机械设计节能原理及其运用研究

机械设计节能基本原理及其应用探讨作者：陈其来源：《现代经济信息》 2018年第11期一、机械设计节能基本原理目前机械设计节能基本原理较多，各种原理均具有明显优缺点，实际应用范围不同，而应用较为广泛的基本原理具体表现为下列三个方面。

1. 以势能为核心的机械设计节能原理一般来说，根据机械设计相关能量守恒定律阐述以势能为核心的机械设计节能原理时，系统势能对于消耗功率值影响较为明显，并且会产生相应变化，诸如机械设备工作阶段，其势能受设备运行影响较大，继而势能出现变化，但这些变化的势能保持时间较短，难以将其在较短时间内完全转化为可利用势能，这样会产生一定程度能源消耗问题，并且这种情况对于节省能源会产生负面影响。

因此基于防止该情况发生，或将这种情况条件下能源消耗降低至较低水平，均要提出求合理方法，并实施有效处理。

在实际机械设备运行过程中，应采取措施将势能变化程度控制在最小水平范围，这样才可达到机械设计节能效果。

2. 以动能为基础的机械设计节能原理具体机械设备运行阶段，机械动能作用尤为突出，机械设备将消耗能源转化为一定量动能，再利用这些动能保持设备正常运行。

基于能量守恒定律基本原理强化动能控制效果，由于机械本身结构复杂程度较高，实际操作难度过大，并且相关动能能量变化影响因素极多，各个因素均可对动能产生明显影响，这样对于机械设备正常运行产生一定限制作用，因此，要求尽可能减少资源能源消耗程度，达到良好节能效果。

在具体机械设备工作阶段，应尽可能降低机械运行阶段零件之间摩擦力，这样才可极大限度将资源能源转化为有效动能，这样便要求相关技术部门及工作人员采取相应措施，而常见措施大体包括下列三个方面。

首先加强各个零件之间装配核对以及检验，确保装配精准度；其次利用各种先进机械装配材料，基于这些材料优异性能，将消耗资源及能源程度降低至最低水平；最后采取措施简化机械设备启停程序，还可更改程序或添加设备装置降低启停频次。

3. 减少其他消耗功率在机械设备运行阶段，基于各种因素影响会产生大量无用功，这样便需采取有效措施降低上述无用功功率发生频次，尽可能实现节能效果。

机械设计节能基本原理的应用浅析长期以来，经济的高速发展都是以牺牲环境和资源为代价，导致了环境污染严重和资源短缺等问题，目前，这些问题又反过来阻碍和制约了经济的发展和社会的进步，人们也逐渐认识到了保护环境和资源的重要性。

能否妥善处理经济发展和环境资源的关系，将直接影响着国家的经济发展速度和社会发展的稳定性。

节能降耗是保护环境和资源的重要途径，机械设计节能是节能降耗的重要组成部分，因此，加强对机械设计节能的研究势在必行。

只有遵循机械设计节能基本原理，机械节能设计才会达到显著的效果，机械节能设计被广泛运用，对我国社会经济的可持续发展具有重要意义。

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会产生很多问题，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[1]。

二、机械设计节能中存在的问题机械设计当中普遍存在的一个问题在机械设计当中，能源浪费是普遍存在的一个问题，也是我们需要解决的一个问题，产生能源浪费的原因有很多，本文简单总结了以下几点。

（一）不重视节能设计，缺乏节能设计理念在传统的设计理念当中，机械设计的最终目标是机械设备生产能力提高，设计人员遵循这个理念，首先考虑的就是提高机械设备的运转速度、载重量等，其次就是考虑机械设备的可靠性、安全性和穩定性，节能减排问题没有考虑其中。

随着经济的快速发展和技术水平的不断提高，机械设计的理念不再是尽可能的提高机械设备的生产能力，需要我们尽快的从传统的设计理念中走出了，重视节能设计。

（二）设计人员专业水平较低机械设计工作专业性强，需要专业的设计人才。

但是，有些设计人员综合素质偏低，设计理论知识掌握不足，并且不愿学习新的知识，这种“吃老本”的情况就会导致机械设计落后，能源消耗大等问题。

机械设计节能基本原理的分析与应用探讨摘要：工业经济发展过程中，对设备研究和部件设计不断提出新的要求，机械设计属于设计学内容，但是在工业、军事、生物和药学等领域应用较广，常见的有汽车设计、纺织机械设计等。

