摘要：在社会不断发展的过程中，各项能源物质消耗速度逐渐提升，为此，必须按照各行业发展需求实施节能减排工作，在降低能源物质消 耗量的同时，推进社会可持续发展。如今，人们对机械设计节能的重视程度也越来越高，其根本原因在于机械设备在我国各个行业中都有广 泛的应用，也就是保证机械设计节能能够在一定程度上满足各行业节能减排要求，对于推进相应行业发展也起到非常重要的作用。
关键词：机械设计；节能；原理与应用
引言：
我国的工业在快速地进步和发展，与此同时，机械制造及其自动化技术也在不断地进步和发展，这使得我国的各个行业也在不断地发展，因 此，机械制造及其自动化技术对我国社会工业的发展起着至关重要的作用。但是在对机械制造及其自动化技术进行设计的时候，应该充分考 虑到节能的设计理念，只有这样才会保证资源的不浪费，使资源得到充分地利用，促进我国工业的长久发展。
1机械设计节能基本原理的分析
1.1 机械设计在动能方面的节能
在以前的机械设计工作中，工作人员通常都将工作重点只放在机械动能的变化以及输入输出功率的控制上，通过调节机械波动、提高机械周 期以及机械工作精度等方式来保证机械产品的设计质量，很少主动的去分析动能变化对机械产品造成的影响，以致机械产品设计质量往往得 不到有效的保证。另外，在传统的机械设计中，动能一直没有得到有效的发挥，究其原因是机械在工作中动能并没有得到有效的转换，机械 设计中基本工作原理还沿用传统模式，只要机械系统中的动能能够保持在很小的范围，那么机械设计的目的已经达到了。
1.2 机械设计在其他输出力方面的节能
不同的机械设备在工作过程中所表现的输出力是不一样的，而且相同的一款机械设备在不同的工作过程中其输出力也不尽相同，所以机械的 输出力在不同的工作阶段形式也是不一样的。在机械工作过程中造成输出力消耗过高的主要原因是在比较短的时间内输出力变化较大，如果 把周期函数形式的输出力消耗保持在比较小的范围内变化就能达节能到节能的目的。
1.3 在机械设计时要尽量降低无用功的损耗
机械设备在工作的过程中，会产生非常多的无用功，这些无用功会造成大量的能源消耗。比如，机械设备的工作表面和物体之间以及零件之 间，都会产生一定的摩擦力，摩擦力做功会产生非常多的热量，这些热量就是无用功。另外，有些机械设备的部件会出现塑性或者弹性变形 ，这些变形就是由无用功引起的。因此，在进行机械设计时，需要降低机械设备的产生的无用功，从而减少机械设备的能源消耗，达到节能 减排的目的。
1.4 降低其他消耗功率
机械设备在运行过程中会受到多方面外在因素的干扰，导致设备在运行过程中出现无用功现象，如果不采取适当的措施解决这种现象，势必 造成机械设备能耗量提升，影响设备自身节能效果。基于此，应对机械设备在运行中可能出现的无用功综合分析，并按照分析结果制定针对 性解决措施，在保证机械设备运行效率的同时，确保机械设备节能设计水平提升的目的得以落实。
2 机械设计节能基本原理的应用范围
2.1 机械节能原理在升降机械设计中的应用
升降机械作为一种设备移动，主要是在大压力容器的驱动下才能进行工作和运行的，升降机产生的消耗主要都是来自货物的运输过程中机械 的上升或者下降的瞬间。高空机械作业需要在实际的应用实践过程中，对机械的动力和能量进行科学合理的调整，以便于从根本上促进高空 作业工作的顺利进行。在升降机械节能设计工作进行中，科学合理的进行电子控制系统的设计，能够从根本上突出升降机的自动性，同时也 能够对升降机在运行的过程中产生的波动你想接谁的监控管理，在一定程度上来说也能对工作人员的人身安全起到保护作用。把机械设计原 理应用在升降机的节能上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
我们主要应用的公式即为：Q（t）r1=Pr2
其中：r1表示货物卷筒半径，r2表示配重卷筒半径，P表示衡量的配重，Q（t）表示可以提升的物体的质量。
2.2 机械节能原理在加工设备设计中的应用
