機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理及其運(yùn)用研究

洪從魯

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，它對(duì)于機(jī)械性能有著非常大的影響，需要工作人員不斷的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，才能達(dá)到最終的效果，但是從目前來看，在可持續(xù)發(fā)展的前提下，節(jié)能原理在其中的應(yīng)用有著一定的優(yōu)勢(shì)。本篇文章通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行闡述，分析節(jié)能原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，并且就節(jié)能原理應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行論述，從而探討加強(qiáng)節(jié)能原理應(yīng)用的有效措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);節(jié)能;運(yùn)用

0? 引言

節(jié)能是新時(shí)期下，依據(jù)我國的發(fā)展現(xiàn)狀，提出來的一項(xiàng)綠色環(huán)保理念，它就是指在可以生產(chǎn)、加工以及制作出相同數(shù)量、相同質(zhì)量物品的基礎(chǔ)上，減少能源的消耗，節(jié)能是一種經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用技術(shù)，有效的提高了能源的利用率，是我國“十二五規(guī)劃”中的重要方針，從目前來看，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用各行各業(yè)中，并且有著非常重要的優(yōu)勢(shì)。為了推動(dòng)全社會(huì)節(jié)約能源的意識(shí)，從根源上保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)各方面的可持續(xù)發(fā)展，我國針對(duì)節(jié)能理念設(shè)置了不同的條例和激勵(lì)措施，并且加強(qiáng)它在應(yīng)用過程中的管理，圍繞設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的各個(gè)方面，將節(jié)能方法具體的落實(shí)進(jìn)去，減少能源上的損失，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，節(jié)能原理也有著一定的應(yīng)用。

1? 機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的概念

機(jī)械設(shè)計(jì)就是指按照具體的要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)方式等元素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)的過程，包括機(jī)械的外形尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及原材料構(gòu)成等多個(gè)方面，通過構(gòu)思、分析以及計(jì)算的而方式，將設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為具體的描述，從而為機(jī)械制造的過程提供相應(yīng)的依據(jù)。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程中的重要組成部分，它是指在有限的條件下，對(duì)材料、加工能力、理論知識(shí)以及計(jì)算手段等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，從而做出相關(guān)的優(yōu)化工作。機(jī)械設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，在發(fā)展的過程中，不斷對(duì)設(shè)計(jì)方法和技術(shù)進(jìn)行改善的過程，并且將一些現(xiàn)代化觀念應(yīng)用到其中，從而追求更好的發(fā)展。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，它是技術(shù)性和創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)過程，可以大致分為以下幾個(gè)階段。首先，在機(jī)械設(shè)計(jì)開始之前，工作人員需要做好準(zhǔn)備工作，明確所需要設(shè)計(jì)的具體要求，并且通過分析，對(duì)當(dāng)前的工作環(huán)境以及加工設(shè)備等方面的限制進(jìn)行整合，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)文件的編制，明確機(jī)器設(shè)備的功能、經(jīng)濟(jì)性以及質(zhì)量等方面的估計(jì)，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供一定的保障。其次，有關(guān)人員需要進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，包括不同零部件的具體功能工作以及系統(tǒng)整體上的操作，考慮到內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的復(fù)雜，加強(qiáng)設(shè)計(jì)圖紙上的審核工作，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，并且將設(shè)計(jì)過程中所應(yīng)用到的材料和有關(guān)說明具體的描述到設(shè)計(jì)圖紙中，完成原理圖和機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制，要具有一定的創(chuàng)新性。另外，完成設(shè)計(jì)圖紙工作后，需要對(duì)涉及到的技術(shù)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，包括一些零部件的尺寸要求，如何實(shí)現(xiàn)操作上的完善性，加強(qiáng)不同技術(shù)上的管理工作，可以初步的按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行模型試驗(yàn)，從而完成技術(shù)過程中的優(yōu)化。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，還需要注意的是在能源上可能造成一定的浪費(fèi)，這就需要將節(jié)能原理具體的應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，從而達(dá)到一定的目的。

2? 機(jī)械設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)中的節(jié)能原理

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，可能會(huì)由于操作上的失誤或者設(shè)計(jì)上的問題，存在浪費(fèi)能源的現(xiàn)象，在節(jié)能環(huán)保理念的基礎(chǔ)上，節(jié)能設(shè)計(jì)的工作原理就是在保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果不變的情況下，提高能源的利用率，減少成本的投入。對(duì)于機(jī)械設(shè)備來說，它在運(yùn)行的過程中就是實(shí)現(xiàn)不同能量之間的有效轉(zhuǎn)換，包括電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能等方面，在這個(gè)過程中就是能源消耗的過程，但是從理想設(shè)計(jì)的角度來說，在能源的互相轉(zhuǎn)換之間是不會(huì)造成能源的浪費(fèi)，它可以達(dá)到完全轉(zhuǎn)換的目的，但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，外界環(huán)境多多少少的會(huì)造成一定的影響，而節(jié)能原理在這方面的應(yīng)用，就是要通過設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上的改善降低能源的損耗，包括摩擦阻力等方面，從而達(dá)到提高利用率的目的。因此，節(jié)能原理也應(yīng)用于設(shè)計(jì)過程中的各個(gè)階段。

