摘要：工业经济发展过程中，对设备研究和部件设计不断提出新的要求，机械设计属于设计学内容，但是在工业、军事、生物和药学等领域应用较广，常见的有汽车设计、纺织机械设计等。现代机械设计过程中强调节能环保的重要性，因为在设计实践中要做好前期的调研和规划工作，本篇文章在此基础上，主要对机械设计节能基本原理和应用方法进行研究与分析。
关键词：机械设计；节能；基本原理；应用方法；分析
现代机械设计类型主要可以分为三大类，继承性机械设计、新型机械设计和变型设计，机械设计工程中需要根据不同行业机械使用特点和使用要求，分析设备基本构建和部件组成结构以及运行原理，设计的同时尤其要注意部件尺寸和规格尺寸的计算与安排。针对机械设计主要内容和要点，需要对其工作原理、核心原则以及应用方法做出研究分析。[1]
一、机械设计节能基本原理分析
机械设计制造过程中需要处理好动能计算与转换问题，节能设计对动能转换和应用具有重要作用。在传统的机械设计制造中，一般首先要考虑的是机械输出功率的变化，不同类型的机械设备在运行使用过程中均会有波动的产生，继而输出功率有变化。机械节能设计对设备运行周期和加工精度的影响比较明显，加工过程中，可以依据机械设备产生的动能情况做好能源转换和回收。机械设计在部件构造方面不同，因而节能特点也不同，需要根据系统的节能状况做好设备的调试，设备系统在调节后发生动能变化，能源回收应该在最小范围内完成，机械设计节能安排不同，输出功率也要依据相关数据做出相应的调整。当系统的运行环境不同，会导致机械设备的输出率也产生变化。即便是结构完全一致的机械系统在运行过程中也需要通过人工调节改善系统的节能状况，机械设备在短时间内的运行产生的波动较大，但是在产生这些波动的同时会有相应的阻力出现影响机械正常运转，降低设备运行工作效率，但是这种阻力会随着设备运行变化逐渐减小，逐渐增强系统的节能效果。设备运行中产生不同的摩擦力，会对机械运行产生阻碍影响，但是对机械部件实行润滑处理或及时调整零部件的精密度则能够更好的提升机械运行效果，促使设备的使用效率提升。因而关于机械节能设计的原理就是从设备无用功降低的角度考虑，最大限度的处理好机械设备输出力和动能之间的关系，减少机械设备无用功做功，改进系统构造，研究机械运行过程中的参数变化，提升机械能源节约效果。
机械节能设计中，要根据产品需要做好数据计算、分析和系统规划，根据机械部件的组成情况，了解其能量传递方式、工作原理、运行方式以及部件基本形态等，在总结机械节能设计原理的基础上，依据规划数据在实际操作中完成机械设计。机械节能设计过程中应该做到科学、合理的规划、安排，运用设备运行的基本原理，整合系统运行效力、耗能速率、动力能量和实际运行效能，分析和运算系统运行情况，需要使用数学函数，在归纳总结和建立机械设计原理后，在可控范围内最大限度降低环境污染和生态破坏的影响，通过有效的机械能转换，降低机械运行中的能源消耗，达到科学发展、健康可持续的目的。
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二、机械设计节能基本原理应用
（一）电子控制
机械节能设计过程中使用电子控制系统能够更好的提升系统的节能效果，并且能够在增强机械设备动能转换精确度的基础上，对机械设计中的节能安排和节能效果予以实时监控。监管和控制机械节能设计，需要通过智能化技术的应用判断机械节能设计是否可靠、有效，关于机械功率输出控制方面，要控制机械设备能耗量的扩大，使机械节能设计的效果呈最优化。应用机械设计节能基本原理的同时，通过电子技术智能终端的控制，可以实现机械设计技能监控，同时对自身的运行过程也能够实现自测，关于机械设计中一些限制性因素能够通过电子监控系统发现，从而有效的实现机械使用寿命的延长，这种电子系统控制作用的应用对机械设计节能监控具有不可代替的辅助管理和控制作用。
（二）升降机械
使用升降机过程中消耗的能源较大，因而要保证升降机使用的高效、环保和节能，就要根据升降机运行基本原理，以改进节能设计的方式对其实现能源使用控制。升降机作业是依靠容器设备的移动驱动，容器压力大，机械空中维修和作业均能有效实现，在使用升降机的同时要注意能耗的产生主要是由于货物下降和上升导致。升降机高空作业要对机械能量和动力进行调整，运用机械节能设计原理实现升降机结构优化。例如当传统型升降机与曳引驱动型升降机提升重物货物的质量和速度相同时，后者应该控制好升降机的平衡，使其在升降过程中能够减小能耗，保持系统势能的常量维持能够在最小范围内变化。关于机械节能设计需要在动力源和材料之间处理好选择关系，在升降机结构安排中融入节能设计理念，与电子控制系统的研究应用相结合，凸显升降机械设备节能设计的自动型。[3]
（三）加工设备
工业生产过程中需要使用不同的机械设备，工业机器在运行中由于主轴产生的波动会直接影响生产产品的质量，因为在解决这一问题时，通过节能设计技术的应用能够使机器运转飞轮的轮动惯量增加，波动调节作用更强。加工设备机械设计节能原理运用时要在合理范围内调控设备的不均匀系数，促使生产机器和加工设备的运转正常。加工设备的输出功率在不均匀状态下容易有较大的能源消耗产生，动能产生变化后的数据与输出功率会有持续性叠加现象的出现，因而在加工设备运转中，飞轮转动惯量在初相位不同的情况下可进行功率比较，缩小平衡理论下设备运转数据之间的差距。[4]
结语：
工业经济发展过程中，关于机械设计制造融入节能理念，能够促进设备在运行效率不变的基础上降低能源消耗，实现自然资源和人类经济协调发展。提升机械设计节能设计效果，需要根据设备的实际应用情况，控制机电产品能耗。[5]
参考文献：
[1]高钧,范兴,何涛.机械设计节能基本原理的分析与应用探讨[J].科技创新与应用,2017,06:154.
[2]陈巧莲.机械设计节能基本原理的分析与应用研究[J].科技展望,2016,13:76.
[3]杨增光.浅析机械设计节能基本原理的分析与应用[J].山东工业技术,2016,11:78.
[4]张伟博.基于机械设计节能基本原理的平衡液压挖掘机仿真与分析[J].山东工业技术,2014,14:28-29.
[5]范敬伟.机械设计节能基本原理及其应用的相关研究[J].山东工业技术,2015,06:10.
论文作者:卢寿福
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/13
标签：节能论文; 机械设计论文; 机械论文; 升降机论文; 基本原理论文; 设备论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第7期论文;