机械加工设备在生活中的应用非常广泛，机械加工设备在工作时消耗的能源也非常多，因此，机械加工设备也要采取一定的节能措施。比如 ，牛头刨床，这种机械加工设备是依靠一个质量比较大的主轴来进行操作的，这个主轴可以确保设备的稳定运行，要想节约该设备的能耗， 就要降低设备的输入功率，应用机械设计节能的基本原理，在该设备的基础上增加一个惯量比较大的飞轮，以此来降低设备主轴的速度变化 ，从而提升机械加工设备的功率，节约能耗。另外，在进行桌椅、衣橱或者电脑等生活设备的加工时，可以采用电脑机械化来进行加工生产 ，减少冲压以及焊接等设备的应用，以此来降低机械加工设备生产时造成的资源浪费。
2.3 机械节能原理在大型冲击压路机设计中的应用
大型冲击压路机其冲击轮表面特征并不是以周期函数进行体现的，它的变化幅度是比较大的，因此这就给我们的节能设计带来一定的难度， 所以要想达到我们预期的目的，我们必须得要把冲击轮系统的势能在重心最低时其势能能够在最大范围内进行变化，只要能够达到以上要求 ，就能够达到节能目的。
3 如何做好机械设计节能
3.1 选用环保型材料和环保型发动机
从机械设计环节入手。在满足设计要求的条件下，尽可能选择环保型材料，这样可以使得材料无污染：无公害、易于回收、方便处理。在机 械设备中，机械发动机是机械设备的主要污染源之一。为了减少环境污染、有害物质的排放，要选用环保型的发动机，可以使得发动机具有 油耗低、排放低等的优势。
3.2 电子控制系统精确化控制
利用电子计算机和无线区域网组成的控制系统，实现对机械的精准控制，信息终端智能化可以实时监测机械的实际运作情况。同时做出智能 化的判断，以达到控制发动机的输出功率，从而尽可能的减少能量消耗。同时。这样的检测还可以及时的发现问题，做到及时的处理，这样 就延长了机械设备使用的寿命，提高了经济利益。
3.3 引入新型技术
机械设计离不开技术的支持，在设计中不能脱离现实生活生产的实际发展水平，但是又不能思想陈旧，固步自封，需要设计人员在设计时有 创新精神，要敢于尝试，将新型技术大胆的融入到自已的设计中去。这样不仅提高了技术人员的创新能力，还使得我国机械行业发展速度得 到了很大的提高。
3.4 使用节能环保材料
第一，在机械设计时要多考虑选用可回收利用的节能环保材料，遵循可回收、再利用、易分解的原则，尽量降低在生产过程中有毒物质的排 放，另外在结构设计时要考虑可拆卸、回收的无毒材料，提高机械材料的有效再生率，减少机械工程材料的浪费；第二，在机械设计时要遵 循寿命长、消耗低、重量轻、通用性的原则，机械的寿命长则意味着机械的生产量与生产周期可以大大缩减，原材料的使用量降低，机械的 报废率也能得到控制；第三，在保证环保的基础上选择经济最优的材料，避免使用污染性大的材料，实现环保效益与经济效益的双赢。
结束语：
综上所述，机械设备的设计中亟需进行节能设计。分析可得，通过对机械设计节能基本原理的分析与应用可知，机械制造企业要将节能基本 原理作为依据，通过改变机械势能、动能以及无用功的方式进行节能设计，降低机械生产和工作中的能耗，真正实现节能减排，提高机械制 造企业的经济效益和社会效益，从而提高机械制造业的发展。希望本文的研究可以帮助机械制造企业意识到节能的重要性。
参考文献：
[1]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）
[2]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）
[3]车胜创.机械设计节能基本原理的分析与应用[J].长安大学学报（自然科学版）.2011（03）
论文作者:张桂彬,孙鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签：节能论文; 机械论文; 机械设计论文; 机械设备论文; 用功论文; 工作论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第10期论文;