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摘要：国家经济在飞速发展，人们的生活水平在日益提高，但是随之而来的环境问题也日益严重。过去我们只重视经济发展，采取“粗放型经济”发展模式和以牺牲环境为代价来发展经济的状况日益被人们所反思。如今越来越多顺应时代潮流的理念和技术，坚持贯彻可持续发展的理念被各个国家提上日程安排。而可持续发展中的一个重要环节就是环境的保护和节能减排，机械设计节能的概念也悄然登上历史舞台，为节能减排工作提供了重大的改善措施和一系列的技术突破。
关键词：机械设计;节能;基本原理分析与应用
改革开放以来，我国的经济发展水平和速度，举世瞩目。但是随之而来的代价却是我国的生态环境遭到日益严重的污染和破坏。在粗放型经济发展模式下，我们不得不面对的现实就是单位GDP的成本远远要高于其他发达国家。而且随着生态环境日益的恶化，土壤、大气及水污染等问题严重，甚至是威胁到了人们的身体健康。所以如何提高资源利用率？如何降低污染物的排放？如何实现经济的可持续发展问题？这些都已经成为我国迫切需要解决的重要问题。而机械节能技术则给这些问题的解决，提供了一条新的发展道路。为改善我们的生态环境，实现经济的可持续发展，提供了多一种的选择，让我们以发展的眼光看问题，为后世子孙谋福利。
1机械节能技术的基本介绍与现状
能源问题是一个世界性的难题，它不仅仅是一个国家的事情，充满“分享”精神的说，能源问题是属于全世界的。出于对同一个地球的保护，如何高效节能被各国政要搬上议会舞台，成为大家共同关注与研究的课题之一。而随着科学技术的发展，电子计算机技术的发展水平崭露头角，为节能技术提供了非常有用的条件，更进一步促进节能技术的发展。
节能的概念顾名思义就是尽可能减少能源的消耗，提高能源的利用率，并且通过加强能源的管理、技术方面的支持以及在经济上的合理利用，并且保持在环境和社会可以承受的范围内，减少能源从生产到消费各个环节中的损失和浪费，从而达到更加有效和合理的能源利用效果。而在节能技术方面冉冉升起的新星——机械设计节能理念则是对机械设计的升级和完善，是围绕着节能问题所展开的，因此我们又将其称之为平衡节能原理。但是我们要知道机械生产和制造是离不开良好的机械设计理念的，思维与物质是相互依存的。因此，机械设计在机械工业中占据着非常重要的地位，随着节能环保理念的日益深入，不断被灌输进人们的脑海中。而且在机械制造行业方面，也紧随潮流的引入节能环保的理念。也正因为如此，为了能够贯彻落实可持续发展的理念，在机械设计的过程中，也开始在机械设计理念中融入节能环保、可持续发展的理念。就目前的情况看来，在机械设计过程中，已经开始有了节能环保的设计要求，但是在实际的生产中，还是存在一定的问题尚待解决。
2机械设计节能基本原理的分析
通过能量分析对功率方程中的四个周期函数来表示分别是系统势能的变化率、系统动能的变化率以及其他输出力消耗功率和无用功率，以此进行综合分析和逐项的分析检查，从而得到我们需要的计算机设计的基本原理。而在设计整个的机械系统中，我们需要使各种能量和功率分别为常量，或者是使其在最小范围内变化，亦或是使系统能量和系统的功率为常量，或者是使其在在最小范围内变化，这两种情况皆可。这样不但做到以低功率来维持系统的正常工作，还可以充分利用系统的能量，也可以达到较好的节能效果。
如果我们想知道引起机械系统输入功率较高和为什么会导致功率没有被充分利用的原因，我们就可以通过以下公式对输入和输出的能量进行研究，公式如下：
Nm =Nsf+Ncf+Nr+dT/dt，其中Nm为机器的输入功率;Ncf为有势力消耗的功率;Nsf为其他的输出力消耗的功率;Nr为无用功功率;dT/dt则为系统动能变化率。通过此公式来寻找原因，我们要在对公式中出现的四个周期函数，即系统势能、系统动能、其他输出力以及无用损耗力的分析基础上，根据所得到的研究结果找到问题发生的症结所在。最后通过相关分析，对结论进行归纳和总结之后，才提出机械设计节能的基本原理。
3机械设计节能基本原理的应用
3.1应用范围
机械设计节能原理具有一定的应用广泛性，涉及较多不同的领域，这是因为它的基本原理是由质点系动能定理的微分形式来求证的，这就使得它适用于质点系组成的所有研究对象，应用的广泛性也使得这一技术被越来越多的人所关注，并且致力将其开发得越来越好。
3.2机械设计在工程设计中的应用
3.2.1应用在升降机械中
