节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入与探索

节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入与探索

李峰1  ,杜兴伟2

1身份证号码：211322199110087537

2 身份证号码：210103198608271512

摘要：随着我国工业化进程的加快，机械制造和自动化设计的能耗越来越高。在可持续发展理念下，将节能设计理念渗透到机械制造及其自动化领域，具有重要的应用价值和现实意义。本文主要研究节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的应用。

关键词：节能；设计理念；机械制造；自动化设计；融合；探索

1机械制造及其自动化发展现状

随着中国综合国力的提高，中国面临着日益严峻的资源短缺等问题。可持续发展已经成为制约我国许多企业健康发展的关键因素。节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用迫在眉睫。国家呼吁企业实现零排放，从而降低能耗。在很多行业中，机械设计、制造及自动化的能耗最大，能源利用率最低。因此，应该将技能设计的理念充分融入机械制造业，以提高资源利用率，提高经济效益。因此，节能设计的理念具有重要的现实意义。

2节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的应用优势

2.1节能、环保、公害少

近年来，节能环保是我国各大行业发展过程中的共同追求，尤其是工业生产，渗透着节能设计理念，环境污染很少或没有。在机械制造及其自动化设计中渗透节能设计理念，将会在制造过程中高度重视环境保护，大大降低能源的需求和使用，通过先进技术降低机械制造及其自动化设计过程中的能耗率。

2.2环保材料使用得当

在机械制造和自动化设计过程中，使用的材料直接影响社会能源和环境。首先，要更加注重选择低能耗的环保材料，避免那些吸收热量多、产生热量多的材料，注重材料的有效回收和再利用。其次，各种机械零件的制造和选择尽可能环保，可以降低能耗，响应节能环保的设计理念，同时有助于减少对环境的污染和影响。只有减少对能源资源的依赖，减少使用量，才能制造出低排放、低能耗的产品。此外，传统机械制造及其自动化设计过程中的零件报废问题难以有效解决，增加了污染成本，也造成了环境污染。在节能设计理念下，大部分工人不会使用会加剧环境污染的材料，如氟利昂、树脂、石棉等，而是使用环保负荷低、成本低的材料，大大降低了零件报废污染的处理成本。

3节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的具体应用

3.1优化机械结构

一般在实现相同功能的情况下，机械结构越简单越好，因为零件越简单，对零件加工的工艺要求越少越简单，需要的约束材料数量越少，有利于实现机械制造及其自动化的节能要求。因此，在保证需要完成相同工作的前提下，机械设备的零部件要做得尽可能简单，并对机械零部件进行优化，以降低能耗，最终达到节能的目的。

3.2选择节能发动机

一台好的发动机对一个机械系统来说非常重要。发动机就像人类的心脏。只有一颗健康的心才能让我们健康成长。在机械设备中，发动机消耗的能量最多。发动机型号越大，消耗的能量越多，提供的动力越多。但需要注意的是，发动机的有效利用率有高有低，效率低的发动机在同等能量下能提供的动力更少。所以要注意发动机的质量。因此，发动机节能也可以作为机械制造和自动化设计的重要突破，选择节能较好的，同时严格控制不合格发动机的生产和销售，努力提高发动机的整体合格率。

3.3生产过程的技能设计

（1）回收。一方面，在生产过程中，要选择可以回收利用的材料；另一方面，应避免有毒物质，以避免生产过程中的污染物和对周围环境的损害。例如，应减少使用氟利昂、石棉和氟树脂等高污染材料。(2)提高生产效率。对于机械制造，通过自动化系统的设计，实现了产品生产过程的自动化控制，避免了人工操作可能出现的错误，有效提高了产品生产质量，减少了次品的产生，提高了整个生产的工作效率，达到了节能减排的目的。(3)加强安全。自动化或自动化设备通常可以对事故发出自动警报。通过引入电子元件，可以减少加工过程中的机械磨损，延长机械制造及自动化设备的使用寿命，提高整个系统的安全性、稳定性和可靠性。

3.4液压系统节能设计
　　液压系统是确保机械设备保持稳定运转的重要设备。而液压系统经常面临着渗漏问题，不仅会给周围的环境造成巨大的破坏，而且不利于整个设备的安全稳定运行。因此，在进行液压系统机能设计过程中，应注意以下要点：（1）优化液压管路的设计，提高整个液压系统管路的密封性采取必要措施避免液压系统的渗漏，减少对周围环境的污染。（2）减少液压系统各组件之间的冲击，从而降低液壓系统的运行负荷，提高液压系统的运行效率。（3）彻底清除液压系统油液中的杂志和磨损物，确保整个液压系统的清洁型，在延长换油时间间隔的同时，降低液压系统的故障率。（4）选用耐腐蚀性能强、抗老化能力强的管路材料，避免选用软管。
　　3.5 对环保材料的应用
　　机械设备是一个复杂而庞大的机械系统，其中既包括机械结构部分，同时还包括电气部分、液压部分、冷却部分等众多分系统，因此，构成机械设备的材料多种多样，具有许许多多的零部件所组成，因此，应当在保证机械质量的前提下，尽可能的使用相对环保的材料，尤其是在机械结构中容易磨损或损坏的零部件，从而在很大程度上减少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、对大气和环境等没有污染的新型复合材料，尽量减少重金属的应用量。这些措施都能在一定程度上减少能源的消耗，大大的增加环境的友好性，坚固可持续发展的正确道路。

　　3.6 引入自动加脂装置
　　当前，汽车在运行过程中，各部位之间的润滑脂都是通过手工注入的方式进行添加，不仅需要消耗大量的劳动力和时间，而且很容易导致油液的溢出，给环境带来一定的污染。因此，通过机械自动加脂装置的设计，可以实现润滑脂的定时自动添加，实现对各铰销的黄油加注操作，既保障了铰销的油量，又减少了润滑脂的消耗以及对周围环境的污染，达到了节能减排的目的。
　　3.7加工过程的节能设计
　　（1）结构改造。通过对现有产品的结构进行优化，可以在确保机械结构满足设计要求的同时，降低产品的能源消耗。（2）施工方式的选择。在进行机械制造过程中，可以根据不同的条件选用相对事宜的施工方式，例如当前在进行产品锻造过程中，主要有热锻、冷锻、温锻、以及模锻等多种施工方式，相比较而言，冷端和温锻对机械制造的环境要求较高，能源利用效率较低，非特殊情况，不建议作为机械制造的施工方式。（3）采用通用的标准。在机械制造与自动化设计过程中，采用通用的标准进行产品构件的设计，不仅可以有效的减少产品的故障发生几率，提高产品的使用寿命，而且还能节约能源消耗，降低企业的生产成本。
　　结束语
　　在深入贯彻落实科学发展观战略过程中，我国各大产业，尤其是重工业与轻工业生产发展过程中都积极树立节能环保、绿色、可持续的发展理念，符合“绿水青山就是金山银山”的发展理念。将节能设计理念渗透在机械制造及其自动化设计中，有利于降低对能源资源的依赖，大力推广节能环保技术，从而不断提高生产制造效率与水平，最终实现健康、可持续发展。
　　参考文献
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　　[4]胡易凡.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风，2017（19）：133.