探讨机械设计中的节能设计理念

探讨机械设计中的节能设计理念

薛雨龙

汉宇集团股份有限公司， 529040

摘要：在机械设计中应用节能设计理念对国家实施可持续发展战略具有重大意义，本文立足于飞速发展的时代背景，从机械设计整体流程中树立节能设计理念和在制作成本上节约资源以及在机械制作过程中优化设计流程三个方面探究节能设计理念在机械设计中的应用，深入实施国家可持续发展战略，有力地推动我国机械制造业的发展。

关键词：机械制造；机械设计；节能设计理念

引言：在机械设计的过程中如果能结合节能设计理念，我国的机械制造业一定可以蓬勃发展，因此，在机械设计过程中贯彻节能设计已然是重中之重，通过机械设计中节能设计理念的全面应用能最大概率的降低机械设备所产生的浪费现象，提高生产机械设备的效率、降低在生产机械设备的过程中产生的能源较大程度损失的情况，对保护生态环境具有重要意义。

1. 机械设计定义的概述

机械设计的英文名字是machine design，是指按照各种不同机械设备的使用要求来对机械设备的运行原理、整体结构、运作方式、各种能量和力的传导方式、每个零件所使用的材质和外形大小连接方式等进行思考、研究并将这一些想法、灵感转变成具体步骤来完成整体制造的过程^[1]。机械制造的首要组成部分就是机械设计，机械设计是制造、生产机械设备的第一步也是最重要的一步，它直接决定了一个机械设备性能天花板的高低。在种种不可变的条件下，例如：成本材料、现有知识、有限设备，设计出综合实力最优质的机械设备是机械设计的原则和努力标准，换句话说即是在现有的基础条件下最大限度的优化设计，而机械设计要想做到优化设计则需要全面的考虑到各种要求条件，比如最优的运作性能、最低的施工成本、最简单小巧的外观和大小质量、对能源的最大利用以及对生活环境的最小污染等，但鱼与熊掌不可兼得，这些要求条件通常相互制约，而机械设计就是要在这些相互制约的要求中从实际情况出发找到一个相对平衡的设计方法。在我国工业革命刚刚开始的时候，优化机械设计大部分是依据设计师的本身知识、工作经验和眼光长远与否来决定的，随着我国工业的不断发展，机械设计也不断地尝试与各种新兴技术创新融合，使设计出的机械设备展现更优质的工作状态。

2. 节能设计理念的定义概述

节能设计的概念则是使被设计的物体在现有的基础条件下，全面地利用资源，尽量降低对生活环境的污染程度的设计理念。就针对于离我们生活最近的机械设计来说，在我国未提出节能设计理念之前，机械设计很少或者几乎不考虑循环使用资源材料，保护生态环境等问题，这些都可以从机械设计的设计流程中看出，殊不知这样做不但会加大制造机械的资源成本，还会阻挠我国工业的蓬勃发展，在国家倡导节能环保，绿色生活的策略背景下，节能设计理念逐渐被人们熟知，节能设计理念虽然被人们认知广泛，但节能设计要想具体实施却存在一定的难度，这些难度具体展现在技术和安全两个地方，一些设计师为了提高本身的工作效率，于是弱化了安全问题的保障在机械设计过程中的重要程度，导致了设计出的机械设备在工作过程中的安全系数得不到保障，而且极易使设备在运作过程中存在过高的风险而发生机器故障，导致节能能力本就低下的机器雪上加霜。除此之外，节能设计理念的表现效果也与现在技术手段的创新升级，成本材料的选择应用等等条件密不可分^[2]。

3. 将节能设计理念应用到机械设计中

3.1在机械设计的整体流程中树立节能意识

在整个机械制造设计过程中，熟知节能设计理念，并且在熟知节能设计理念的同时还要大力的将节能设计理念应用到生产制作过程中去，当设计人员真正按照规定实施的时候，节能设计理念才算真正贯彻进机械设计当中。目前来看，发动机、轴承系统、环境操作等方面均有节能设计理念的身影，以轴承系统为例，各轴承之间运作协调稳定、耗能减少正是因为节能设计理念的输入与实践，从轴承系统中我们不难看出正向树立节能设计理念可以为机械设计过程起到引导正确方向的作用。

3.2在制作成本选择上节约资源

在生产机械设备的过程中，对初期成本选材的设计步骤要尤为重视，唯有合理、完整、有效的机械设计，才能使机械设备生产工作科学进行。在机械生产的初期，我们就要在机械设计的过程中考虑机械产品的回收和循环使用这一要素，从节能设计理念以及制造成本出发，设计出完善的设备生产过程，使节能设计理念在机械设计的源头上实现。从节能设计理念这一角度出发，在生产过程中使用节能材料也是重要的一部分，机械设计中选择的材料的节能程度，会直接决定能源的利用情况和环境的污染程度，耗能低，污染小的生产材料更能与节能设计理念相匹配。而且在机械零件的设计选择中，也应选择具有无毒害、无污染、好分离这些要求的机械零件，来避免浪费资源的现象发生。在机械设计的过程中最大程度的融入节能设计理念，可以更加游刃有余的应用节能环保的生产材料，从而最大力度的向人们普及节能环保材料。总而言之，在设计机械产品的过程中，我们要考虑机械产品的制造成本与节能设计理念的互相融合，在设计过程中思考如何处理因为生产而造成的资源浪费还有替换对环境具有超标污染的生产材料等问题，从而从基本上设计出具有节能设计理念的产物，做好机械生产设计当中可持续发展的重要一步。

3.3不断创新优化机械制作过程

机械设计的制造步骤，需要全面贯彻节能设计理念的核心要素，即根据机械设计制作流程合理融入节能技术，一个机械产品的功能结构、技术规格、实际应用、耗能情况等都直观的反映出节能技术理念对于这一机械产品的机械设计流程的应用情况，规范的在机械设计过程中应用节能设计理念，可以在机械制造的工作中提供强大的技术支持，可以在机械设备运转工作过程中一定程度上降低机器发生故障的几率，在一定程度上使机械制造产业收益最大化。

随着科学技术的飞速发展，时代不断引导着机械制造设计向自动化方向发展靠近，使机械制造生产过程中可以先进行模拟产品达标之后再大肆地投入到实际生产当中的这一生产流程，这一制作流程可以通过计算机自动化技术得以实现，从节能技术理念的角度来说，在设计中融入计算机自动化技术能将机械设备运作错误率降到最低，最大程度的减少已经出厂的机械设备再返厂，使工厂避免不必要的经济损失。计算机自动化技术相较于传统的图纸设计，操心更少，减少设计师的精力浪费，而且也更大的符合节能设计的理念要求。在当今社会的时代背景下，计算机自动化技术与机械设计的实践结合能够全面实现节能减排，控制成本的目的，通过计算机自动化技术创新完善机械产品制作的制作流程来提高机械产品的出厂合格率，来体现节能设计理念的应用。

结论：结合全文来看，跟大多数发展迅速的国家相比，我国的工业依然处于发展中的状态，节能设计理念依然存在一些漏洞，正因如此，我国的机械设计仍然存在着较大的上升空间，结合实际我国应该从机械设计的源头树立节能技术理念，在制作成本上节约资源，在机械制作过程中优化制作过程多个方面实现节能设计理念在机械设计中的应用。

参考文献:

[1]王星.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].南方农机,2019,50(21):139-140.

[2]李瑞宁,杜凤龄.节能设计理念在机械制造及自动化中的应用[J].现代制造技术与装备,2019(01):197+200.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2019.0104.