机械设计中节能降耗技术的应用解析

[摘 要]现阶段我国社会发展中面临着社会能源紧张趋势，节能降耗已成为社会各领域实现可持续发展战略目标的必然选择，所以要求机械设计领域要积极采用能源消耗技术，通过选择合理的节能降耗措施来达成可持续发展战略目标。文章主要分析了机械设计中节能降耗技术的应用，以供参考。

[关键词]机械设计；节能降耗；技术

中图分陈类号：TU122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0219-01

引言

现代机械设计企业应意识到，积极采用节能降耗技术不仅可以帮助企业降低生产成本来获取更多经济效益，同时也可以确保企业在经济市场中具备足够的核心技术优势来提高自身竞争力，所以对于机械设计企业来说，应将节能降耗技术应用于机械设计中。设计人员应通过企业培训等多种途经来不断提高自身的业务能力，确保设计人员可以具备良好的节能降耗理论知识与实践经验，这样才能将节能降耗目标有效落实到每一个机械产品设计方案中。

1 机械设计中的能源浪费问题分析

机械设计企业在生产中过于注重效率与精度，没有注重机械设计过程中对于能源的消耗与浪费问题，所以很少有机械设计企业会采取合理的技术措施来提高设备能源利用率，或通过节能降耗措施来对机械设计过程中的整体能源消耗量进行有效控制。

对于机械设计的操作人员来说其主要注重自身的工作效率与工作态度等，再加上部分机械设计加工企业没有将生产过程中的能源消耗作为绩效考核指标，所以在该种企业管理模式下企业员工在实际生产中十分注重工作的效率与速度，不会充分考虑在机械设计中通过合理的技术措施来帮助企业降低能源消耗。

此外，大部分机械设计企业的设计人员业务能力较差，虽然设计人员都具备相好的专业理论知识，但由于其缺乏相应的实践经验导致其没有充分考虑能耗问题。设计人员在机械设计阶段基于用户实际需求过于注重最终产品的整体使用性能，将最终产品运行阶段的稳定性与可靠性作为衡量其质量的唯一技术标准，而严重忽略了机械产品在设计阶段与生产阶段的能源消耗问题，所以大部分机械产品在设计阶段如管理层未予以明示，则设计人员不会将节能降耗理念融入到机械设计中。

虽然部分设计人员在机械设计阶段将节能环保理念有效融入其中，但是在实际加工生产过程中会由于生产工艺的高度复杂性使其节能效果普遍较差，从而使设计人员最终彻底摒弃节能降耗设计而采用其他的设计方案，这也是导致机械设计领域中能源浪费问题的主要原因。

2 机械节能降耗设计要点分析

2.1 驾驶室的安全环保设计

在工业生产中，运用节能设计理念设计出的安全环保驾驶室，既可以提高制作的工作效率，还可以为司机创造一个良好的驾驶环境。同时，安全环保的驾驶室既可以缓解司机驾驶的疲劳感，也可以提高驾驶的安全系数。所以，在设计驾驶室时，可以运用人机工程学的设计原理为司机提供比较人性化的服务，并且司机的座位是可以全方位调整的。在设计过程中，可以运用调动和转向的驱动器，并且它要带有电子监控装置。在设计驾驶室的操作环境时，要采用整体性、全部封闭的样式玻璃，这样就可以防止紫外线的辐射，同时，还要配置无氟环保型冷暖空调。

2.2 液压系统的节能设计

对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分，所以，要想保证液压系统能够高效运作，一定要定期清洁液压系统。同时，机械设计师在设计液压系统时，一定要严格控制液压机造成的污染，并且还要选择适合的油料。除此之外，还要将油液中所有的杂质清理干净，并且延长换油的时间，这样就可以降低液压系统出现故障的概率，在很大程度上降低了液压系统的能源消耗，延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时，除了要选择合适的施工材料外，还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。

2.3 动力源的节能设计

动力源通常指的是机械设备的发动机，在节能设计的过程中要求尽量的减少发动机的输入功率，同时尽可能增大其输出功率，简单的说就是提高机械设备电能与动能、势能、热能等的转化率。在实际的应用中这一设计理念体现在机械设备的启动、减速停止这两个阶段中。例如，在停止设备的动力输入之后由于惯性的因素机械设备还会运行一小会儿，通过合理的设计将这一部分动能或者势能储存起来，在机械需要发动的时候提供一部分初始动力。

2.4 在设计过程中减小摩擦

发动机所产生的动力必须通过齿轮、动力传送柱、动力传动带等传递给机械设备需要作用的部位，在这个过程中难以避免的会产生摩擦，损失一部分动能。因此，需要在设计的过程中尽量较小各个组件之间的摩擦。例如，在“机械手”的设计环节，对于其关节处都会采用光滑的圆柱、轴承和液压柱进行连接，同时在使用的过程中还会定期的用油进行。目的就是为了减少机械设备活动处的摩擦，减少动力的损失。

2.5 功率匹配节能，合理运用节能

合理的分析不同应用环境下所需要的功率大小，有依据的设计机械设备的标准功率。例如，饮品加工传动带所需的功率就远远小于装卸工厂所用的传动带的功率。为了节约机械的购买费用还可以利用汽车发动机的原理，设置不同的档位，根据实际功率需求进行调节。

3 机械设计中环保材料的应用

3.1 低消耗材料的选择与应用

随着国家对于环保工作的强力推进，机械设计也要遵循国家可持续发展的理念，在机械设计上要尽可能地减少污染和资源的浪费。一方面，要尽可能减少热处理技术的使用，因为这项技术对材料的寿命是有一定影响的，同时也会带来较大的环境污染。所以，我们为了有效减少这种现象的发生，可以进行热轧状态和冷轧状态下发挥性能的材料。另一方面，如果不能避免热处理，就要选择进行热处理较少的材料，降低消耗，促进机械行业的可持续发展。

3.2 无害材料的选择与应用

在人们的日常生活中出现了许多有害的物质，这也加强了企业在机械设计材料选择上的注意。所以，机械设计的材料要尽可能地选择一些无害的材料，否则就会给人体带来一些危害。比如，Ni元素，这种元素对于人体的危害是十分巨大的，同时它还会给环境带来极大的污染。要对材料进行慎重选择，防止选择有害的材料，就要加大对材料的监测和管理，避免有害材料进入到机械设计中来。总之，这是现阶段机械设计中一个十分重要的问题。

3.3 按照通用标准设计构件

要尽可能地延长设备的使用时间，降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中，在选择材料时，必须要使用环保负荷比较低的材料，这样就会降低材料的成本，并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械设计过程中，要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则，要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时，还要注意通用性的特征，要不断优化机械产品的设计，还要针对具体的情况适当降低机械产品的质量，并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计，这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外，还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。

结语

总而言之，现代社会经济不断发展，可持续发展的理念已经深入到各行各业当中。社会对于绿色环保的重视程度在不断提高当中，作为高耗能的机械行业来说，其本身也要深入的将绿色理念进行渗透，积极应用节能降耗设计技术，从而更好地为我国社会的持续发展奠定坚实的基础。

参考文献

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