新型機械設計理論在汽車工程中的運用研究

摘 要：本文對新型機械設計理論在汽車工程中的運用問題進行了研究，文章從闡述新型機械設計發展的意義入手，進一步分析了其在當前與未來發展的方向，最后就新型機械設計理論在汽車工程中的具體應用展開了探討。

關鍵詞：新型機械設計理論;意義;發展方向;汽車工程;應用

0 前言

在經濟迅速騰飛的今天，群眾的生活水平不斷提升，汽車作為一種交通工具越來越普遍地走入千家萬戶，成為人們基本的代步手段。汽車質量也在很大程度上影響了人們的出行舒適度及安全性，為確保汽車質量，就要將新型機械設計理論引入汽車的設計與生產環節，為其提供科學技術方面的保證。

1 新型機械設計發展的意義

汽車制造中的機械設計，關乎著產品質量和企業利益，因此制造廠會投入更多的精力和時間，研制出更加新型的設計，使機械發展能更好的進行下去。現如今，社會的發展需要在科技和技術的推動才能繼續，同樣，汽車制造廠的機械設計也能帶動生產發展，提高生產力，兩者是相互促進，相互影響，共同進步的關系。想要機械設計可以帶來一定的經濟發展，就需要保證每一次的設計都可以適應時代的發展也能符合人們生產生活的需要。所以，設計人員就需要結合實際的情況，設計出滿足經濟效益和實用性高的產品。

2 新型機械設計發展的方向

當今社會，因為制造業領域的市場呈現出消費者需求更加多元化、機械產品質量要求不斷拔高的特征，使得我國原有的機械設計理念和模式已經不能跟上時代步伐，因此必須對其進行必要的創新。這一現象決定了我國新型機械設計理論的未來發展必須以市場為導向，緊密貼合市場需要，確保以此設計生產的產品具有極高的精準度、效率和質量，且具有智能化、小巧、便捷易操作等特征。毫無疑問，當前的機械設計已經突破了之前單純生產零件的意義，轉變為生產出服務群眾生活、提升經濟增長力的重要產物。機械設計要朝著時間更短、精度更高、產品外觀更美觀和使用年限更長的方向發展。

3 新型機械設計理論在汽車工程中的具體應用

3.1 汽車零件抗磨損的設計

隨著我國經濟的騰飛，交通體系也得到了持續的完善，越來越多的人選擇配置汽車。機械制造業的繁榮追根溯源來自于工業革命的推動，而汽車與之同步發展。經過多年積累，汽車制造的規模不斷擴大，汽車機械設計縱深發展。鑒于汽車是一種高發動率和耗損率的器械產品，因此在設計環節必須高度重視汽車的元件抗磨抗損設計問題。一般而言，汽車的構成元件會在表面上被外力損壞，金屬部件則在長期的摩擦運動中形成磨損，例如其接觸部位出現局部溫度過高現象、潤滑油膜破裂導致原子擴散等，在這些原因影響下，部件表層極易出現麻點或鱗尾。為解決該問題，行業內普遍采用在機械設計過程中為部件表層加噴銅質抗磨覆蓋層的辦法，而在元件加工時則要做好幾何形狀設計工作，確保其基礎的物理功能。具體來說，采用網紋磨削氣缸有利于元件初始粘著磨損;借助激光淬火、碳氧共滲和表面擠壓等技術則可以提升部件摩擦位置的抗磨性。

3.2 變速器的設計

汽車在整個使用過程中，變速器是極具重要性的一個元件，而它具備高輸出轉速的特征，所以其扭矩和最大功率必須達到相當的轉速水平，為確保汽車發動機的正常使用，前期負責設計的技術人員會選擇安裝變速裝置等手段來確保達到車輪行駛所需速度的要求。發動機變速器設計能夠以計算機為媒介完成數字計算工作，對元件的功能及其優化方式加以分析，最終形成理想的整車輕量程度。借助變速器對汽車傳動方法加以優化，則要用多個齒輪完成檔位的變換，齒輪的體積總和必須符合汽車的輕量設計函數。在變速器中，如果其中的某個齒輪出現意外故障，則減速器必然會隨之受到不良影響，這就要求在器件優化設計過程中盡量調節和控制齒輪的具體數量及大小。機械式變速器是當前運用最普遍的變速器，其設計工作必須得到關注，在設計時尤其注重其細節——包括其輕量性和穩定性等等參數，為汽車部件的質量提供基本保證。

3.3 噪聲、震動設計

通常情況下，汽車產品設計、使用是否合理和其舒適度水平高低在很大程度上決定于行車途中所表現出的噪聲、震動情況，這些情況被NVH這個指標評價體系所反映。在機械設計理論中，汽車工程方面的運用必須就汽車的振動頻率等進行匹配。借助NVH的分析辦法，就能得到汽車基礎的減振、防噪的功能指標，幫助汽車設計、制造環流程等的全面優化。就開發周期和設計成本來說，工作人員要對噪聲、震動設計等問題做全面的數據調查，參考汽車產品的主題指向和目標定位，形成一套具有高度可行性的設計方案。此外，在汽車構造中，車身是最核心的部位，車身要具有極高的強度方可確保汽車產品的使用年限夠長，新型機械設計理論的出現，提出了在車輛裝備設計和檢測方面采用有限元分析法的要求，以此對核心部件的剛度、穩固性加以研究;在探討汽車結構時，還能采取計算機建模法，動態監測汽車的運行情況，確保其設計質量。總之，汽車制造業的進步程度側面反映了一國實體經濟的水平，而汽車的質量、性能和整體觀感則反映了新型機械設計理論的先進程度。

4 結語

綜上所述，加強對新型機械設計理論在汽車工程中的運用的研究，具有重要現實意義。相關工作人員需要明確新型機械設計發展的意義和發展趨勢;在此基礎上，對其汽車工程中的具體應用展開探討，使其在工程中發揮更大的價值，這集中表現在汽車的零件抗磨損設計、變速器設計、噪聲和震動設計等方面。

參考文獻：

[1]張昊，李虎，于杭.機械設計的數字化趨勢對我國未來汽車行業的影響[J].南方農機，2016，47（11）：101.

[2]游年華.汽車機械式變速器的可靠性優化設計[J].裝備制造技術，2016（11）：86-87+90.

[3]楊惠寧.機械式立體汽車庫消防設計審核要點與案例探討[J].消防技術與產品信息，2015（12）：12-14.

作者簡介：陳勁翔（1990-），男，貴州畢節人，本科，助教，研究方向：機械工程。