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摘要：機械制造業能源需求及消耗量不斷增加，是我國能源短缺問題主要成因之一，對于大眾生產生活產生負面影響，因此要求做好機械設計節能工作，這樣不僅可以有效提升機械使用效率，還可以減少不必要的能源損耗。本文首先闡述機械設計節能基本原理，然后分析機械設計節能應用情況，以此為提升機械設計節能效果提供一定參考。

關鍵詞：機械設計；節能；勢能；動能；消耗功率

一、機械設計節能基本原理

目前機械設計節能基本原理較多，各種原理均具有明顯優缺點，實際應用范圍不同，而應用較為廣泛的基本原理具體表現為下列三個方面。

1.以勢能為核心的機械設計節能原理

一般來說，根據機械設計相關能量守恒定律闡述以勢能為核心的機械設計節能原理時，系統勢能對于消耗功率值影響較為明顯，并且會產生相應變化，諸如機械設備工作階段，其勢能受設備運行影響較大，繼而勢能出現變化，但這些變化的勢能保持時間較短，難以將其在較短時間內完全轉化為可利用勢能，這樣會產生一定程度能源消耗問題，并且這種情況對于節省能源會產生負面影響。因此基于防止該情況發生，或將這種情況條件下能源消耗降低至較低水平，均要提出求合理方法，并實施有效處理。在實際機械設備運行過程中，應采取措施將勢能變化程度控制在最小水平范圍，這樣才可達到機械設計節能效果。

2.以動能為基礎的機械設計節能原理

具體機械設備運行階段，機械動能作用尤為突出，機械設備將消耗能源轉化為一定量動能，再利用這些動能保持設備正常運行。基于能量守恒定律基本原理強化動能控制效果，由于機械本身結構復雜程度較高，實際操作難度過大，并且相關動能能量變化影響因素極多，各個因素均可對動能產生明顯影響，這樣對于機械設備正常運行產生一定限制作用，因此，要求盡可能減少資源能源消耗程度，達到良好節能效果。在具體機械設備工作階段，應盡可能降低機械運行階段零件之間摩擦力，這樣才可極大限度將資源能源轉化為有效動能，這樣便要求相關技術部門及工作人員采取相應措施，而常見措施大體包括下列三個方面。首先加強各個零件之間裝配核對以及檢驗，確保裝配精準度；其次利用各種先進機械裝配材料，基于這些材料優異性能，將消耗資源及能源程度降低至最低水平；最后采取措施簡化機械設備啟停程序，還可更改程序或添加設備裝置降低啟停頻次。

3.減少其他消耗功率

在機械設備運行階段，基于各種因素影響會產生大量無用功，這樣便需采取有效措施降低上述無用功功率發生頻次，盡可能實現節能效果。機械設備運行階段常見的無用功類型大體包括下列兩種：首先為機械設備運行階段，不同零部件和物體之間會產生一定熱量，這便是設備無用功之一；其次基于材料本身質量或機械本身做功等因素，會致使個別材料發生明顯變形，這樣也會產生一定功率損耗。因此實際機械節能設計方面應注重材料性能、設備運行熱量和功率損耗等諸多因素影響，采用合理、有效措施實施處理，這樣才可起到明顯節能效果。

二、機械設計節能應用情況

1.升降機械設計

升降機械使用階段能源消耗較大，因此應當加強升降機械節能環保力度，尤其將機械設計節能基本原理應用于升降機械設計方面，盡量降低各種能耗損失程度。與相關機械比較來說，升降機械主要采用大壓力容器或鏈條實施驅動，促使升降設備能夠移動，這樣便于工程機械高空作業及高空維修。另外，在貨物、人體提升或下降過程中使得升降機械消耗功率增加，因此降低其他輸出力消耗功率，能夠實現機械設計節能。同時很多新型升降機械設計已引入機械設計節能原理，用于優化升降機械結構及設計，這樣才可有效減少升降機能源消耗及浪費程度，例如利用曳引驅動機構將系統勢能控制在最小范圍變化，能夠降低升降階段能源消耗水平。

2.大型沖擊壓路機設計

一般來說，大型沖擊壓路機沖擊輪表面特征并非單純使用周期函數表現，其實際變化幅度較大，這樣明顯增加節能設計困難程度，因此基于節能設計考慮，技術人員應將沖擊輪系統勢能保持在重心最低點，確保勢能可在最大范圍內變化，這樣便可起到一定程度節能效果。3.加工設備設計設備主軸速度波動與牛頭刨床機構存在一定關聯性因此可以在設備內部加裝大轉動慣量飛輪，以牛頭刨床為例，其能將不均勻系數控制在合理范圍，保障設備運行穩定性。同時還可適當降低輸入功率，重點減少刨刀使用階段輸出變化率及動能變化率。

三、結語

綜上所述，現階段機械設計節能基本原理應用范圍日益增加，這便要求相關技術設計人員根據實際情況適當做好相關的節能措施，確保機械運行穩定性的基礎上，減少不必要的能源損失及浪費情況。

參考文獻：

[1]張慶.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].城市建設理論研究:電子版,2012(35).

[2]高鈞,范興,何濤.機械設計節能基本原理的分析與應用探討[J].科技創新與應用,2017(6).

[3]車勝創.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].長安大學學報:自然科學版,2011(3).

作者:陳其 單位:商洛職業技術學院