头与“绿色设计”的理念保持一致，从而实使机械制造业在资源利用率方面得以提升。同时，在机械设计与制造中，还应当尽量减少所选用材料的种类，从而降低产品在废弃后的回收成本。例如：模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响，可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法，而改用物理方法实现防腐与脱模；选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬；用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。
2.2设计方法
1）拆卸设计
传统的机械设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性，而较少考虑到产品的可拆卸性。而本文所涉及的绿色设计中则着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中，产品结构设计评价的一个重要准则，从而使产品在报废以后，能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生，进而达到保护环境和节省资源的目的。
在拆卸过程中应该遵守这样几个原则：首先，所用材料应该具有多功能性，这样可以有效降低拆卸数量；其次，设计制造过程中，针对某些有着相互影响的材料避免将其组合，以便间接的导致零件的损坏；再次，拆卸过程中减少零件的多样化，这样可以减少设计制作过程中时间差。
2）可回收设计
所谓的可回收也就是在设计过程中，对零件的重复利用充分考虑，同时，还应对相应的回收处理方法和回收费用等问题进行考虑等。可回收性设计一般是零部件的再利用和原材料的再循环，当前由于材料再循环仍存在技术困难，而且再循环成本较高，因此较为合理的可回收性设计应将重点放在零部件的再利用上。使用该方法进行设计时，应该采用这样的措施：在设计制造过程中，应该尽量使用那些可以重复利用的材料，并且，还应该确保所使用的材料具有较小的污染力，对于已经报废的零件，可以采取相应的措施进行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等；对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。
2.3设计成本
在对绿色设计的成本进行相应的分析时，与传统成本分析法大有不同，绿色設计过程中，还应该对产品的回收和利用进行考虑。因此，在整个产品设计制造成本分析过程中，必须在一定程度上对产品的环境成本、回收成本等进行考虑，只有这样才能确保使用最小成本，获得最大的经济效益。
从另一方面来说，在对产品进行包装时，也应该着重突出这样几个原则：材料应该尽可能的降低到最小程度的使用量，也就是在满足相应包装条件的前提下，将包装材料降到最低。同时，还应该选择那些具有较小危害的包装材料进行产品的包装，这样可以适度的减少环境污染。与此同时，所选用的包装材料最好能够回收利用，这种可以重复利用的材料，可以有效降低包装过程中所产生的废弃物数量。
3.绿色设计制造技术在机械制造过程中的应用
3.1在产品设计中采用绿色设计结构
机械产品的绿色设计结构是在设计机械产品的时候就充分考虑机械对环境的影响以及对社会的作用，然后对机械产品的质量、寿命进行控制，设计出质量优等、使用寿命长、环境影响小的机械结构。最好的设计是机械能够循环使用，且生产产品时能够尽可能地减少产品的生产时间。
3.2选用低毒、無污染绿色原材料
