試析機械設計的節能基本原理與作用

張英劭

摘 要：隨著我國國民經濟水平的日益發展，人們的生活質量也在不斷提高，同時也對節約資源的問題引起了必要的重視。大力提倡人和資源自然能夠和諧發展的號召，并建立環境友好型以及自然型社會。而機械設計作為一種節約資源的主要方式，然而并沒有引起相關人士的重視。節能設計對社會環境保護方面有著重要的意義。基于此，本文主要從以下幾個方面進行分析，筆者依據多年經驗，提出合理化建議，提供給相關人士。

關鍵詞：機械設計；節能；問題；基本原理；對策

在長時間的發展形勢下，經濟水平的發展通常都是以消耗能源以及環境為代價的，這樣也會在某種程度上致使環境受到污染的情況較為嚴重，同時也面臨資源緊缺的問題。而這些問題的存在，會在某種程度上對經濟的發展帶來一定的阻礙。這樣就促使人們逐漸對保護環境的重要性引起了必要的重視。是否可以協調好經濟發展和環境資源之間的關系，會對國家的經濟發展帶來直接的影響。而節能降耗在環境領域中扮演中重要的角色，因此相關人員應當加大對機械設計節能的研究力度，從而確保我國經濟的不斷發展。

一、加強機械設計節能的背景

當今社會已經是一個高度機械化的社會，經濟的快速發展又需要更多的機械設備，機械設備已經是我們日常生活和生產必不可少的工具。大量的機械設備投入使用必然會產生很多問題，如環境污染、能源浪費等，這嚴重違背了我國走可持續發展道路的要求，因此，在這種形勢下，我們必須要加強對機械設備從生產到使用各個環節的節能減排工作，其中在設計環節進行節能設計是從根本上解決這些問題的一種方式，所以我們要加強機械設備的節能設計。

二、機械設計節能中存在的問題

對于機械設計來說，能源大量的消耗是時常發生的現象，同時也是相關人員需要解決的問題，產生的能源浪費有著諸多的因素，本文主要從以下幾點內容進行分析：

1、不重視節能設計，缺乏節能設計理念

從以往設計模式來說，機械設計的主要目的是將機械設備生產效率加以提升，相關人員一定要遵循這個理念。首先，需要對機械設備的運轉速度、相應的載重數量進行考慮；其次，還需要對機械設備據是否具有安全性能、節能減排等方面引起必要的重視。隨著我國國民經濟水平的日益發展下，技術水平不斷完善，機械設計理念不斷更新，不但可以將機械設備的整體生產水平加以提升，而且還要求相關人員應當打破以往的傳統設計理念，并對節能設計引起必要的重視。

2、設計人員專業水平較低

由于機械設計工作具有一定的專業性，這樣就要求相關人員應當具備專業的理論知識以及操作能力。然而，某些設計人員沒有較高的文化素養，設計理論也沒有做到熟練掌握，并且不愿意接受新的事物，這種“吃老本”的情況就會在某種程度上致使機械設計出現落后的情況，從而使能源消耗過大。除此之外，還有某些設計人員沒有對具體的情況進行詳細的調查就開始進行機械設計，致使機械不能發揮出最大的作用。

3、技術水平較低，無法滿足設計需求

機械設計在某種程度上會限制于技術，在新型的設計理念倘若沒有技術的支撐，那么也會無濟于事。在實際的生活中，一方面諸多節能設計思維形式依然會受到技術水平的影響。另一方面，倘若可以實現節能設計，那么就需要將設備的生產成本加以提升。從經濟效益方面來說，機械制造有著較高的成本，還有某些節能技術被省略，所以導致節能沒有較高的實現率。

三、機械設計節能基本原理及運用

1、動力源

發動機是機械設備的主要動力源，在機械節能設計時，要特別注意提高機械設備電能、動能、勢能、熱能等相互之間的轉化率，由此需要盡最大努力減少發動機的輸入功率、增大發動機的輸出功率。在實際的生活當中，啟動和減速這兩個階段主要體現了這一設計原理。

2、在設計時注意減少各部位之間的摩擦

機械設備個零件部位之間的摩擦力過大就會導致資源損耗大的問題。機械設備是通過齒輪、動力傳送帶等傳送設備將發動機產生的動力運送到所需部位而運轉起來的，在這個過程中，如果摩擦力過大，就會損失一部分動力，造成資源浪費，因此，在機械設計的時候，一定要盡量減小各個部位的摩擦力。例如，加強零件之間的潤滑等。

3、注重功率匹配節能

機械設備在不同的應用環境下所需要的功率大小是不一樣的，合理的研究和分析在不同的應用環境下功率需求的大小至關重要，這可以為設計標準功率提供依據。在機械設備設計時，要注意經濟效益和環境效益相結合，可以設計不同的擋位根據實際所需功率進行調節，以此應對不同的應用需求。

四、對做好機械設計節能的建議

1、重視人才培養，學習和運用新技術

機械設計節能涉及的知識范圍很廣，專業性很強，因此，對設計人才的專業性要求很高。機械設計節能需要大量的設計人才，人才是進行機械設計節能的核心基礎，加強人才的培訓是重中之重。⑴.在學校招聘高材生。⑵.企業加強對設計人員的培訓。另外，技術是實現機械設計節能的必要條件，在機械設計中既不能超越實際的技術發展水平，又不能完全不敢突破，要積極學習和運用新技術。促進機械設計節能水平的提高。

2、重視設計選材環節，優先選擇環保型材料和環保型發動機

在對機械進行設計的過程中，一定要對機器所選用的材料進行確定，在機械制節能設計的時候首要選擇可以回收、沒有污染的材料。不僅僅如此，機械設備最大的污染主要是來源于發動機，這樣就要求相關人員應當選擇油耗低、使用時間較長的發動機，避免發動機尾氣產生過大的排放量，對機械設計節能起到了重要的作用。例如，可以選擇環保型水冷增壓柴油機亦或是相應的電控發動機。

3、加強電子控制系統的精確化控制

應用電子控制系統來對機械做好嚴格的控制是實現機械設計節能的關鍵所在。而電子控制系統能夠實時的掌握機械的運作情況，利用智能化的形式來對發動機的功率進行辨別，為避免大量的消耗創造有利條件。

4、加強液壓系統的清潔和防漏工作

機械消耗大的一個主要原因就是機械設備的磨損和腐蝕嚴重。機械設備磨損和腐蝕嚴重是因為液壓系統的污染物較多。另外，浪費資源最大的原因是液壓系統滲漏而，因此，進行節能設計時要加強液壓系統的清潔和防漏工作。針對液壓系統的污染物問題，可以加裝一個高性能的過濾設備。對于液壓系統滲漏問題，可以選用防滲漏的材料等。

五、結語

通過以上內容的論述，可以得知：隨著當前我國經濟水平的日益完善下，可持續發展已經逐漸成為全球長時間發展的關鍵所在。始終堅持可持續發展的道路，并確保自然資源發展方面能夠達到和諧統一的效果。將節能減排的思想逐漸滲透到機械設計當中，是推動經濟和社會實現可持續發展的重要途徑。加大機械節能設計研究的力度，這樣就需要相關人員對機械設計以及相關作用做到熟練掌握，本文主要從以上幾個方面較好的論述了機械設計節能基本原理和作用，提供給相關人士，供以借鑒。

參考文獻：

[1]徐偉.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].南方農機.2016（07）

[2]陳巧蓮.機械設計節能基本原理的分析與應用研究[J].科技展望.2016（13）