现代机械设计过程中强调节能环保的重要性，因为在设计实践中要做好前期的调研和规划工作，本篇文章在此基础上，主要对机械设计节能基本原理和应用方法进行研究与分析。

关键词：机械设计；节能；基本原理；应用方法；分析现代机械设计类型主要可以分为三大类，继承性机械设计、新型机械设计和变型设计，机械设计工程中需要根据不同行业机械使用特点和使用要求，分析设备基本构建和部件组成结构以及运行原理，设计的同时尤其要注意部件尺寸和规格尺寸的计算与安排。

针对机械设计主要内容和要点，需要对其工作原理、核心原则以及应用方法做出研究分析。

[1]一、机械设计节能基本原理分析机械设计制造过程中需要处理好动能计算与转换问题，节能设计对动能转换和应用具有重要作用。

在传统的机械设计制造中，一般首先要考虑的是机械输出功率的变化，不同类型的机械设备在运行使用过程中均会有波动的产生，继而输出功率有变化。

机械节能设计对设备运行周期和加工精度的影响比较明显，加工过程中，可以依据机械设备产生的动能情况做好能源转换和回收。

机械设计在部件构造方面不同，因而节能特点也不同，需要根据系统的节能状况做好设备的调试，设备系统在调节后发生动能变化，能源回收应该在最小范围内完成，机械设计节能安排不同，输出功率也要依据相关数据做出相应的调整。

当系统的运行环境不同，会导致机械设备的输出率也产生变化。

即便是结构完全一致的机械系统在运行过程中也需要通过人工调节改善系统的节能状况，机械设备在短时间内的运行产生的波动较大，但是在产生这些波动的同时会有相应的阻力出现影响机械正常运转，降低设备运行工作效率，但是这种阻力会随着设备运行变化逐渐减小，逐渐增强系统的节能效果。

设备运行中产生不同的摩擦力，会对机械运行产生阻碍影响，但是对机械部件实行润滑处理或及时调整零部件的精密度则能够更好的提升机械运行效果，促使设备的使用效率提升。

机械设计环保节能基本原理分析与应用摘要：目前环保节能已经成为社会发展的主要方向，各行各业都将环保节能的理念运用到实践当中，在机械设计工作中合理运用环保节能理念，对于促进机械设计行业的可持续发展具有非常重要的意义。

本文主要研究机械设计中环保节能的应用情况，为相关的设计人员提供参考。

关键词：机械设计；环保节能；原理；应用范围如今，在能源危机与环保不断推动下，节能环保成为各地区人员关注的焦点和研究的重点课题，尤其是在各种先进技术发展创造的便利条件下，使得节能环保技术也得到迅速发展。

然而，虽然节能产品的技术水平得到很大程度的提高，但某些大功率机械仍然有不节能情况发生。

因此，需要掌握机械设计过程中必须严格遵循的节能环保原则。

1机械节能设计的相关概念1.1节能设计的意义在目前情况下，由于能源使用率非常低，各行业都难以实现可持续发展。

虽然机械工业的发展已经在一定程度上得到提升，但就目前情况而言，机械自动化的实现仍然较为困难，这已经成为目前社会上一个较为严重的问题。

目前我国人口众多，地域辽阔，但人均资源的利用率很低。

近年来，随着资源消耗的不断增加，导致我国的能源储备急剧下降，这就是我们必须不断加强机械工程中节能理念的渗透的原因，最大限度地降低机械制造自动化过程中的能耗和污染风险，确保我国的工程行业得到进一步发展。

1.2节能设计概念的应用限制在机械制造中使用节能技术可以减少环境污染，但由于目前我们的制造技术尚有局限，且没有引起相关负责人的注意，因此一些节能环保技术还没有得到很好的应用。

我国虽然在近些年的机械制造过程中已经拥有了一定的节能和环保意识，但这仅适用于某些特定的环节中，如果不能广泛发展，将不利于机械制造的进一步发展。

2机械设计环保节能基本原理机械设备环保节能将以势能为基础的节能、以动能为基础的节能、通过降低其它方面输出功率实现节能、减少无用功率、以功率平衡为基础的多种措施结合到一起，这些不同措施的原理构成了机械设计节能及环保的基本原理[1]。