绿色机械的首要条件是其制造机械的材料必须是绿色的。如今，材料科学经过几十年的飞速发展，现在已经到了一个新的高度。很多以前使用的严重污染环境的材料，现在大多都有了环境污染小甚至无污染的材料替代，这就为绿色机械提供了新的发展基础。企业在发展过程中，不能一味地注重经济效益，而不注重环境的保护。应该在生产过程中使用低毒无污染的材料，走可持续发展的道路。
3.3采用绿色机械制造技术和工艺
在使用绿色材料制造机械的同时，我们应该改进原有的生产工艺，将过去高耗能、高污染的工艺进行改良和替换，提高生产效率，降低生产成本。对于那些已经有新的工艺替代的产品，应该坚决采用新工艺，淘汰旧的低效率、高污染的工艺。这样在产品制造过程中最大限度地减少环境污染，降低能耗和原材料损耗。现在广泛使用的大量的绿色制造的新工艺，从其实现绿色的途径不同可以分为如下三类：
（1）降低能耗型绿色工艺。在机械制造过程中通过降级能源的消耗实现绿色制造的工艺；
（2）降低原材料消耗的工艺。将生产工艺进行改良，缩短工艺流程，改用新型的原材料等方式来降低原料消耗；
（3）降低污染的工艺。生产过程中产生的废弃物进行回收再利用，减少对环境的污染。
3.4采用绿色的机械产品包装技术
最终产品的包装应该摒弃华而不实的包装，采用够够回收再利用的包装或者对环境污染的绿色包装技术。除了包装采用绿色包装外，还应该考虑包装的生产成本，将包装的成本降至最低。现今使用较多的包装材料有木板、纸箱、泡沫塑料、气泡垫等。这些包装材料都属于不可再生资源，且有些材料降解缓慢，会对环境产生很大的污染。因此，应该开发出一种无污染的能循环使用的包装材料。
3.5采用绿色的机械产品回收技术
绿色结构设计中，设计环节就考虑废弃的产品的回收利用，避免报废的产品对环境造成的污染。这就要求采用绿色技术对报废的产品进行最大程度的回收利用。这样不但减少了污染，还能节约原料，进而节约了生产成本，产生非常良好的社会效益和经济效益。在这其中，企业应该重视回收那些有毒有害的零部件，使之再利用，做到无污染处理。
参考文献：
[1]徐发亮. 绿色设计理念在机械设计与制造中的应用分析[J]. 现代企业教育，2014，10：614-615.
[2]龚林生. 绿色理念在机械设计制造中的应用[J]. 科技创新与应用，2014，06：73.
[3]宋康. 绿色设计在机床设计与制造中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2014，06：114.
[4]李佛灵. 略谈绿色理念在机械设计制造中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2014，16：65.
作者：臧道恒 陈健
绿色设计背景下机械设计论文 篇2：
浅谈新背景下机械设计与制造中的绿色设计法
【摘要】绿色设计法是新背景下机械设计与制造环境友好型的保证。本文主要分析了绿色设计的概念，绿色设计的要求及优点，并就绿色设计方法的整个过程和意义进行了探讨。
【关键词】机械；设计；制造；绿色；设计法
机械制造行业在生产机器的同时会产生了大量的工业废水，废气，固体污染废物。随着企业家和技术人员以及普通大众环保意识的增长，人们意识到，如果继续经营这样一个庞大的机械装备制造系统而不作出改变，将不利于整个行业和社会的可持续发展，迫切需要探索符合环保，节能，能源，污染少的绿色的机械设计和制造方法，并采取相应的绿色模式，以适应社会发展所需要的绿色产品诞生的理念设计方法。
一、绿色设计的概念
绿色设计，也叫生态设计，环境设计和环境意识设计。进行绿色设计是为了减少产品的环境破坏度和更好利用自然资源，实现绿色拆解和可循环回收，可重用的设计目标。考虑到产品应具备的基本功能，经济和质量及其他因素，通常的传统的产品设计是根据产品的基本特性的功能、品质、生活、生产、产品开发周期，使用串行方法，即分析市场需求，再由设计部门对结果进行分析，最后由设计师对产品进行设计，并画在图纸上，另一个部门进行模具的设计和制造准备，采购部门按照要求进行采购，然后由生产部门进行生产、加工和测试，得到结果后，再对设计和工艺进行反复修改，最后进行再加工和再检测，直至符合要求。开发周期越长，产品的拆卸及寿命结束，回收就更困难，造成了大量的能源和资源浪费，并会污染环境。
