基于绿色制造的齿轮材料选择方法研究.pdf

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1、研究与分析·机械研究与应用·基于绿色制造的齿轮材料选择方法研究欧阳波仪，刘海渔(株洲职业技术学院机械工程系，湖南株洲412001)摘要：从面向绿色制造的材料选择对最终产品的”绿色程度”的意义出发，提出了基于环境意识的材料选材原则，分析了其选材的多种因素，提出了面向绿色制造的目标体系和决策模型，在此基础上，研究了选材决策模型求解方法。最后以螺旋锥齿轮为例进行了实证，得到了很好的效果，此方法在实际的工作中具有一定的指导意义。关键词：绿色制造；选材；目标体系；决策模型；求解；齿轮中图分类号：F224；F424文献标识码：A文章

2、编号：1006—4414(2010)05—0019—04ResearchonthemethodofmaterialsselectionbasedongreenmanufacturingOuyangBo—vi，LiuHai—yu(Departmentofmechanicalengineering，Zhuzhouprofessionaltechnologycollege，ZhuzhouHunan412001，China)Abstract：Fromthechoiceofmaterialforgreenmanufacturing

3、thefinalproduct“greenlevel”meaning，selectionofmmeriMsbasedontheprinciplesofenvironmentalawarenesshasbeenraised．Afterstudyingdeeplyathowtoselecttherightgreenmate-rials，Thetargetsystemanddecision—makingmodelbasedongreenmanufacturingarepmposed．Finally，thechassisofsp

4、i·ralbevelgearisproposedtovalidatethesuperiorityofthistheory，andisconfirmedtobegood，SOthismethodhasthepracti—calmeaningbecauseofitsguidanceonpracticalworks．Keywords：greenmanufacturing；selection；targetsystem；decision—makingmodel；solving；gear1引言材料选择是绿色设计和制造的第一步，因此，

5、其绿色特性对产品的绿色性能具有极为重要的影响。面向绿色制造的材料选择对最终产品的“绿色程度”具有重要意义。如图1所示⋯。开采L．--J生产L_-J加工一制造L使用L_-．1再生图1材料的生命周期过程2基于绿色制造的材料选择方法图2绿色材料选择原则2．1绿色材料选择原则绿色设计的材料选择决策是分析现有材料对环2．2基于绿色制造的选材目标体系境的具体影响特征及影响程度大小，帮助设计人员进面向绿色制造的选材问题实际上是一个多目标行材料选择与决策评价。环境意识材料选择除考虑的、定性与定量相结合的复杂决策问题，选择决策目到传统设计

6、过程的考量因素外，还要考虑到环境因标体系把机械性能(M)、工艺性能(P)、经济性能素，归纳起来如图2所示J。(C)、环境性能(E)作为重要因素加以考虑，相应的在很多情况下，明显的环境友好的材料或选择很目标函数为机械性能M(x)、工艺性能P(x)、经济难找到，或根本不存在。也就是说，不存在对环境没性能C(x)、环境性能E(x)。对这四个目标变量追有影响的材料，只是影响和危害的大小和影响范围不求的变化结果，即各性能越高越好四个决策目标之同而己。问存在着密切的联系，共同构成了面向绿色制造的选材决策目标体系，相应的向量分解如图3

7、所示J。·项目：齿轮加工中绿色制造技术运用的研究(08D129)收稿日期：201O一07—15作者简介：欧阳波仪(1978一)，男，湖南株洲人，讲师，研究方向：材料加工。·19·研究与分析·机械研究与应用·面向绿色制造的选材主要是针对零件材料选择如果需要可继续划分下去。进行评价和决策。它的目的是通过对各种可选的方(2)针对某一指标，对该指标所支配的下一层元案进行对比分析、评价和决策，得出最优方案，使得零素进行模糊评价，建立评价等级集V：件加工过程的总体性能最优，特别是环境性能。V=(1，口2，⋯，，⋯，)(3)基于绿色制

8、造选材决策多目标体系(3)各因素可以简单地取相同数目的评价等级的个数。得到n个方案的原始资料矩阵，即：能MII工艺性能Pll经济性能cll工艺性能Prllr12r21r22疲环X：(4)劳境●●●●●●强>丁度襄ll茬II超l萋}羹ll鍪¨茎II曩ll署Il蓑染rnlFn2形lIIllIlI本式中：r(i=1，2，⋯