机械设计节能基本原理的分析与应用摘要：国家经济在飞速发展,人们的生活水平在日益提高，但是随之而来的环境问题也日益严重。

过去我们只重视经济发展，采取“粗放型经济”发展模式和以牺牲环境为代价来发展经济的状况日益被人们所反思。

如今越来越多顺应时代潮流的理念和技术，坚持贯彻可持续发展的理念被各个国家提上日程安排。

而可持续发展中的一个重要环节就是环境的保护和节能减排，机械设计节能的概念也悄然登上历史舞台，为节能减排工作提供了重大的改善措施和一系列的技术突破。

关键词：机械设计；节能；基本原理分析与应用改革开放以来，我国的经济发展水平和速度，举世瞩目。

但是随之而来的代价却是我国的生态环境遭到日益严重的污染和破坏。

在粗放型经济发展模式下，我们不得不面对的现实就是单位GDP的成本远远要高于其他发达国家。

而且随着生态环境日益的恶化，土壤、大气及水污染等问题严重，甚至是威胁到了人们的身体健康。

所以如何提高资源利用率？如何降低污染物的排放？如何实现经济的可持续发展问题？这些都已经成为我国迫切需要解决的重要问题。

而机械节能技术则给这些问题的解决，提供了一条新的发展道路。

为改善我们的生态环境，实现经济的可持续发展，提供了多一种的选择，让我们以发展的眼光看问题，为后世子孙谋福利。

1机械节能技术的基本介绍与现状能源问题是一个世界性的难题，它不仅仅是一个国家的事情，充满“分享”精神的说，能源问题是属于全世界的。

出于对同一个地球的保护，如何高效节能被各国政要搬上议会舞台，成为大家共同关注与研究的课题之一。

而随着科学技术的发展，电子计算机技术的发展水平崭露头角，为节能技术提供了非常有用的条件，更进一步促进节能技术的发展。

节能的概念顾名思义就是尽可能减少能源的消耗，提高能源的利用率，并且通过加强能源的管理、技术方面的支持以及在经济上的合理利用，并且保持在环境和社会可以承受的范围内，减少能源从生产到消费各个环节中的损失和浪费，从而达到更加有效和合理的能源利用效果。

试析机械设计节能基本原理与应用摘要：笔者主要从机械设计节能基本原理、机械设计节能原理的实际应用等方面概述了本文主题，旨在与广大学者共同探讨学习。

关键词：机械设计；节能；基本原理；应用随着时代的发展，生态问题与能源危机日益严峻，极大影响了人们生活与生产，在这种时代背景下，节约能源、保护环境已成为全球共识。

机械生产作为社会发展中不可或缺的产业，节能环保问题不容忽视。

机械设计作为机械工程领域的第一工序，其在产品设计中除了考虑产品性能、质量外，更要注重设备的节能型，尽可能的节省资源浪费，避免因为设备不具备节能性能而造成大量材料的浪费。

文章从机械设计节能的原理入手，从实际出发通过能量分析提出了机械设计的节能方法。

一、机械设计节能的重要性我国工业产业与西方国家相比，有着起步晚、起点低的特征，但伴随改革开放以来国内经济的迅速发展，机械生产行业也得到了前所未有的发展，在国家经济中占有重要地位。

机械设计作为机械工程领域的重要组成部分，其对机械工程有着很大影响，近几年来，受到国家节能减排、保护环境政策的影响，机械设计节能工作的开展已成为不可逆的趋势，在这种时代背景下，要求机械设计人员充分考虑各种因素，除了保证机械产品的最初性能外，更要做好节能环保及经济性要求，我们首先要对这些内容分析和整理，正确认识这些环节的工作要求。

因此，在机械设计的时候，我们要对设备的配合及应用更加注意，力求机械设计在保持正常运转的时候，尽可能的降低能量损耗，从而让机械设计达到当前可持续发展战略的要求。

二、机械设计节能基本原理机械在工作的过程中，能源消耗的功率为机械工作的有效功率和损失功率之和。

根据机械守恒原理，可以推导出如下的式子：N M =N SF +NCF+N R +dT/dt在上式之中，N SF 表示的是其它作用力做功消耗的功率；N CF 表示的是有势力做功消耗的功率；N R 指的是无用的功率；dT/dt 则表示的是该系统之中动能的变化率；N M 则表示的是该机械设备输入的总功率。