绿色设计是人们基于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，它也是设计师道德和社会责任心的回归。
机械设计的绿色设计法包括好几个方面，具体见图1。
在绿色设计中要从选择产品材料、确定生产和加工流程，选定产品包装材料，直到运输到位等整个过程都要考虑资源消耗对于环境的影响，以找到最合理和最优化的结构和方案，最大限度的降低资源消耗和环境负影响。
二、绿色设计的要求及优点
（一）绿色设计的要求
绿色设计是一种全新的设计理念，并且它附带着一定的设计规则。首先，尽量做到以最少的使用原材料，最少的生物降解材料，以及很少或没有毒的物质材料来完成设计和制造。其次，产品在结构上要做到小而精简，尽量减少零件的使用数量。最后，实现生产过程的废物最小化，减少这个过程中的污染物排放量，采用先进的制造装置来减少使用的液体。
（二）绿色设计的优点
使用绿色设计可以实现最大限度地能源节约和材料资源利用；绿色产品设计可以实现材料数量和材料种类的最少使用；尽量简化设备结构，合理使用材料，并可最大限度地实现设备材料的再利用；最大限度地减少污染、保护环境；实现绿色产品从开发设计、生产制造到使用维护乃至报废后回收处理的各个过程的无污染和无负面影响。
三、绿色设计方法
（一）绿色产品的初始设计
准确、全面的描述绿色产品，创建一个绿色产品评价模型系统，认真研究绿色设计实例和其他机械设计，采用多目标模糊优化设计，使产品最轻、最小和使用材料最少；目前国家提出了绿色产品的评价指标体系和评价标准的制定原则，评估绿色产品设计过程采用模糊评价法，并适当的发展评估工具。
（二）绿色设计的材料选择
绿色产品设计的相关要求，使得传统的选择流程和程序发生了改变，需要选择适用的性能，并协调好与环境绿色设计要求的材料的发展，提供再生绿色材料，绿色产品设计，提高输出产品功能，简化结构，减少所用材料，可选易于加工、能耗低、污染少的材料，使用可回收的轻型材料，如汽车使用铝制车身，可减少40%的重量，并节省燃油消耗；使用柳条、竹、麻、木材等可再生的材料在产品包装上。再者，还应加强材料管理，绿色产品设计中的物料管理主要包括两个方面：一方面不能含有对人体有害的成分和配料素材；另一方面，在产品的生命周期中，可以对部分进行可回收使用，争取在处理后将其环境破坏度降到最低。
（三）拆卸的产品设计
现代机械产品往往需要使用各种不同的材料，目前拆除回收已成为绿色设计研究的主要热点。不可拆卸不仅浪费了大量可重用的组件材料，还形成了许多无法处理的垃圾，而且还严重污染环境。这就使得良性发展现代机械，成为了机械设计的重要内容。可拆卸回收是绿色产品设计的主要内容，它需要产品早期阶段就进行可拆卸的结构设计，这样的设计结构易于拆卸、维修，并且使得产品可进行再利用，充分和有效的回收和重用，以达到节约资源和能源、保护环境，灵活拆卸的目的，改变传统的产品结构设计连接模式，并以轻松卸除连接模式取而代之。可拆卸分为两类：一类是基于成熟的结构耦合的结构设计方法，如螺栓连接，另一类是基于计算机的设计方法发展拆装系统的评价指标体系、评价方法、拆卸卸载结构的设计标准，并制定相应的评价软件。
（四）产品的可回收性设计
回收设计就是在进行产品设计的初期阶段，充分考虑产品零部件及材料的回收可能性、回收价值、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与可回收有关的一系列问题，以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用，并在回收过程中对环境污染为最小的一种设计思想和方法。
