机械设计节能基本原理分析与应用
时间：2021-04-11 20:01:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]机械设计节能是机械生产制造与应用产业发展的必然需求，但是在设计时，应该遵循一定的原理，只有如此，设计出来的机械才真正的能够达到节能的效果。现阶段我国的机械设计节能理念已经深入人心，但是还未完全的实现机械设计节能。本文首先对机械设计节能技术现状进行了介绍，其次概述了其节能基本原理，最后对其应用范围进行了分析，希望有所借鉴。
[关键词]机械设计节能 基本原理 分析 应用
中图分类号：F625 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0068-01
机械设计节能对我国的机械产业发展起着重要的作用，而且其应用范围比较广，比如将其应用在大型冲击压路机设计中，这样在长距离道路建设中，能够节约非常多的能源，从而降低道路建设成本，如果将其应用在升降机械设计中，可以减少功率的消耗，单位体积的能源使其能够坚持更长的时间。相关行业从业人员应该具备危机意识，真正将机械设计节能落到实处。
一、机械设计节能技术现状
机械产品生产与制造以及应用都需要消耗大量的能源，能源短缺问题，已经成为世界问题，其所涉及的不仅仅是一个国家，世界上的任何一个国家对此都应该负有责任。世界人民生活在同一个地球上，如何能够确保地球能源足够人类的子孙后代享用，现已经成为世界各个国家需要解决重点问题。因为现代科技发展十分迅猛，为实现世界各国展开节约能源的合作提供了帮助，而且电子技术已经成为现代社会主导的技术，从而促进机械设计节能更早的实现。
无论是世界上哪个国家，其前期的发展都过于注重经济，而不失消耗大量的能源，如果一直按照此种经济模式进行发展，地球在能源迟早会全部葬送在人类的手中，因此减少能源消耗，提高每种能源的利用效率，同时还需要有关国家做好能源管理工作，发展高新科技，支持技术改进，使得能源与经济发展能够达到最佳的结合点。机械设计节能理念是能源节能技术发展的代表，其主要是通过合理的设计，使得机械更加的节能，利用效率更高。机械节能设计理念也通常被称作平衡节能原理。设计是机械得以在现实生活中广泛应用的不可缺少的条件，如果能够将节能的理念融入其中，则会对现实生活产生更加积极的影响。节能环保的理念已经深入人心，任何一个行业都应该践行这一理念，尤其是机械设计制造产业，因为我国市场经济中从事机械生产制造的企业非常多，如果从机械这一行业开始进行节能设计，这对提高机械设计的市场竞争能力有着十分重要的意义。传统的机械设计对能源节约不够重视，因此大多数设计人员只看重设计成果，很少关注能源浪费的问题，但是新时代，各个应用机械的企业在国家政策的感召下，都对传统的机械设计纷纷提出了质疑，对此对机械设计要求越来越高，虽然该行业的发展对设计要求非常高，但是要想真正的达到这一要求，还需要解决更多的问题，比如制度、政策以及法律法规方面的问题。
二、机械设计节能基本原理
机械设计节能需要遵循一定的原理，概况起来其原理主要包括机械系统的动能以及势能方面等，之后还需要设计人员对其进行函数分析以及相关资料的整理，最后依据设计原理总结出设计方案。
1、机械设计在动能方面的节能
以前设计师们主要是对机械系统动能变化对输入功率的影响进行研究，而且主要针对的是机械波动调节、提高使用周期以及工作精度等方面进行研究，很少考虑到动能变化对系统的影响，所以，我们主要是对这方面进行考虑分析。
在以往设计的机械系统中动能没有得到充分发挥，其主要原因是机械在工作过程中动能没有得到很好的回收转换，基于机械设计节能的基本原理，只要使得机械系统的动能保持在很小的范围内变化就可以达到节能的目的。
2、机械设计在其他输出力方面的节能
不同的机械设备在工作过程中所表现的输出力是不一样的，而且相同的一款机械设备在不同的工作过程中其输出力也不尽相同，所以机械的输出力在不同的工作阶段形式也是不一样的。在机械工作过程中造成输出力消耗过高的主要原因是在比较短的时间内输出力变化较大，如果把周期函数形式的输出力消耗保持在比较小的范围内变化就能达节能到节能的目的。
3、在机械设计时要尽量降低无用功的损耗
任何机器在运转过程中，由于阻力、摩擦、形变等原因一定会产生无用功的损耗，这与机械在设计中考虑到的精度、润滑程度等都有莫大的关系，无用功的损耗大大地降低了机械设备的使用效率，所以在机械设计时我们要以节能的基本原理为基础，尽量减少无用功，以期提高机械的节能性。
4、对机械设计节能原理的基本归纳和整理
本文主要是在动能的机械设计节能、减少无用功功率方面以及减少其他输出力功率方面对机械设计节能基本原理进行了简单的介绍，工程师们在进行机械设计时，只要考虑到将机械系统里面的一些参数常量等保持在很小的变化范围内，就能极大地增加机械节能性。
三、机械设计节能基本原理的应用范围
机械设计节能基本原理应用的范围是比较广泛的，因为其原理主要是通过质点系动能定理求证得出的，所以它对质点系组成的所有的研究对象都比较适用。
1、机械节能原理在升降机械设计中的应用
升降机械在工作中消耗的功率是比较大的，为此我们需要对其进行节能设计改善，那么我们要从哪方面开始着手呢，首先我们要分析主要消耗功率的原因，其主要消耗功率的是机械在提升或下降货物的过程中消耗功率比较大，经过试验我们得出按照电梯标准进行设计的机械要比传统的机械消耗功率要小的多。要想在升降机械上进行节能设计就要参考电梯的设计方案。把机械设计原理应用在升降机的节能上。我们主要应用的公式即为：
Q（t）r1=Pr2
其中：r1表示货物卷筒半径，r2表示配重卷筒半径，P表示衡量的配重，Q（t）表示可以提升的物体的质量。
2、.机械节能原理在加工设备设计中的应用
机械设计节能基本原理在加工设备中的应用可以说最为广泛，加工设备在我们日常生活中是必备的产品，可见其节能性对我们是多么重要。以下我们就针对生产加工中的设备牛头刨床进行应用。牛头刨床其机械内有一个惯性很大的主轴，它能够保证机械的正常稳定运转，但是为了考虑其输入功率的降低等因素，我们要根据机械原理在原来设备的基础上再加设一组牛头刨床装置，使新牛头刨床功率是原来的二倍，这就达了提高功率的目的。
3、机械节能原理在大型冲击压路机设计中的应用
大型冲击压路机其冲击轮表面特征并不是以周期函数进行体现的，它的变化幅度是比较大的，因此这就给我们的节能设计带来一定的难度，所以要想达到我们预期的目的，我们必须得要把冲击轮系统的势能在重心最低时其势能能够在最大范围内进行变化，只要能够达到以上要求，就能够达到节能目的。
四、结语
综上所述，可知机械设计节能对现阶段我国社会发展至关重要，从大的角度来说，甚至攸关世界各国的发展，因此世界各国都十分看重这一问题，其基本原理不仅可以应用在机电产品中，还可以应用在加工产品中，此外，机电产品也可以充分的应用，其能够降低各个机械产品的消耗，以此提高能源的利用效率，以此做好节约能源，经过研究分析，机械设计节能的关键就是降低输入功率，因此设计人员应该注重这一点。
参考文献
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