相比于其他类型的机械，升降机械在匀速运动中，货物和人的重量在举高或是下降的过程中产生的势能也会消耗功率。例如在设计升降机械或者是电梯的过程中，我们使系统的势能为一个常量或是在一個最小的范围内变化浮动，我们即可以得到平衡升降机和平衡电梯这两种设计方案，如图1所示。而要是使其系统势能为常量，则可得到以下公式：Q（t）r1=Pr2，其中Q（t）表示的是提升物体的质量，P表示的是自重不变的配重，r1表示货物卷筒的半径，r2为配重卷筒的半径。
图一
3.2.2应用在大型冲击压路机设计中
如图二所示，我们看到的是一个平衡冲击压路机，它是由三角弧形前冲轮（1）和后冲击轮（2）组成的。我们从图中可以看到冲击轮的表面并不是圆形，这也使得单个冲击轮的势能呈现的方式是一个周期函数，且此函数变化的范围会较大，而系统的势能在一个最小的范围内浮动，却达到了节能的目的。
图二
3.2.3应用在加工设备设计中的
图三
机器主轴的速度波动很容易会受到牛头在刨床机构中的影响，为了解决这一问题，我们通常会在机器内设计一个转动惯量较大的飞轮，从而起到调节的作用，将不均匀系数调控在一个合理地范围内浮动，以此确保机器运转的稳定。但是如果我们在同时将不均匀系数和降低输入功率两种情况考虑进去，则需根据基本原理将刨刀所消耗输出变化率和动能变化率两项数据相叠加，如图三（a），这样做就可以找到为什么要在机器中设计一个转动惯量大的飞轮的原因了。如图三（b），如果我们原机器的的基础之上加上一组牛头刨床设备，从而使得初相位相较于原先的初相位相差180度的话，两者相比较，分析功率图我们会发现，按照平衡理论设计出来的的新的牛头刨床和原先的牛头刨床相对比来看，两个数据间的最大值差距相差较小。
4结束语
人类的发展、繁衍依存着一个共同的生活环境。随着时代的发展，有越来越多的理念和技术被用于生产，造福于人类社会。机械设计节能技术作为众多技术中的一种，以其应用的广泛性被人们所熟知和应用，并且取得较好的节能效果，以此来抢占市场份额，在激烈的竞争中更好地完善自己。在实践中证明，机械设计节能机械原理是降低输入功能，提高利用率，并能提高机器性能的有效方法，为改善人们的生态环境，提高人们的生活水平和身体健康素质而做出属于自己的贡献。
参考文献：
[1]车胜创.《机械设计节能基本原理的分析与应用》[J].长安大学学报.2011，（5）
[2]李智华.《基于节能环保理念的机械设计理念应用》[J].电源技术应用.2014，（4）
[3]张威.《机械设计节能基本原理的分析与应用研究》[J].中国电子商务.2014，（12）
关键词：机械设计;节能;基本原理分析与应用
改革开放以来，我国的经济发展水平和速度，举世瞩目。但是随之而来的代价却是我国的生态环境遭到日益严重的污染和破坏。在粗放型经济发展模式下，我们不得不面对的现实就是单位GDP的成本远远要高于其他发达国家。而且随着生态环境日益的恶化，土壤、大气及水污染等问题严重，甚至是威胁到了人们的身体健康。所以如何提高资源利用率？如何降低污染物的排放？如何实现经济的可持续发展问题？这些都已经成为我国迫切需要解决的重要问题。而机械节能技术则给这些问题的解决，提供了一条新的发展道路。为改善我们的生态环境，实现经济的可持续发展，提供了多一种的选择，让我们以发展的眼光看问题，为后世子孙谋福利。
1机械节能技术的基本介绍与现状
能源问题是一个世界性的难题，它不仅仅是一个国家的事情，充满“分享”精神的说，能源问题是属于全世界的。出于对同一个地球的保护，如何高效节能被各国政要搬上议会舞台，成为大家共同关注与研究的课题之一。而随着科学技术的发展，电子计算机技术的发展水平崭露头角，为节能技术提供了非常有用的条件，更进一步促进节能技术的发展。
节能的概念顾名思义就是尽可能减少能源的消耗，提高能源的利用率，并且通过加强能源的管理、技术方面的支持以及在经济上的合理利用，并且保持在环境和社会可以承受的范围内，减少能源从生产到消费各个环节中的损失和浪费，从而达到更加有效和合理的能源利用效果。而在节能技术方面冉冉升起的新星——机械设计节能理念则是对机械设计的升级和完善，是围绕着节能问题所展开的，因此我们又将其称之为平衡节能原理。但是我们要知道机械生产和制造是离不开良好的机械设计理念的，思维与物质是相互依存的。因此，机械设计在机械工业中占据着非常重要的地位，随着节能环保理念的日益深入，不断被灌输进人们的脑海中。而且在机械制造行业方面，也紧随潮流的引入节能环保的理念。也正因为如此，为了能够贯彻落实可持续发展的理念，在机械设计的过程中，也开始在机械设计理念中融入节能环保、可持续发展的理念。就目前的情况看来，在机械设计过程中，已经开始有了节能环保的设计要求，但是在实际的生产中，还是存在一定的问题尚待解决。