（五）机械产品绿色设计实例研究
机械产品绿色设计要求在初期设计时考虑其零件回收及再生的可能性，即在其它新产品中，可以利用使用过的或废弃产品中的零部件及材料。从产品的回收层次来看，产品的回收有6个层次，即产品级、部件级、零件级、材料级、能量级和填埋级。
现对某一Z50型装载机变速箱回收处理的过程大致如下：
清除减速箱内的废油，用专门的装置过滤回收，拆卸各轴系零部件，进行重用、修复、材料回收或废弃处理。而拆卸回收优化模型，是一个非线性的、混合离散的，直接求解困难较大。现根据Z50型装载机变速箱拆卸回收的具体情况，假设完全拆卸的边界条件，可近似求出各轴系部件的最优拆卸顺序。例如在求解Z50型装载机变速箱V轴系最优拆卸顺序时，即在装配模型图建立的基础上，通过产品拆卸网络的构建，实现从装配模型图到拆卸模型图的转化。具体步骤是首先对零部件层次划分，形成V轴系的零部件层次图，如图2（b）所示，接着进行装配与拆卸转换，整体拆卸后再进行细拆，最后得出V轴系的拆卸模型如图2（c）所示。由此得出的拆卸序列为：
① ②→1→③→4→3④⑤→④→⑤→2
分析后可知，按以上序列执行拆卸的过程是由外往内进行的，所花费时间最少，因此计算结果符合要求。图2所示为Z50型装载机变速箱V轴系最优拆卸顺序求解结果。
滤清后的柴油和机油进行重用；
拆卸可直接重用的零部件，根據评估对其中可以直接重用的零部件进行回收；
对可修复后重新利用的零部件及可降级使用的零部件进行拆解回收，进入再制造环节；
对材料回收的部分，按回收材料企业的要求进行切割，进入材料回收环节；
对废弃物无害化处理后，进行填埋和焚烧。
其中，对变速箱的每根轴系零部件均需在理论上进行具体的回收方式考察，并在此基础上进行了零件级回收零件的改进设计，从而保证零件的实际回收价值。
参考文献：
[1]曾庆良，许艳.机械工业产品的绿色设计研究[J].现代机械.2005，（2）：58—59.
[2]苏纯，陈志伟.绿色设计法在机械产品设计中的应用[J].中国制造业信息化.2008，4（3）：30-31.
作者：谭国辉
绿色设计背景下机械设计论文 篇3：
绿色设计理念在机械设计与制造中的应用分析
摘要：随着我国工业发展进入一个新的时期，我国工业领域面临的主要问题是环境污染日渐加剧，所以为了促使我国工业健康、稳定发展，如何加强工业生产与生态环境之间的和谐已成为社会共同关注的问题。机械制造业在工业生产领域占有很大比重，同时也是我国国民经济支柱型产业，所以加强绿色设计理念在机械设计与制造中的应用，对我国工业良性发展与经济增长有着特殊意义。本文就现阶段绿色设计理念核心内容进行分析，探讨绿色设计理念在机械设计与制造中的实际应用。
关键词：绿色设计理念机械设计与制造应用现状
随着我国工业不断发展，“绿色环保”与“节能”是现阶段工业生产领域主要发展方向，同时也是促进我国可持续发展的主要方针政策。机械制造业总体水平可以代表一个国家整体科技水平，而我国机械制造业在经济发展中占有很大比重，所以发展绿色设计理念是当前机械制造业一个新的战略理念。将绿色设计理念有效融入机械设计与制造领域中，可以优化机械制造产业能源配置，减少其在生产过程中对环境产生的污染，从而促进机械制造产业健康、高效的可持续发展。
1.绿色设计理念基本概念简述
机械设计是机械制造企业生产中的第一步，机械设计水平同时也对机械总体性能有着直接影响，所以机械设计是根据机械产品总体要求对产品结构、运行方式、能源动力、零件结构与材质等进行分析，经过精密计算从而设计出符合实际使用要求的机械产品。绿色设计理念在机械设计原有基础上，充分考虑机械产品对能源、自然环境产生的影响，使机械产品在保证稳定性与实用性基础上，最大限度的降低机械产品对能源的消耗，同时减少机械产品对自然环境产生的污染。绿色设计理念是建立在可持续发展理念基础上，同时也是促进机械制造业达成可持续发展这一理念的主要途径，现阶段绿色设计理念在机械制造业广受亲睐，使其在降低机械产品对环境污染的同时，对机械制造产业能源结构进行有效优化，从而使产品在生产与使用环节有效降低能源消耗，从而促进机械制造产业可持续发展。
