试析机械设计的节能基本原理与作用

张英劭

摘 要：随着我国国民经济水平的日益发展，人们的生活质量也在不断提高，同时也对节约资源的问题引起了必要的重视。大力提倡人和资源自然能够和谐发展的号召，并建立环境友好型以及自然型社会。而机械设计作为一种节约资源的主要方式，然而并没有引起相关人士的重视。节能设计对社会环境保护方面有着重要的意义。基于此，本文主要从以下几个方面进行分析，笔者依据多年经验，提出合理化建议，提供给相关人士。

关键词：机械设计；节能；问题；基本原理；对策

在长时间的发展形势下，经济水平的发展通常都是以消耗能源以及环境为代价的，这样也会在某种程度上致使环境受到污染的情况较为严重，同时也面临资源紧缺的问题。而这些问题的存在，会在某种程度上对经济的发展带来一定的阻碍。这样就促使人们逐渐对保护环境的重要性引起了必要的重视。是否可以协调好经济发展和环境资源之间的关系，会对国家的经济发展带来直接的影响。而节能降耗在环境领域中扮演中重要的角色，因此相关人员应当加大对机械设计节能的研究力度，从而确保我国经济的不断发展。

一、加强机械设计节能的背景

当今社会已经是一个高度机械化的社会，经济的快速发展又需要更多的机械设备，机械设备已经是我们日常生活和生产必不可少的工具。大量的机械设备投入使用必然會产生很多问题，如环境污染、能源浪费等，这严重违背了我国走可持续发展道路的要求，因此，在这种形势下，我们必须要加强对机械设备从生产到使用各个环节的节能减排工作，其中在设计环节进行节能设计是从根本上解决这些问题的一种方式，所以我们要加强机械设备的节能设计。

二、机械设计节能中存在的问题

对于机械设计来说，能源大量的消耗是时常发生的现象，同时也是相关人员需要解决的问题，产生的能源浪费有着诸多的因素，本文主要从以下几点内容进行分析：

1、不重视节能设计，缺乏节能设计理念

从以往设计模式来说，机械设计的主要目的是将机械设备生产效率加以提升，相关人员一定要遵循这个理念。首先，需要对机械设备的运转速度、相应的载重数量进行考虑；其次，还需要对机械设备据是否具有安全性能、节能减排等方面引起必要的重视。随着我国国民经济水平的日益发展下，技术水平不断完善，机械设计理念不断更新，不但可以将机械设备的整体生产水平加以提升，而且还要求相关人员应当打破以往的传统设计理念，并对节能设计引起必要的重视。

2、设计人员专业水平较低

由于机械设计工作具有一定的专业性，这样就要求相关人员应当具备专业的理论知识以及操作能力。然而，某些设计人员没有较高的文化素养，设计理论也没有做到熟练掌握，并且不愿意接受新的事物，这种“吃老本”的情况就会在某种程度上致使机械设计出现落后的情况，从而使能源消耗过大。除此之外，还有某些设计人员没有对具体的情况进行详细的调查就开始进行机械设计，致使机械不能发挥出最大的作用。

3、技术水平较低，无法满足设计需求

机械设计在某种程度上会限制于技术，在新型的设计理念倘若没有技术的支撑，那么也会无济于事。在实际的生活中，一方面诸多节能设计思维形式依然会受到技术水平的影响。另一方面，倘若可以实现节能设计，那么就需要将设备的生产成本加以提升。从经济效益方面来说，机械制造有着较高的成本，还有某些节能技术被省略，所以导致节能没有较高的实现率。

三、机械设计节能基本原理及运用

1、动力源

发动机是机械设备的主要动力源，在机械节能设计时，要特别注意提高机械设备电能、动能、势能、热能等相互之间的转化率，由此需要尽最大努力减少发动机的输入功率、增大发动机的输出功率。在实际的生活当中，启动和减速这两个阶段主要体现了这一设计原理。

2、在设计时注意减少各部位之间的摩擦

机械设备个零件部位之间的摩擦力过大就会导致资源损耗大的问题。机械设备是通过齿轮、动力传送带等传送设备将发动机产生的动力运送到所需部位而运转起来的，在这个过程中，如果摩擦力过大，就会损失一部分动力，造成资源浪费，因此，在机械设计的时候，一定要尽量减小各个部位的摩擦力。例如，加强零件之间的润滑等。

3、注重功率匹配节能

机械设备在不同的应用环境下所需要的功率大小是不一样的，合理的研究和分析在不同的应用环境下功率需求的大小至关重要，这可以为设计标准功率提供依据。在机械设备设计时，要注意经济效益和环境效益相结合，可以设计不同的挡位根据实际所需功率进行调节，以此应对不同的应用需求。

四、对做好机械设计节能的建议

1、重视人才培养，学习和运用新技术

机械设计节能涉及的知识范围很广，专业性很强，因此，对设计人才的专业性要求很高。机械设计节能需要大量的设计人才，人才是进行机械设计节能的核心基础，加强人才的培训是重中之重。⑴.在学校招聘高材生。⑵.企业加强对设计人员的培训。另外，技术是实现机械设计节能的必要条件，在机械设计中既不能超越实际的技术发展水平，又不能完全不敢突破，要积极学习和运用新技术。促进机械设计节能水平的提高。

2、重视设计选材环节，优先选择环保型材料和环保型发动机

在对机械进行设计的过程中，一定要对机器所选用的材料进行确定，在机械制节能设计的时候首要选择可以回收、没有污染的材料。不仅仅如此，机械设备最大的污染主要是来源于发动机，这样就要求相关人员应当选择油耗低、使用时间较长的发动机，避免发动机尾气产生过大的排放量，对机械设计节能起到了重要的作用。例如，可以选择环保型水冷增压柴油机亦或是相应的电控发动机。

3、加强电子控制系统的精确化控制

应用电子控制系统来对机械做好严格的控制是实现机械设计节能的关键所在。而电子控制系统能够实时的掌握机械的运作情况，利用智能化的形式来对发动机的功率进行辨别，为避免大量的消耗创造有利条件。

4、加强液压系统的清洁和防漏工作

机械消耗大的一个主要原因就是机械设备的磨损和腐蚀严重。机械设备磨损和腐蚀严重是因为液压系统的污染物较多。另外，浪费资源最大的原因是液压系统渗漏而，因此，进行节能设计时要加强液压系统的清洁和防漏工作。针对液压系统的污染物问题，可以加装一个高性能的过滤设备。对于液压系统渗漏问题，可以选用防渗漏的材料等。

五、结语

通过以上内容的论述，可以得知：随着当前我国经济水平的日益完善下，可持续发展已经逐渐成为全球长时间发展的关键所在。始终坚持可持续发展的道路，并确保自然资源发展方面能够达到和谐统一的效果。将节能减排的思想逐渐渗透到机械设计当中，是推动经济和社会实现可持续发展的重要途径。加大机械节能设计研究的力度，这样就需要相关人员对机械设计以及相关作用做到熟练掌握，本文主要从以上几个方面较好的论述了机械设计节能基本原理和作用，提供给相关人士，供以借鉴。

参考文献：

[1]徐伟.机械设计节能基本原理的分析与应用[J].南方农机.2016（07）

[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）