浅析机械设计中的节能设计理念

【摘要】 本文针对节能设计理念的特点和优势，以及我国机械制造自动化的现状进行分析，并且详细介绍机械制造自动化过程中的主要节能设计途径，最后阐述机械自动化节能设计的具体应用，以供参考。

【关键词】 机械设计;自动化;节能;环保

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.042

Analysis of the Energy Saving Design Concept in Mechanical Design

XU Chun-yuan

（Nanyang Vocational College of Agriculture，Nanyang 473000，China）

Abstract： This article analyzes the characteristics and advantages of energy-saving design concepts and the status quo of machinery manufacturing automation in China，and introduces in detail the main energy-saving design approaches in the machinery manufacturing automation process，and finally explains the specific application of mechanical automation energy-saving design for reference.

Key words： mechanical design;automation;energy saving;environmental protection

由于机械设计制造及其自动化技术在我国发展时间较短，和国外发达国家相比还存在较大差距，所以很多设备和研究都处于落后状态。目前，我国机械设计制造及其自动化应用还处于初级阶段，能源消耗大的问题十分突出。因此机械设计中节能设计理念应运而生。

1 机械环保节能设计遵循的原则

1.1 经济和成本原则

成本一直是机械设计需要考虑的重要因素。企业通过对机械进行合理设计，将成本控制在一定范围内，不仅能提升产品质量，还能提高产品收益，这同样是经济原则。但对于企业来说提高我国机械设计水平是提高市场地位的重要方式。

1.2 节能环保原则

企业在实施机械设计过程中，由于节能环保的设计理念，存在机械产品报废的概率。大量机械报废产品不仅污染了生态环境，还无法达到环保的要求，对我国能源和资源造成严重浪费，不利于我国经济的可持续发展。因此节能环保在机械设计中占据重要地位，相关企业也要将这一原则作为机械生产的核心部分。

2 节能理念下机械生产设计规范应用优势

企业要将节能理念融入设计规划环节，从生产的源头对其进行合理规范，从而实现整体的合理应用。机械生产企业实施绿色发展理念，有效解决生态环境保护和经济发展两者之间的联系。在机械自动化节能设计理念中，相关设计人员在现代信息化技术背景下，将环保生产理念融入自动化机械制造当中，从而有效控制污染影响、制造成本、能源消耗等环节，深入了解流程环节精细化管理，优化设备使用性能，加强能源循环利用，严格管理能源消耗，实现企业可持续发展[1]。

3 实现机械节能设计的相关举措

3.1 选择节能性发动机

发动机作为机械设计当中重要環节，在机械运行过程中占据能源损耗的大部分。因此，在机械设计及自动化节能设计过程中，要针对发动机问题进行优化处理，尽量选择节能性能较高的发动机。节能性发动机相比传统的发动机具有避免能源浪费的作用，从而降低对周边生态环境的污染，达到机械运行的效率。为了能达到节能效果，相关人员在机械运行前要做好发动机检查工作，从而提高发动机工作效率[2]。

3.2 优化制作工艺流程

为确保节能理念能够有效实施，设计人员将机械生产技术和节能设计理念相融合，根据企业的实际生产情况，对设计做出合理调整，从而达到优化资源整体结构的作用。在确保较高质量产品的情况下，尽量减少不必要的零部件，让机械设备能达到最好设计效果。而且根据生产设备的工艺顺序，合理的安排生产时间、生产计划、生产目标等，严格把控产品质量检测工作，确保其符合我国相关法律法规，避免出现大量浪费情况，从而导致能源被极大消耗[3]。

3.3 合理规划，优化机械生产的设计流程

在机械生产设计环节，要时刻注意机械设备的生产管理、制造特点、制造成本，尽可能选择具有稳定性强、运行效率高、性能较好的自动化生产设备。在实际机械设备生产过程中，内部零件的数量和性质是能耗的重要因素，并且零部件数量越多、形状越复杂，他们之间存在的阻力就越大，和能耗产生的影响成正比。因此，在机械设计环节，设计人员尽可能选择一些零部件较少、形状简单的设备，在确保生产质量的同时，减少能源消耗，完成节能减耗的目标。但由于机械设计及自动化节能设计很容易受到外界因素的影响，比如温度、湿度、含氧量等，为了确保生产环境稳定性，相关人员要严格管理生产环境，并在设计过程中的每个环节，都要对设备的能耗和环境影响进行分析和控制，从而最大程度提高能源利用率。

3.4 协调自动化生产的生态效益和经济效益

在机械设计制造过程中，选择材料时，禁止采用能源密集、不易降解、有害成分超标等材料，尽量选择节能、良好耐久性、污染较低的材料，将机械设备制造的材料控制在可回收范围内。设计环节选择污染性小的环保材料，不但实现机械化生产生态效益，还有利于降低污染处理成本，将生产过程中出现的污染控制在一定范围内，从而促进机械制造业的可持续发展，并且在自动化技能生产设计时，对具有不能回收的报废零件，企业要在加工成本最小化的同时，对其进行合理运用，既不能污染生态环境，还要彻底实施节能生产、环保设计原则。

4 总结

将节能设计理念融入机械设计和生产当中，不仅能提高设备生产资源利用率，还能减低机械生产对生态环境的影响，从而实现降低能耗的作用。生产制造企业要注重机械自动化加工、生产、设计等环境的实际情况，优化加工流程，选择环保能力较强的材料，促进机械自动化生产和设计的可持续发展要求。

【参考文献】

[1] 吕洋.关于节能设计理念在机械制造与自动化中的应用探讨[J].中外企业家，2020（2）：150.

[2] 叶宜凡，黄粮山.矿山机械制造与自动化设计中的节能设计理念的相关探索[J].科技风，2020（23）：117.

[3] 蒋秀龙，周铁桩，王慧，等.MTO催化剂旋转闪蒸干燥及节能技术的开发及工业应用[J].现代化工，2020（4）：208-211.

【作者简介】

许春园，女，1987年出生，助理工程师，硕士，研究方向为机械设计及其自动化。