机械设计制造及自动化节能设计理念研究摘要：近年来，伴随机械设计制造及自动化的发展，能源消耗量较大的问题也逐渐突显出来。

机械制造和自动化技术被广泛应用在各大领域，我们要将节能环保的设计理念引入到机械制造和自动化中从而做到节能减排与经济效益为一体的多方面发展体系。

文章将机械设计及自动化作为重点研究对象，阐述了节能设计理念的应用。

关键词：机械设计；机械制造及自动化；节能设计引言机械化是人类工业革命中的一个重要的标志，也是工业企业都关注的要点。

机械制造和自动化技术不仅影响通用机械工业的发展，而且与国家的经济增长和产业发展密切相关。

传统机械产品设计和制造时间长，浪费大量资源能源，并且回收拆卸困难。

在机械制造和自动化设计环节，坚持节能理念，可以促进资源的合理利用，促进资源的可持续发展。

1.机械制造和自动化利用节能设计的优势通过在机械制造中对节能设计的引用，可以达到节约资源的目的。

其内涵主要在于对机械产品进行制造时可以实现对各种资源的循环利用，从而减小对环境的污染。

对机械产品进行设计时，要满足可拆装、可回收的相关要求。

此外，还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定，通过之后才能够真正的对其进行生产。

而且传统机械制造的设计理念使得其制造与设计的时间都相对较长，且产品的可拆装难度较大，对资源的回收也较为困难，甚至更为严重的还会对环境造成重度污染。

因此，相关企业要不断的对节能减排的设计理念进行宣传和推广，充分合理的利用资源，使资源得到科学合理、有效的利用，提高废物的回收率，从而实现资源的可持续发展。

2.机械设计制造及自动化发展现状分析2.1 发展初期需求在我国工业生产中，机械设计占据重要地位，特别是自动化技术的应用，使得机械设计的生产效率和安全系数大幅度提升，促进机械设计高速进步与发展。

但由于机械设计与自动化技术结合还处于初级阶段，各方面技术还不成熟，因此我们需要认识机械设计与自动化高速发展过程中存在的不足，加以改进，促进机械设计与自动化稳步前进。

机械设计节能基本原理的分析与应用张超摘要：节能设计理念是当前针对机械制造领域中能耗过大、浪费严重、消耗过多等一系列问题而提出的新型技术理念，当前机械制造行业应该明确节能设计的内涵，将节能设计理念作为进行机械制造建设的根本指导思想，实践节能设计理念的实质和精髓，让机械制造获得效能、质量、效益上的全方位发展，使得机械制造更加符合高效率发展、节能环保的时代发展目标，奠定好新时期机械制造领域发展的思想、结构、组织基础。

本文进一步分析了机械设计节能基本原理及应用，以供同仁参考借鉴。

关键词：机械设计；节能；基本原理一、节能设计在机械制造中的必要性与传统的工业制造模式相比，通过节能设计，对我们的生活环境、生产环境、生存环境都有一定的改善，具体优势表现在: 首先可以节约资源，实现资源的回收再利用。

机械制造与自动化的节能设计主要包含了对自然环境的设计、生态环境的设计、环境意识的设计等一些方面，通过节能设计不仅可以实现在工业发展过程中对环境的保护，减少环境污染，还可以通过节能设计来实现对报废机械的回收再利用，这也是节约资源的一个途径。

其次可以进一步减少对工业建设的投资，优化资源配置。

机械制造设计发展需要我们投入大量的人力、物力、资金，通过节能设计的应用，我们可以改善产业结构，有效配置资源，大大减少对本行业的后期投入量，进而取得更多的经济效益。

再次能够促进人类与环境的和谐发展。

环境保护与可持续发展是我国建设必须遵从的基本原则，通过节能设计的应用，对资源与环境都能起到很好的保护作用，进而促进我国社会和谐发展，也为我国机械制造业的绿色发展打下坚实的基础。

二、机械设计节能基本原理的分析机械产品，在进生产的过程中，其进行的能源消耗功率，主要是通过工作中的有效功率，以及损失掉的功率，来具体表现的。

通过两种功率的和数，可以将其具体的消耗功率，使用公式来表示：NM=NSF+NCF+NR+ 。

在这个公式中，其中的 NM表示的是在运行过程中，其全部的功率情况；其中的 NSF表示在其他的作用力之下，其设备出现做功，之后出现的功率情况；其中的 NCF则表示的是设备运行中的有势力，进行做功之后，出现的功率；NR可以用来表示设备生产中出现的无功功率；最后是，其动能出现变化的功率情况。