2机械设计节能基本原理的分析
通过能量分析对功率方程中的四个周期函数来表示分别是系统势能的变化率、系统动能的变化率以及其他输出力消耗功率和无用功率，以此进行综合分析和逐项的分析检查，从而得到我们需要的计算机设计的基本原理。而在设计整个的机械系统中，我们需要使各种能量和功率分别为常量，或者是使其在最小范围内变化，亦或是使系统能量和系统的功率为常量，或者是使其在在最小范围内变化，这两种情况皆可。这样不但做到以低功率来维持系统的正常工作，还可以充分利用系统的能量，也可以达到较好的节能效果。
如果我们想知道引起机械系统输入功率较高和为什么会导致功率没有被充分利用的原因，我们就可以通过以下公式对输入和输出的能量进行研究，公式如下：
Nm =Nsf+Ncf+Nr+dT/dt，其中Nm为机器的输入功率;Ncf为有势力消耗的功率;Nsf为其他的输出力消耗的功率;Nr为无用功功率;dT/dt则为系统动能变化率。通过此公式来寻找原因，我们要在对公式中出现的四个周期函数，即系统势能、系统动能、其他输出力以及无用损耗力的分析基础上，根据所得到的研究结果找到问题发生的症结所在。最后通过相关分析，对结论进行归纳和总结之后，才提出机械设计节能的基本原理。
3机械设计节能基本原理的应用
3.1应用范围
机械设计节能原理具有一定的应用广泛性，涉及较多不同的领域，这是因为它的基本原理是由质点系动能定理的微分形式来求证的，这就使得它适用于质点系组成的所有研究对象，应用的广泛性也使得这一技术被越来越多的人所关注，并且致力将其开发得越来越好。
3.2机械设计在工程设计中的应用
3.2.1应用在升降机械中
相比于其他类型的机械，升降机械在匀速运动中，货物和人的重量在举高或是下降的过程中产生的势能也会消耗功率。例如在设计升降机械或者是电梯的过程中，我们使系统的势能为一个常量或是在一個最小的范围内变化浮动，我们即可以得到平衡升降机和平衡电梯这两种设计方案，如图1所示。而要是使其系统势能为常量，则可得到以下公式：Q（t）r1=Pr2，其中Q（t）表示的是提升物体的质量，P表示的是自重不变的配重，r1表示货物卷筒的半径，r2为配重卷筒的半径。
图一
3.2.2应用在大型冲击压路机设计中
如图二所示，我们看到的是一个平衡冲击压路机，它是由三角弧形前冲轮（1）和后冲击轮（2）组成的。我们从图中可以看到冲击轮的表面并不是圆形，这也使得单个冲击轮的势能呈现的方式是一个周期函数，且此函数变化的范围会较大，而系统的势能在一个最小的范围内浮动，却达到了节能的目的。
图二
3.2.3应用在加工设备设计中的
图三
机器主轴的速度波动很容易会受到牛头在刨床机构中的影响，为了解决这一问题，我们通常会在机器内设计一个转动惯量较大的飞轮，从而起到调节的作用，将不均匀系数调控在一个合理地范围内浮动，以此确保机器运转的稳定。但是如果我们在同时将不均匀系数和降低输入功率两种情况考虑进去，则需根据基本原理将刨刀所消耗输出变化率和动能变化率两项数据相叠加，如图三（a），这样做就可以找到为什么要在机器中设计一个转动惯量大的飞轮的原因了。如图三（b），如果我们原机器的的基础之上加上一组牛头刨床设备，从而使得初相位相较于原先的初相位相差180度的话，两者相比较，分析功率图我们会发现，按照平衡理论设计出来的的新的牛头刨床和原先的牛头刨床相对比来看，两个数据间的最大值差距相差较小。
4结束语
人类的发展、繁衍依存着一个共同的生活环境。随着时代的发展，有越来越多的理念和技术被用于生产，造福于人类社会。机械设计节能技术作为众多技术中的一种，以其应用的广泛性被人们所熟知和应用，并且取得较好的节能效果，以此来抢占市场份额，在激烈的竞争中更好地完善自己。在实践中证明，机械设计节能机械原理是降低输入功能，提高利用率，并能提高机器性能的有效方法，为改善人们的生态环境，提高人们的生活水平和身体健康素质而做出属于自己的贡献。
参考文献：
[1]车胜创.《机械设计节能基本原理的分析与应用》[J].长安大学学报.2011，（5）
[2]李智华.《基于节能环保理念的机械设计理念应用》[J].电源技术应用.2014，（4）
[3]张威.《机械设计节能基本原理的分析与应用研究》[J].中国电子商务.2014，（12）