机械设计节能原理及其运用研究
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摘 要：随着我国社会的进步，各个行业对能源的需求量也在不断的提升，在这样的背景下，能源紧缺已经成为了一个社会性问题，为了缓解我国的能源压力，政府部门提出了节能减排的生产理念，要求各个行业在生产过程中，要对原有的生产模式进行优化，减少对能源的消耗，减少各种有害物质的排放。机械制造业是我国的重要行业，在机械设计的过程中，必须要把节能的理念带入其中，减少机械设备运行对能源的消耗。对机械设计节能原理及其运用进行分析。
关键词：机械设备;设计理念;节能环保
中图分类号：TH122 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.024
0 引言
现阶段，节能已经成为了所有行业的发展目标，作为我国的重点行业，机械制造业在机械设计的过程中，也必须要遵循这样的设计理念，通过设计理念的优化，减少各种机械设备在使用过程中对能源的消耗，这样的机械设计方式，充分迎合了我国当前的节能理念，同时，也可以缓解现阶段的能源压力。下文对此进行简要的阐述。
1 机械设计节能技术的原理
地球上任何机械运动都要遵循牛顿的力学定律，机械设计的节能原理，就是以能量守恒为理论基础，通过能量的高效运用，实现机械设备的节能设计。在机械运动的过程中，各种能量之间可以实现互相转化。在机械设备运行的过程中，势能与动能之间往往不能实现完全转化，势能在向动能转化的过程中，会产生一定的变动，这样就造成了能量的损耗，从而产生能源的过量消耗。而机械节能设计，就是对机械设备运行过程中产生的势能波动进行控制，使势能处于合理的范围之内，提升势能与动能之间的转化率，从而达到节能的设计效果;在机械设备的运行过程中，动能是保证设备运行的主要能量，机械设备的结构复杂，许多因素都会对设备的动能造成影响，产生了能量的消耗。为了减少这种现象的发生，在机械设计的过程中，着重减小设备构件之间的摩擦力，降低机械设备运行过程中能量的损耗，通过这样的方式，来实现机械设备的节能设计。
在实际的设计过程中，可以从以下几个方面入手，减少设备对能源的需求，首先，对设备的各种配件进行检查，保证配件之间运行的默契程度，保证配件的精确度与设计精度充分吻合，减少运行问题的发生;其次，要在配件的材料上下功夫，选择性能优良的材料来制作各种构件;最后，要对机械设备的启停程序进行优化，通过上述方式，可以实现机械设备对能源的消耗，达到预期的设计目标。
2 机械设计节能原理的运用
机械节能设计对于社会和行业发展都有非常重要的意义，是机械制造行业进步的必然趋势。通过这种先进设计理念的导入，可以有效减少能源的消耗，缓解我国当前的能源压力。在机械设备的运行过程中，由于设备种类的不同，其中的结构和运行方式都有很大的差异，各种能量之间的转换也存在不同。在實际的机械设计过程中，要充分地把节能理念带入其中，实现各种能量之间的高效转化，减少设备运行过程中能源的损耗。
2.1 机械设计节能原理在升降机械设备中的应用
升降设备是机械设备中的重要组成部分，这种设备主要是负责垂直运输的，升降设备的运行模式主要包括压力传导方式和链条动力传导方式。由于升降设备运行轨迹的特殊性，需要大量的动力，才能驱动设备运行到指定的高度，实现垂直运输作业。升降机械在运行中，主要是把能量转化为重力势能，这样的转化方式，会消耗大量的能源，在对其进行设计的时候，可以对链条等动力传输装置进行优化设计，提升能量之间的转换率，达到节能的目的。
2.2 机械加工设备设计中应用节能原理
机械加工就是把机械设备由图纸上的方案，转化为真正的设备。这也是机械制造业的核心工序，所有的机械设备都要通过这项工序才能形成具体的实物。在机械加工设备设计的过程中，要充分融入节能的设计理念，要对机械加工设备的节能系统进行优化，通过这样的方式，达到节能的目的。
2.3 调节功率匹配节能
在机械设计的过程中，要充分考虑机械设备在不同的环境中对能源消耗的差异性，合理制定设备的运行功率，通过设备功率的优化，发挥出节能理念的重要作用，减少对能源的消耗，保证机械设备的运行功率与实际的需求功率相一致，例如出现小马拉大车或者功率输出过大等情况，都会造成能源的浪费。在实际的设计环节，设计人员要对设备的用途和设备在使用时承受的荷载进行精准的分析，合理地对设备的输出功率进行调节，保证设备的输出功率与实际的需求功率相匹配，通过这样的方式，来达到节能的目的。
综上所述，节能是我国当前社会的主要基调，所有的行业在生产过程中，都必须要遵循节能的理念，减少对能源的消耗。在机械设计的过程中，也必须要把节能理念带入其中，通过设备结构的优化和功率的调整，实现机械设备的高效运转，提升设备运行中各种能量之间的转换率，减少对能源的消耗，达到预期的设计目标。利用节能理念，推动我国机械制造行业的进步。
参考文献：
[1] 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（6）：10.
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