探究机械设计节能原理及其运用发表时间：2020-12-11T11:08:32.060Z 来源：《科学与技术》2020年第22期作者：晋秋明[导读] 现代社会经济高速发展离不开机械设备的广泛应用，机械设计要正确处理好节能与环保的需求，有效提高能源资源的利用效率，减少对自然环境破坏晋秋明上海电气风电集团股份有限公司 200233摘要：现代社会经济高速发展离不开机械设备的广泛应用，机械设计要正确处理好节能与环保的需求，有效提高能源资源的利用效率，减少对自然环境破坏。

机械节能设计作为实现可持续发展的基本要求，也是设计人员重点研究的方向，深入了解机械设计的基本节能原理，在实际中进行广泛应用，有效提高机械设备的整体使用寿命，减少企业自身的生产经营成本，促进社会效益、环保效益、经济效益的同步提升。

关键词：机械设计；节能原理；升降机设备引言机械设计要充分运用节能环保的理念，有效减少机械设备对能源资源的需求，增强机械设备的整体运行质量。

随着我国社会经济的快速发展，对能源资源的需求量也在不断扩大，导致社会经济发展面临着能源紧缺等问题。

为了有效缓解能源资源压力，要对机械设计的节能原理进行深入研究，优化设计理念，减少机械设备对能源资源的过度消耗，满足我国节能减排的要求。

对机械设计节能原理以及具体应用策略进行分析，有效缓解现阶段能源压力，符合节能减排的实际需求。

1机械设计节能原理1.1动力机械设计节能原理也被称之为平衡原理，可以改进动力源、减小摩擦、优化匹配功率节能有效减少机械设备在运行过程中产生的能源资源消耗，对设计环节进行有效优化。

所谓的动力源就是指在机械设备运行，发动机的电能与动能热能势能转化的效率，根据实际机械设备启停的变化情况进行分析，在机械设备关闭以后出于惯性因素并不能够立即停止运行，而将这一部分的动能或势能进行快速存储，可以保证机械设备获得更多的初始动力，减少能源资源消耗。

1.2摩擦由于发动机的运转，齿轮动力传送柱和传送带，使得能源充分达到机械设备的不同部位，这一部分又会产生巨大的摩擦而造成动能损失，为此要尽可能保证机械设计各组件之间摩擦减少，例如对机械手的设计，保证其各个关节都能够光滑的圆柱轴承或者液压柱进行连接，增加润滑效果，来最大限度上减少摩擦，避免重力发生损失。

机械设计环保节能基本原理分析与应用我国机械领域在不断的提高和更新，其整体发展虽然能够为我国国民经济带来快速且稳定的增长，但是同时也存在着对资源过度开采，使用中的资源浪费的情况。

在制作机械产品的过程中存在废气污染排放等问题，这些问题都会直接影响到我国环境的发展。

无论是任何一种经济的发展，其本身都不能够建立在破坏环境的基础上，需要意识到环境是保证经济发展的最重要因素之一。

标签：节能环保;工程机械;应用引言近几年来，我国工程机械产品的先导——信息技术，实现了自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控等功能，工程机械的科技含量越来越高。

为有效降低其对环境带来的压力，关注工程机械产品的节能与环保成为必然。

1机械设计加工中能耗现状及原因1.1机械设备的差异性导致能耗程度不同在开展机械设计加工的过程中，应结合实际选择使用的零部件结构或者材料来选择对应机械设备。

但在实际设计与生产的过程中，人占据主导因素，部分设计人员为提升工作效率，选择了不合适的机械设备，造成机械施工工艺的错误，尤其是在小零件的设计与加工过程中，设计人员对其设计尺寸尽量选择偏大的，造成机械材料的浪费[1]。

选择不同的材料会产生的耗费量不同，因此会造成耗能程度也不同。

1.2不同机械设备的不同型号能耗量不同针对同类设备，不同的型号其实际作用过程中的功率大小是不同的，应以实际的生产规格来进行机械加工处理，与企业展开合作，但是在相关订单的完成过程中，会导致零件生产过程造成资源浪费。

例如采用历史刨床加工就可减轻机械设计加工的能耗，因此在实际的生产过程中，应以具体订单量，来加强设计，尽量选择合适的施工工艺。

2机械设计环保节能理念的应用2.1应用环保型材料1）应用再生利用的材料和资源。

在设计工程机械产品时，要尽可能在各系统和部件设计中运用可回收、易分解、能再生的材料，保证其加工和使用过程中对环境无害。

在设计结构件时，要选择容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，这样工程机械材料的再生率会大大提高。