淺談在汽車工程中新型機械設(shè)計理論方向的研究與應(yīng)用

宋唐玉

【摘? 要】機械設(shè)計理論是我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)及服務(wù)業(yè)的重要組成部分之一，尤其是應(yīng)用在人類生產(chǎn)生活中一些關(guān)鍵的機械化生產(chǎn)中，例如，水利建設(shè)、交通運輸、農(nóng)田、汽車工程、各類建設(shè)維護及一些大中小型綜合性機械化施工方面等。我國目前的機械設(shè)計及理論研究有很大的進步，對一些實際問題的有效解決還存在著很大的缺陷和不足，需要研究工作者進行大量試驗和對實際問題的研究。本文對新型機械設(shè)計理論和基本原理在汽車工程方面進行一系列的研究及理論在汽車工程方向上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計;新型理論;汽車工程;應(yīng)用

一、新型機械設(shè)計發(fā)展意義與方向

在我國的汽車制造行業(yè)中，機械是不能缺少的一個部分。在社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中，機械化的生產(chǎn)也占據(jù)著非常的重要的地位。目前，我國的社會經(jīng)濟的正在穩(wěn)步的向上發(fā)展，同時機械的設(shè)施設(shè)備也是在不斷的發(fā)展。正是由于機械的不斷進步，也是將人類從以前繁重的工作中解放出來。21世紀的今天，我國的機械設(shè)計理論相比較以前也是有著很大的不同。

1.新型機械設(shè)計發(fā)展的意義

從大眾個人的利益角度來看，汽車制造中的機械設(shè)計與制造，都可以為日后帶來一定的收益。因此促進了制造廠會投入更多的精力和時間，研制出更加新型的設(shè)計，同時滿足人們生產(chǎn)生活的需要，也能給制造廠帶來一定的經(jīng)濟效益，使機械發(fā)展能更好的進行下去?，F(xiàn)如今，社會的發(fā)展需要在科技和技術(shù)的推動才能繼續(xù)，同樣，汽車制造廠的機械設(shè)計也能帶動生產(chǎn)發(fā)展，提高生產(chǎn)力。兩者是相互促進，相互影響共同進步的關(guān)系。想要機械設(shè)計可以帶來一定的經(jīng)濟發(fā)展，就需要保證每一次的設(shè)計都可以適應(yīng)時代的發(fā)展也能符合人們生產(chǎn)生活的需要。所以，設(shè)計人員就需要結(jié)合實際的情況，設(shè)計出滿足經(jīng)濟效益和實用性高的產(chǎn)品。

2.新型機械設(shè)計發(fā)展的方向

現(xiàn)如今，由于制造行業(yè)市場的需要的多樣化，再加上對機械產(chǎn)品質(zhì)量的要求也是越來越高，導致我們國家的機械設(shè)計原理和方法也是迎合市場的需求，發(fā)生了巨大的變化。簡而言之，我國新型機械設(shè)計原理的方法和手段，都是要結(jié)合實際的需求來進行改變，就是要保證設(shè)計出來的產(chǎn)品要精確度高、效率高、智能化，同時還要小巧、便捷和多樣性等特征。當前我國的機械設(shè)計，已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的小小的一個零件，而是要滿足社會和大眾需要的一個產(chǎn)品，也是帶動經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)品。設(shè)計的樣子上也是逐漸的美觀，設(shè)計的時間也是越來越短，使用的壽命越老越長。

二、新型機械設(shè)計理論的研究與應(yīng)用

1.零件磨損度的研究

目前，全國的道路交通系統(tǒng)越來越發(fā)達，交通路線遍布全國各個地區(qū)。與此同時，汽車的需求也是逐漸的增加。平均每戶就會擁有一臺汽車，這也是加大了汽車內(nèi)部零件的磨損程度。歷史上，工業(yè)革命的開始，宣告工業(yè)經(jīng)濟已經(jīng)進入到了一個嶄新的時代，同時機械制造行業(yè)也是開始壯大起來。逐漸的，汽車行業(yè)的零件制造商也是如雨后春筍一樣發(fā)展起來。因為汽車在使用的過程中，會對精細的零件產(chǎn)生一定的磨損，所以，汽車的零件制造商就需要對其進行深入的研究，提高零件的抗磨損性能。

2.發(fā)動機變速器的研究

發(fā)動機是汽車的構(gòu)件中的核心。其中，變速器是重要的組成部分。因為變速器在運轉(zhuǎn)時的輸出轉(zhuǎn)速是非常高的，所以扭矩和最大功率需要符合一定的速度才能滿足。想要將發(fā)動機中變速器的功能完全的展現(xiàn)出來，就要通過嚴格的精密計算，分析各個零件之間的關(guān)系和功能。變速器的功能實現(xiàn)是通過其表面的齒輪活動，來實現(xiàn)檔位的變化。當變速器的一個齒輪發(fā)生了故障之后，變速器就會受到影響。所以，需要保證變速器的齒輪質(zhì)量和齒輪的數(shù)目，保障使用的次數(shù)，每一個設(shè)計都要符合實際的需求和穩(wěn)定性。