2.2 節(jié)能原理在材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，材料在其中有著非常廣泛的應(yīng)用，而且類型非常復(fù)雜，在大型機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中，涉及到的材料可能存在上百種，包括各種類型的螺栓以及軸承等，它們的數(shù)量也是非常龐大的，而且有些零部件的尺寸非常精細(xì)，很容易在設(shè)計(jì)過程中對(duì)其進(jìn)行忽略。因此，節(jié)能原理在材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就是要嚴(yán)格控制它的數(shù)量范圍，對(duì)設(shè)計(jì)過程中的各個(gè)材料進(jìn)行分類，將什么設(shè)計(jì)技術(shù)上可能用到的材料標(biāo)記清楚，并且做好保管工作，從多個(gè)方向上避免材料方面的浪費(fèi)。另外一方面來說，材料的質(zhì)量與機(jī)械設(shè)計(jì)過程中能源的消耗也有著一定的聯(lián)系，需要檢查各種配件材料上的精細(xì)度，選擇性能良好的材料，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段上的有效優(yōu)化。

2.3 節(jié)能原理在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，它與機(jī)械設(shè)備的功能有著直接的關(guān)系，在設(shè)計(jì)的過程中需要從設(shè)備的性能、外觀以及經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面進(jìn)行考慮，并且具有一定的靈活性，節(jié)能原理在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就是要根據(jù)各個(gè)零部件的受力、強(qiáng)度、尺寸以及重量等進(jìn)行具體的分析，從而調(diào)整在設(shè)計(jì)過程中可能造成的能源浪費(fèi)，包括過度磨損以及過度振動(dòng)等。首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，可能會(huì)由于設(shè)計(jì)上的問題導(dǎo)致構(gòu)件與零部件之間的摩擦阻力過大，消耗掉了大量的能源，產(chǎn)生動(dòng)力上的損耗，而節(jié)能原理在這方面的應(yīng)用就是通過有效的措施減少摩擦阻力的出現(xiàn)，包括對(duì)元件上的替換以及潤滑等操作，從而提高能源的利用率。其次，有關(guān)人員在電氣元件的應(yīng)用過程中，還應(yīng)該注意功率上的損耗，加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量上的檢測(cè)工作，提高電氣設(shè)備的應(yīng)用效率，可以通過提高或者降低功率檔位的方法，減輕能源的消耗。另一方面來說，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)該注意基本的結(jié)構(gòu)形式，從形式上減少無謂能源的消耗，注意細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)，包括一些大功率機(jī)械設(shè)備，在設(shè)計(jì)過程中盡量采用雙作用下的二沖程設(shè)計(jì)原理，真正的達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。

2.4 節(jié)能原理在運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

對(duì)于現(xiàn)階段的機(jī)械設(shè)備來說，大多都是以電子控制系統(tǒng)為核心內(nèi)容的設(shè)備類型，具有一定的綜合性，在運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的過程中，需要運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)等方面的知識(shí)內(nèi)容，從而對(duì)動(dòng)力能源進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)該檢查動(dòng)能設(shè)備本身的功率消耗情況，對(duì)它的性能和質(zhì)量進(jìn)行綜合檢查，并且對(duì)它的應(yīng)用方式進(jìn)行有效的優(yōu)化。其次，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，工作人員需要特別注意動(dòng)力設(shè)備在啟動(dòng)以及停止過程中可能造成的能源消耗，在這個(gè)過程中，如果存在一定的延遲，可能會(huì)造成額外的浪費(fèi)，所以在運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的過程中，通過節(jié)能原理的應(yīng)用，應(yīng)該盡可能的對(duì)這些動(dòng)能進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，從而保證能源的合理運(yùn)用，減少由于機(jī)械動(dòng)力設(shè)備造成的能源損耗。

3? 節(jié)能原理在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在的問題

3.1 機(jī)械人員業(yè)務(wù)水平低

對(duì)于當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)來說，節(jié)能原理在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用中有著一定的限制，這主要是由于機(jī)械設(shè)計(jì)人員實(shí)際的業(yè)務(wù)水平不符合當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，一些先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用中不能得到有效的發(fā)揮，而且從目前的設(shè)計(jì)人員來看，他們大多都有著一定的專業(yè)知識(shí)，在理論上有著一定的豐富性，但是在實(shí)際的運(yùn)用上，缺乏有效的監(jiān)督能力上的提升，沒有一定的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在這種情況背景下，一些節(jié)能降耗的技術(shù)就不能有效的應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中。另外一方面來說，出現(xiàn)這種問題的主要原因是有關(guān)部門沒有對(duì)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行培訓(xùn)工作，在招聘過程中缺乏一定的門檻。

