摘要：随着社会的稳定发展，机械制造行业获得了很大进步，并开始广泛使用自动化技术，获得了更大的经济与社会效益。但随之而来的是严重的能源消耗以及环境污染问题，对此企业必须实现机械制造与自动化的节能设计，从而促进机械制造行业的可持续发展。本文分析了机械制造和自动化设计中的节能设计的必要性，针对性的指出了具体设计方式，以期为机械领域的发展提供更多的参考依据。
关键词：机械制造；自动化；设计；节能设计
引言：机械制造是我国国民经济的支柱产业之一，直接影响着我国工业化的发展进程。伴随经济快速发展带来的能源消耗的日益增长，为了推动工业的可持续发展，国家相继提出了节能减排的政策，而作为高能耗产业之一的机械制造和自动化产业，在设计过程中也应该融入节能设计理念，从设计阶段降低机械制造和自动化的能耗，这样才能做到机械制造和自动化的节能减排，促进其可持续发展。
一、机械制造和自动化设计中的节能设计的必要性
通过在机械制造中对节能设计的引用，可以达到节约资源的目的。节能设计也可以理解为对环境维护的设计、生态保护的设计等。其内涵主要在于对机械产品进行制造时可以实现对各种资源的循环利用，从而减小对环境的污染。对机械产品进行设计时，要满足可拆装、可回收的相关要求。对传统产品的制造一般是从其功能、寿命等基本的属性方面来进行考虑，在进行对产品的设计和开发时，应首先了解市场的情况，并对其进行分析，然后在根据图纸的设计来制定方案。此外，还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定，通过之后才能够真正的对其进行生产。而且传统机械制造的设计理念使得其制造与设计的时间都相对较长，且产品的可拆装难度较大，对资源的回收也较为困难，有的产品报废后无法进行回收利用，因此就造成了资源、能源的大量浪费，甚至更为严重的还会对环境造成重度污染。因此，相关企业要不断的对节能减排的设计理念进行宣传和推广，充分合理的利用资源，使资源得到科学合理、有效的利用，提高废物的回收率，从而实现资源的可持续发展。
二、机械制造与自动化设计中节能设计理念的具体要求
2.1 设计中环保材料的使用
在机械制造与自动化设计过程中必须采用可再生且可回收的环保材料，以降低资源消耗量。选择材料时必须遵照可回收、易分解以及可再生的原则，以减少有毒气体的排放量，降低环境污染程度。尤其在设计结构零件时应严格满足易分配原则，杜绝使用有毒材料，提高环保材料的循环利用率。
尽量考虑采用低环保负荷，并保证零件报废后的处理污染最小，综合成本最小化的材料，机械制造与自动化设计中尽量不要使用氟利昂、含氯橡胶、树脂和石棉等材料。如非主要部位的零件应当尽量采用工程塑料或非金属材料，在设计中尽量开发和使用新型的环保材料，还要减少重金属的使用。另外，在材料选取的时候也要考虑到零件报废后的处理过程，做到处理简单、费用低、污染小等环保要求。零件的肢解、破碎等简单方便或者满足焚烧或者回收。
2.2 设计过程中要体现出寿命长、质量轻、通用性强的特点
在机械制造与自动化设计中要体现寿命长、质量轻、通用性强的特点。第一，延长机械产品可以在很大程度上减少机械生产的产量和机械报废量，因此就降低了生产的原材料、能源的耗用量，有利于产品节能。第二，轻质高强是新的历史时期对机械制造的要求，质量越轻越有助于生产过程的进行，尤其是可降低大型机械制造过程中对材料、部件的转运负荷，从而实现节能的要求。第三，设计方案应当符合现行的通用标准，并在此基础上实现机械的模块化设计，提高部件、构件的通用性，这样就可以根据具体要实现的功能要求组装模块，提高工作效率，实现节能目标。
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三、节能理念在机械设计中的应用
3.1液压系统和防渗漏系统的设计
液压系统能够在运行中保证机械的正常运行，所以其设计十分重要。设计人员在进行液压系统的设计时，要贯彻节能设计理念，注意设计时液压元件和除液油的选择，这样可以使元件磨损和故障几率减小，微尘和杂质也会因此减少许多，液压元件的使用寿命会变长，液压油的更换次数也会因此减少，进而保护了环境，节能环保。防渗漏系统的设计也要在考虑范围内，液压系统渗漏的现象会因此减少，液压油的使用也会因为渗漏的减少而减少，也可以节省液压油，液压油的渗漏还会污染到周边的环境，所以注意防渗漏系统的设计也达到了保护环境的目的。
3.2工程机械驾驶室的节能设计
在大型工程机械中，驾驶室是操纵工程机械的主要控制室，为保证驾驶成员的安全和提高驾驶室技术水平，在驾驶室设计上，设计人员应该充分遵循节能环保原则，设计安全环保型 驾驶室，在提高驾驴室运行可靠度的同时保证驾驶员的人身安全。在安全环保驾驶室设计上，设计人员可以从其结构形式、防辐射等方面入手，设计全密封式的驾驶室，并且为减少辐射还可以采用防紫外线和电辐射的玻璃。此外，为保证驾驶员安全和舒适，驾驶室的座位和手柄等设计应该符合人体工程学原理，比如在手柄设计上应该将其设计为功能集成的单项手柄，在座位设计上添加全方位调节功能，提升舒适度，改善驾驶员的工们环境，有效促进作业效率的提高。
3.3配备自动加脂装置
通常情况下，以传统手动方式来进行润滑脂的加注工作往往既耗时又费力，同时，溢出的油液还会对周边的环境造成污染。因此，应给机械系统配备自动加脂系统，实现对各个设备的定时加脂，比如集中润滑系统，该系统能对各铰销定时加注黄油，其油量已于事前计算并设定好，在保证销轴充足油量的同时还不会造成油液溢出浪费，方便又环保。此外，小型机械出于对设计成本的控制，可使用新型轴套材料与密封性的销轴，或者安装二级防尘装置，有效防止内部油脂排出以及外部异物进入，使润滑油加注的时间间隔得以延长，从而降低环境污染。
3.4设计低能耗的工艺流程
对于同一种零件或者产品，在实际的生产过程中可以采用不同的工艺进行加工，但是不同的加工工艺消耗的能源是不同的，合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动，即利用合理的工艺设计让设备达到最佳的运行载荷，尽量的让设备处在满负荷运转，避免出现能量的浪费。因此在保证生产效率和制造质量和经济性等前提下，降低制造工艺能耗。
譬如，选择正确的加工方式。在一个零件的多种加工方式中，应当选择适合现场设备的最佳加工方式。例如：锻压，可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻和温锻的能量利用效率高于热锻压，但是冷锻压的工艺要求往往会造成环境的危害，所以采用温锻压将优于冷锻和热锻。
四、结束语
随着国家经济的快速发展，国内机械制造与自动化产业也在蓬勃兴起。机械制造与自动化的发展，带来的不仅仅是经济的利益，也有对环境的污染等，因此，在其中注入节能的设计理念，才能使机械制造与自动化产业更上一层楼，使国家的制造业经济也能长久持续地发展下去。
参考文献：
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[3]张成磊，刘朝利.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风，2014，（13）：56-56。
论文作者:何牧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：机械制造论文; 节能论文; 驾驶室论文; 设计理念论文; 液压油论文; 环境论文; 零件论文; 《基层建设》2019年第8期论文;