3.噪音和震動的研究

在汽車的后期使用中，尤其是在道路行駛中，要保證汽車產(chǎn)生的噪音不能過高。所以，機械制造廠要使用科學的辦法，將噪音和震動降低到最低的水平。在設(shè)計的過程中，可以根據(jù)一些算法，來計算出汽車的減震和防噪音的指數(shù)，這樣可以直接根據(jù)這些指標來進行設(shè)計，來對汽車的噪音和振動來進行控制。與此同時，還要結(jié)合大眾對汽車的需求以及市場對其定位，來對噪音和震動進行控制。對汽車制造時，要考慮到環(huán)境的問題，不能影響到生態(tài)環(huán)境。在對汽車的結(jié)構(gòu)進行分析時，可以結(jié)合一定的計算和算法，來對其進行監(jiān)控，將汽車的設(shè)計進行一個合理的分析。

三、機械設(shè)計理論在汽車工程上的研究

1.汽車工程概述

隨著工業(yè)革命的發(fā)展，人類歷史上出現(xiàn)了第一輛汽車，近年來，伴隨汽車工業(yè)的異軍突起，汽車作成為當今社會生活必不可少的一部分，已經(jīng)被廣泛普及。汽車帶來的出行或運輸便捷性提高了人們的生活質(zhì)量，加快了生活節(jié)奏，更為人類文明的發(fā)展和進步產(chǎn)生了巨大影響。但是，在之前的幾十年中即便我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)發(fā)生了巨大的進步，可當下的科學技術(shù)水平依然還存在局限性，對于汽車的研究在各方面還需要更進一步的提高。新型機械設(shè)計理論以及一些基本原理在汽車工程方面有著很大的研究方向，并且對其有著一定的推動作用。

2.機械設(shè)計理論應(yīng)用于汽車工程上的意義

汽車工業(yè)的發(fā)展也是一個國家制造業(yè)前進的有力代表，并直接影響該國家制造業(yè)的發(fā)展進程。在一定意義上講，汽車工業(yè)不僅是最廣泛的一種工業(yè)，還是最新技術(shù)的最大載體。舉個例子，有些航空、航天領(lǐng)域的高新技術(shù)只有通過汽車工程工業(yè)才能夠更好的轉(zhuǎn)化形成規(guī)模型的產(chǎn)業(yè)，這就說明新型機械設(shè)計理論及基本原理在汽車工程、工業(yè)上有著很大的促進作用。隨著社會發(fā)展，對于汽車工程技術(shù)的研究有著越來越高的標準，這也迫切需要研究工作將機械設(shè)計理論揉入汽車工業(yè)，推動汽車工業(yè)的發(fā)展。

3.在汽車工程噪聲和振動上的應(yīng)用

汽車是企業(yè)生產(chǎn)、人們生活和商業(yè)運行各方各面必不可少的交通工具。汽車各個零部件是否能高效、安全運轉(zhuǎn)，是否能夠促進運輸?shù)母咝О踩M行，關(guān)乎人門的衣食住行和交通安全。如果汽車零部件或者其他重要設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，那么就勢必會對汽車的安全造成影響從而給人們出行帶來威脅。汽車無法正常行駛，甚至會產(chǎn)生故障，故障性振動就是其中一大問題。

車輛工作條件下乘客感受到的噪聲、振動和聲振粗糙度，是判斷汽車質(zhì)量的一個綜合性指標。這項指標分析是評價汽車舒適性的又一項十分重要的指標，直接關(guān)系到了汽車產(chǎn)品的市場形象。減少以上現(xiàn)象的最簡單的辦法就是避免輸入載荷頻率和結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率接近，可以利用頻率分布表完成這一工作，不僅有助于對振動頻率進行匹配，用于消除振動過程中出現(xiàn)的耦合現(xiàn)象，還有利于改善產(chǎn)品的振動特性，從而可以大大降低汽車的噪聲及振動。利用NVH分析可以預先得到新開發(fā)車型性能指標，還能對設(shè)計以及制造等各個環(huán)節(jié)進行更好的優(yōu)化和完善。

4.在汽車結(jié)構(gòu)強度與模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化上的應(yīng)用

在世界經(jīng)濟和社會全面發(fā)展的趨勢下，節(jié)能、舒適、降低排放和提高安全性已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)、性能和技術(shù)的一個關(guān)鍵研發(fā)方向。車身輕量化發(fā)展主要優(yōu)化汽車框架和結(jié)構(gòu)、車身制造上采用高強度低密度材料，如高強度和汽車高強度板料兩個方向。車身是車的主要組成，車身必須有很好的強度從而保證車的壽命，以足夠的剛度來保證車的裝備與使用要求。

結(jié)語

機械設(shè)計的基本原理及設(shè)計理論在制造等產(chǎn)業(yè)有很好的應(yīng)用前景，尤其是汽車工程方面，絕對發(fā)揮良好的效果，不僅對汽車工程技術(shù)和實際操作上的研究有貢獻，還對汽車工程、設(shè)計上的具體應(yīng)用起到推動作用，對汽車工程的發(fā)展有積極效果，對社會發(fā)展有深刻的促進意義。

參考文獻

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