論述機械設計制造與自動化中節能設計理念的應用

摘要：這些年來，我國的經濟迅速發展，國力也迅速提高，科技水平越來越發達，尤其是我國的機械設計制造與自動化行業也取得了空前的進步，機械自動化被越來越廣泛的應用到電廠、煤礦、國防等多個領域，為各領域的快速發展起到了巨大的作用。然而與此同時，其對于能源的消耗量越來越大，這一問題受到相關專家學者和整個社會的廣泛關注。本文將論述機械設計制造與自動化中節能設計的重要性，并淺談節能設計的具體要求與應用措施。

關鍵詞：機械設計制造與自動化；節能設計理念；應用

一、機械設計制造與自動化中節能設計的重要性

這些年來，機械設計制造與自動化技術被廣泛的應用到各行各業的眾多大型工程項目當中，為行業節省了大量的人力、物力和財力，大大提高了企業的效率和安全性，其散發的強大活力已經獲得了全社會的廣泛認可。然而能源消耗過大成了制約其發展的一個重要因素，隨著社會“低碳、節能”，“可持續發展”等理念的提出，機械設計制造與自動化行業的節能設計已迫在眉睫。

眾所周知，隨著我國的迅速發展，我國面臨的能源緊缺問題日益嚴峻，各大行業都在努力節能減排，減少能源消耗。面對機械設計制造與自動化當中能源消耗過大的問題，采取有效的節能設計措施是至關重要的。在機械設計制造與自動化當中應用節能設計，不但能有效緩解我國能源緊缺的現狀，而且可以大大降低該行業成本，并使其效益大幅提升，可以使得機械設計制造與自動化的發展更進一步。因此，節能設計理念的應用，具有強烈的積極意義。

二、將節能設計理念應用到機械設計制造與自動化的要求

（一）設計過程中的注意點

對于大多數的機械設計制造業而言，設計制造的機械體積龐大，重量較重，機械服務年限也很長，因此，在機械設計當中，應該突出機械重量較輕，使用壽命長，質量好，設計通用化等特點。例如設計制造的機械使用壽命較長，這就在一定程度上減少了機械的生產數量甚至機械報廢量，也就減少了機械制造所需要的原材料和能源消耗，有利于接著產品節約能源。

（二）環保材料的應用

每個機械的制造都是由許許多多的零部件組合而成的，因此，在保證機械質量的前提下，盡可能多的使用環保材料可以在很大程度上減少能源的消耗。例如一些零部件使用可回收、可再生、對大氣和土壤污染小的材料，同時應該減少貴金屬或者稀有金屬的使用量，在保證質量的前提下可以使用其他環保材料代替。尤其對于機械中的易損零部件來說更是如此，易損零部件容易更換，而且更換下來的零件還能回收利用，或者易于被分解，這無疑會大大減少能源消耗，大大增加環境友好，使得可持續發展道路更加堅實。

三、將節能理念應用到機械制造與自動化設計中的策略

（一）優化機械結構

一般來說，工程機械其結構設計越簡單，其所需要要的制造材料數量越少，種類也越少，同時會使得機械在制造過程中生產工序大大減少，有利于實現機械制造過程中的節能。因此，在機械設計過程中，應當在保證機械質量和工作需要的前提下，設計更加簡潔實用的結構，努力優化機械結構，從而減少制造機械所需材料的消耗，從而達到節能的目的。

（二）選擇節能型發動機

發動機就像是整個機械的心臟，是工程機械中能耗量最大的部件之一，越是大型的機械設備，其整體能源消耗也越大，同時，發動機也是節能設計的一個良好突破點。為了使得機械的節能效果大幅度提升，就應該選擇那些能耗低，效率高，對大氣環境影響較小的發動機，同時，不符合節能減排的標準以及安全性不合格的發動機，堅決不可使用。

（三）液壓傳動系統的設計

液壓系統也是機械設計制造與自動化系統中的重要部分，良好的液壓系統有利于機械的高效率運行以及減少能量損耗。因此，在機械設計制造與自動化設計當中，可以加入液壓傳動系統的防滲漏設計，保證液壓傳動系統中的液壓油質量良好并且油量充足。封閉式的液壓傳動設計可以防止機械所處工作環境中的顆粒、灰塵進入到液壓傳動系統的內部，從而減小液壓傳動系統工作時各個零部件之間的摩擦，保證傳動系統處于良好高效的運行狀態，從而降低液壓傳統系統的工作負荷，有助于機械整體的能量消耗并且大大降低成本。

（四）設計合理的加工工藝

機械設計部分進行節能理念設計后，機械制造部分也需要應用節能理念。同樣的機械零部件或者產品，采用不同的加工工藝，最后零件的性能與能耗也有較大的差別。因此，創造合理的加工工藝設計，選擇合理的加工方式，也是減少機械能耗的有效方式。例如加工某一個零件時，可以采用熱鍛壓、溫鍛壓和冷鍛壓的方式，但是不同的方式加工出來的零件能耗也不同，一般來說，冷鍛壓能耗較低但是對環境的污染比較大，熱鍛壓的能量消耗較多。再比如在零件的冷卻工藝中，在冷卻液中不用或者少用冷卻油可以有效的節約能量。同時，更應該科學合理的安排加工工序，各個工序之間有條不紊的進行，可以減少因工序等待而造成的資源浪費。

四、小結

機械設計制造與自動化憑借其節省大量的人力物力和財力而在各行各業散發著強大的生命力，其為我國經濟的發展做出了巨大的貢獻。我國在這方面的技術水平還與外國存在著不小的差距，而且機械設計制造與自動化環節中能源消耗問題一直制約著行業的發展。也正因為如此，機械設計制造與自動化中節能設計理念的應用問題受到社會各界的廣泛關注，各種節能措施也正在穩步發展當中。

參考文獻：

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技，2013，06：105.

[2]曹雅莉.淺析節能設計理念在機械制造與自動化中的應用[J].裝備制造技術，2013，08：257258.

作者簡介：申永紅（1974），男，山西洪洞人，本科，講師，研究方向：機械設計與制造。