3.2 缺乏節(jié)能意識(shí)

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，為了符合客戶的基本需求，機(jī)械設(shè)計(jì)需要從機(jī)械設(shè)備的功能以及性能、質(zhì)量等多個(gè)方面去進(jìn)行考慮，具有一定的復(fù)雜性，在這個(gè)過程中，他們判斷機(jī)械品質(zhì)的好壞也僅僅以技術(shù)指標(biāo)為主，完全忽略了機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)能源造成的損耗，沒有養(yǎng)成一定的節(jié)能意識(shí)，無論是對(duì)于管理負(fù)責(zé)人還是設(shè)計(jì)人員來說，都沒有加強(qiáng)這方面的宣傳工作，存在一定的工作誤區(qū)，這是應(yīng)該注意的問題，也是節(jié)能設(shè)計(jì)在應(yīng)用中不能有效發(fā)揮的主要原因。

3.3 節(jié)能效果不理想

從實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，雖然部分企業(yè)已經(jīng)注意到節(jié)能理念的重要性，并且真正的將一些政策應(yīng)用到其中，但是從結(jié)果來看，可能受到環(huán)境以及技術(shù)水平等方面的影響，節(jié)能原理的應(yīng)用效果差強(qiáng)人意，在提升能源的利用率上始終存在一定的差距。出現(xiàn)這種情況的原因主要是由于工作人員在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用上存在一定的偏差，在管理制度上沒有對(duì)節(jié)能方面的工作進(jìn)行細(xì)節(jié)上的完善，工作過程中存在過多的漏洞，從而導(dǎo)致不能有效的發(fā)揮節(jié)能原理在其中的有效應(yīng)用。

4? 加強(qiáng)節(jié)能原理在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中的措施

4.1 提高工作人員的綜合素質(zhì)

從工作人員方面來看，有關(guān)部門應(yīng)該從根本上提高工作人員的綜合素質(zhì)。首先，應(yīng)該拔高現(xiàn)有的招聘門檻，為機(jī)械設(shè)計(jì)工作注入新的活力和理念，在招聘的過程中需要注意人才的全面素質(zhì)，包括學(xué)歷水平、技術(shù)能力以及性格特點(diǎn)，為節(jié)能原理的應(yīng)用提供前提。其次，對(duì)于現(xiàn)有的工作人員，也要強(qiáng)化他們的專業(yè)素質(zhì)，通過參加培訓(xùn)教育，使他們對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)有一個(gè)新的認(rèn)知，并且將節(jié)能技術(shù)真正的應(yīng)用到具體的工作中，在操作上應(yīng)該從機(jī)械設(shè)備的整體性能上去進(jìn)行考慮，不能由于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用忽略其他技術(shù)指標(biāo)，并且強(qiáng)化部門與部門工作上的整體協(xié)調(diào)，為機(jī)械設(shè)計(jì)建設(shè)高素質(zhì)的人才隊(duì)伍。

4.2 加強(qiáng)節(jié)能理念和技術(shù)水平的提升

首先，有關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)在節(jié)能理念上的宣傳，幫助工作人員認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要性，并且由管理人員帶動(dòng)全體員工，強(qiáng)化工作上的節(jié)能意識(shí)，創(chuàng)新現(xiàn)有的組織結(jié)構(gòu)，配合節(jié)能理念在設(shè)計(jì)中的提升。另外，對(duì)于現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)，有關(guān)人員也應(yīng)該找到其中存在的問題，并且從國內(nèi)外引進(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)，也可以加大在這方面的科研投入，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的長期發(fā)展。

5? 結(jié)語

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)是我國基礎(chǔ)工業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，它也是機(jī)械工程的前提，對(duì)人們的日常生活有著重要的影響，在可持續(xù)發(fā)展理念的前提下，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)也提出了節(jié)能的要求，通過節(jié)能原理在材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及動(dòng)力設(shè)計(jì)等方面應(yīng)用，從而達(dá)到降低能源消耗的目的，有關(guān)人員需要注意應(yīng)用中存在的問題，并且加強(qiáng)各方面的管理工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]周萬鴻.機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)保節(jié)能基本原理分析與應(yīng)用[J].世界有色金屬，2019（04）：311，313.

[2]孫啟明，孫冉.基于節(jié)能設(shè)計(jì)理念的機(jī)械制造原理及應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2018（17）：131-132.

[3]張祖韜.試論機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用[J].中國高新區(qū)，2018（03）：150.

[4]蔣天華.機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用探究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（01）：32，37.

[5]安德斌.機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理與應(yīng)用探析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24（09）：365.

[6]宋旭智.機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)基本原理的分析與應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（22）：64-65.

[7]李征.機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用策略[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（10）：130.

[8]高鈞，范興，何濤.機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（06）：154.