2.绿色设计理念对机械设计与制造的影响
近年来，绿色设计理念在我国机械制造产业应用范围逐渐增加，随着绿色设计理念在各机械制造企业中的应用与发展，绿色设计理念与传统设计理念之间的优劣性一目了然。传统机械设计主要围绕市场需求为中心，再根据市场需求机械功能、质量以及使用寿命进行设计，而这个设计周期与生产周期相对较长，部分机械产品在报废之后很难进行拆卸与回收，造成这部分资源被浪费以及对环境产生直接污染。绿色设计理念的核心是减少机械产品对环境的污染，在保障机械产品质量的同时，也能减少其在生产过程中的资源消耗以及其使用中的能源消耗，机械产品在使用寿命上也相对较长的同时更加方便拆卸与回收，不仅有效减少机械产品在使用中对环境污染，同时也使机械产品在报废之后有效回收与循环使用，在保障机械产业可持续发展的同时，促进机械产业取得更大的经济效益。
3.绿色设计理念在机械设计与制造中的实际应用分析
3.1优化产品原材料选择
绿色设计理念要求机械产品原材料选择以可循环使用、对环境污染少的材质为主，同时也要注重材质在能源消耗量方面的选择，减少
具有放射性与有毒有害材料的使用量。绿色设计理念要求机械产品在原材料选择过程中，主要以可循环利用材质为主，减少机械再制造过程中原材料种类繁多现象，从而减少机械报废后的回收成本。
3.2优化产品拆卸性设计
绿色设计理念要求机械产品在报废后易于拆卸与回收，所以机械机构设计更加易于拆卸。机械产品结构优劣性是考验机械设计的主要标准，同时也是对机械在报废后拆卸性的前提条件，绿色设计理念更加注重机械产品总体的可循环利用性能，通过优化机械产品可拆卸性能设计，使机械产品在报废之后更加易于拆卸与回收。
3.3优化产品生产成本投入
绿色设计理念要求机械产品在保障质量的同时，优化其原材料配置以降低原材料种类，从而達到降低生产成本以及减少机械产品对环境产生的污染。机械产品在原材料选择时以可回收循环利用的材质为主，部分污染程度较高、带有辐射的材料使用其他材料代替，使机械产品在使用与生产过程中更加环保，同时促使机械产品在生产过程中成本控制更加优越。
3.4优化产品包装设计
绿色设计理念要求机械产品在包装设计过程中，要减少包装材料使用量与可循环使用性，从而减少机械产品包装因不可回收对环境产生的污染。绿色产品包装设计以在满足产品需要的同时，使包装材料使用量得到优化选择，同时在包装材质选择上更加倾向于可循环利用性能，同时减少对人体与环境产生危害的包装材质使用。
3.5优化产品设计数据库
绿色设计理念要求机械产品数据库在存储机械基本数据的同时，将产品使用寿命周期、环境性与经济性相关数据有效融入其中，同时对机械产品所有材质成分以及对环境产生的不同影响数值、机械回收利用参数等都能录入产品数据库。机械产品设计数据库在优化处理后，可以为维修人员提供更加精准的数据，同时也使机械环境影响调查更加便捷。
4.结束语
随着经济全球化对我国各领域影响力逐渐增加，机械制造业在面临国际市场竞争的同时，更要面临我国资源储量与能源储量日益减少的严重形势，所以加强绿色设计理念应用范围对我国机械设计与制造产业发展有着特殊意义，同时也是机械制造产业可持续发展的重要前提保障。
参考文献：
[1]于崇飞.解析新时期背景下机械设计与制造中的绿色设计法.科技论坛，2013.
[2]龚林生.绿色理念在机械设计与制造中的应用.工业技术.2014.
[3]张向红，张丹.绿色理念在机械设计制造中的应用.煤炭技术.2013.
作者：徐发亮