机械设计中节能设计理念的应用

杨鹏

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摘要：我国机械制造技术在不断提高的同时，在节能设计方面也取得了一定的突破。环境保护是人类生存和发展的基础。然而，传统的制度设计思维在节能方面仍然不足，不仅浪费了大量的能源，而且对环境造成了严重的破坏。本文从选材、结构设计、硬件设计等角度，对如何在机械制造领域应用节能设计理念进行阐释和分析，以达到节能的目的，以期在促进环境保护方面发挥具体作用。

关键词：机械制造;自动化;节能设计理念;应用

引言

我国的机械设计技术发展很快，但是，由于机械制造与自动控制是一个高能耗、高资源消耗的工业，所以必须进行节能设计。目前，将节能设计思想引入到机械制造中，可以使机械制造的能耗大大减少，生产的效率大大提升。所以，要把节能设计的思想与机械制造、自动化相结合，把它更好地推动机械制造的发展，这样就可以在某种意义上解决目前机械工业中所面临的一些问题，推动它的可持续发展。

1节能设计理念

在国民经济迅速发展的同时，产业的迅速发展也导致了巨大的能耗，因此，在产业发展的进程中，节能和环境保护是一个非常重要的问题。当前，节能设计思想越来越受到人们的重视，并在各行各业中得到了广泛的运用，特别是在工业制造领域，在机械制造与CAD中融合环保理念，不但可极大地提升机械的制造与利用效率，更可利用先进的节能技术，进一步降低能耗。这也是未来机械制造和自动化发展的一个趋势。以高速增长的汽车业为例，就是将能源节约与环境保护的概念与车辆的设计与生产相结合而产生的。从而，对机械的制造与加工能够有效地降低对环境的污染，降低机动车的尾气中的污染物，从而达到节能、环保、节能的目的。

2机械设计中节能设计理念的应用

2.1阶段性的应用

在任何一种机械设备的制造过程中，设计都是首先要考虑的问题，在进行产品设计时，需要对设备的生产过程及设备的运行过程作一个完整的、详尽的计划，并预先对设备的能量消耗进行预测。在选择机械设备的时候，必须针对机械设备的特点，选择低油耗、低噪声、高效率的机械设备，使机械设备的整体能源消耗达到最低。在对机械产品的液压系统进行设计时，要根据其特点，对其所处的环境进行充分的分析，以防止其在工作中出现泄漏、污染以及对环境造成损害等问题。为了改善机械产品中的液压管路的抗腐蚀性能，也选用了绿色的油罐，以避免因短期的老化而引起的液压管路的泄漏。

2.2在选材方面的应用

在机械装备的选材上，以环境友好、可循环利用为原则，既可以保证机械装备的设计、制造与自动化水平，又可以使装备的能源效率达到最优。在传统的机械制造工艺中，往往忽略了机械的能效，采用耗能较大的材质进行设计，这既不利于机械的节能，也会导致机械使用寿命的缩短，这可能会对整个机械与装置的运行造成不利的影响。在进行机械制造设计和产品自动化活动的时候，要运用创新的设计方法，选择更高质量、更环保的机械设备生产材料，对机械产品的系统结构进行优化，从而能够有效地延长机械设备的使用寿命。在现代科技发展的今天，机械和装备各部分之间的联系更加紧密。

2.3机械设备内置结构方面的应用

从总体上讲，机械装备组成部分的节能设计直接关系到整体的服役结果，各组成部分的支承关系到其力学性能，为使整个机械装备埋入式设计更趋科学、更趋合理，应通过行之有效的方法，对其进行合理的埋入式设计，以确保各个部件的质量满足有关规范要求。如:EIFS系统用于隔热、装修、施工、安装、维护、维修、施工等。在机械的使用中，对机械的嵌入进行了优化，从而达到了机械在使用中的节能和环境保护的目的。

2.4零件加工方面的应用

在机械部件的加工工艺中，主要的供应环节有毛坯制造，特种加工以及热处理等。在零件的制造上，只有很少的一部分是以高精度的工艺来完成的，而通用的工艺则是以铸造、焊接、锻造为主要工艺。另外，在机械零件的制造中，通常有车削，磨削，铣削等工序，通常的处理方式有正火，调质，退火等。在进行机械零件的制造过程中，应根据零件的材质、内部结构、外形及工作条件等因素，选用适当的机械零件制造技术，以达到改善产品质量的目的。

2.5运用智能集成技术

智能化的综合技术是一个非常重要的技术，在设计时，必须把各个独立的系统整合为一个完整的体系，若各体系单独运作，则会对智能技术产生不利的影响。智能融合技术是以测量量子体系、智能系统等为核心的物联网技术为基础的，利用功率损失控制系统，能够对在机械制造生产过程中，各类设备的有关运行参数，包括湿度、温度和运行时间等，并将不同种类的设计信息进行归类，从而对机械制造和自动化中的能耗进行分析，能迅速找到问题所在，并有针对性地进行解决。

3节能设计理念在机械设计中的应用方法和措施

3.1设计阶段的节能措施

在机械设计系统的设计中，由于涉及到选材、装配、加工等工序，所以在设计时必须对产品进行节能控制。同时，在机械制造过程中也要考虑到节约能源的问题，并根据节约能源的思想来选用合适的材料，使机械制造中的环保思想在工程中得到更好的贯彻。同时，采用节油、环境友好型的发动机，有效地降低发动机的能量消耗，减轻发动机的工作负荷，提升发动机的效率。

3.2材料选择以及结构优化

在机械制造中，对材料的是一个很复杂的问题。首先，要对制造所用的原料进行选型，再对机械的构造进行相应的优化，而这两点都是影响机械质量的重要因素。在此基础上，选用兴起的绿色材质，根据物理原理，进行科学优化，为保证我国生产的机械产品具有最好的质量，达到机械制造的要求。同时，零部件的再利用也很重要，节约材料和机械生产费用。所以，在设计时，应保证所用材料的循环再用，以达到可持续发展的目的。

3.3产品结构设计与功能优化

设计人员在进行产品设计时，选择合适的设计方案，对降低机械制造的能量消耗起着重要作用，对提高机械制造的能效有一定的作用。所以，在进行机械装备的节能设计时，要考虑到机械装备的节能问题，而对机械自动化进行功能性优化，则是影响其生产效率的主要因素。性能优良的机械，其工作效率较高，其最大的特点就是对其自动化进行改进，以保证机械与装备的安全性，加强对资源和环境的保护。

3.4机械设备的加工工艺

随着时代的推移，我国的能源消费问题日益突出，对资源的担忧也日益加剧，该问题可以用机械装置的制造方法来解决。而机械制造的节能设计理念也很复杂，理想的机械装备既能降低生产过程中排放到大气中的废气，又能降低运行能耗。这就要求相关的设计者，从能源节约的角度，结合机械的制造工艺，对机械的整体运转进行更好的控制，以确保机械的工作效率。

4结语

相比之下，中国制造业在社会经济发展整体的带动下进入了一个新时代。我国在思想、技术等发展上实施了持续改进，但也导致了能源浪费的严重问题，在我国机械制造业逐渐进入“瓶颈”的同时，高能耗成为制约装备制造业转型升级、降低市场竞争力的突出问题。为了在这个激烈的经济市场中保持优势，机械制造企业必须坚持可持续发展的原则，主动将相关的节能设计理念融入自己的生活，并利用它们最大限度地节约能源和环保。在实际生产过程中，为了减少机械制造对自然生态环境的负面影响，促进机械制造的有机发展，我们将持续降低能耗，达到绿色发展的目的。

参考文献

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