新型機械設計理論在汽車工程中的運用研究

崔明 馬永健

【摘 ?要】近年來，隨著機械設計水平的不斷提高，我國汽車制造業的市場競爭日趨激烈。我國機械設計的理論基礎也取得了許多令人矚目的成就。特別是作為工農業及相關服務業的輔助功能，機械設計理論的應用范圍也在不斷擴大。從而使新的機械設計理論能夠更好地應用于汽車工程中，最大限度地發揮自身的作用，促進汽車工程設計制造水平的提高，進而滿足人們對汽車的需求。

【關鍵詞】新型機械;設計理論;汽車工程

引言

改革開放以來，我國現代工業水平實現了快速發展。機械設計原理及其在機械工程中的應用作為工業領域的核心內容之一，在整個機械科學體系中起著至關重要的作用。其基本理論體系和上層應用架構為復雜機械應用方法的創新和發展奠定了基礎。由于機械設計理論體系的復雜性，機械結構和零件的相關理論研究和實踐將直接影響機械裝置的實際應用效果。機械設計理論作為我國工農業和服務業的重要服務支撐對象，其應用和產品化有著悠久的歷史，并得到了廣泛的推廣。但是，理論研究仍會受到實際需要的影響。從傳統工業技術發展路徑來看，只有出現新的機械設備應用需求，才能促進機械設計理論的創新和發展。

1新型機械設計理論應用于汽車工程上的意義

汽車產業發展的整體水平不僅代表著一個國家制造業的強大代表性，而且在一定程度上影響著一個國家制造業發展的全過程。從某種意義上說，汽車行業作為一個更廣泛的行業，是最新技術的主要載體之一。比如航空、航天等領域的一些高新技術，只有在汽車工程產業的基礎上才能轉化為規模化產業。這說明新的機械設計理論及相關原理對汽車工程和工業的發展具有較大的推動作用。同時，隨著社會發展水平的不斷提高，人們對汽車工程技術標準的要求也越來越高，這就要求汽車制造企業將新的機械設計理論合理地融入到汽車工業的各種生產活動中，從而進一步促進我國汽車工程的健康發展。另外，汽車工程研究的關鍵是技術研究，技術研究要立足于實際操作方向的研究。因此，實際操作研究與機械設計理論研究有著非常密切的關系。

2新型機械設計理論在汽車工程中的具體應用

2.1汽車零部件抗磨損的應用

在經濟快速發展的背景下，交通運輸體系日趨完善，對汽車的需求也在不斷增加。汽車已經成為一種重要的交通工具。工業革命以來，隨著工業經濟的發展，機械制造業迎來了巨大的發展機遇。汽車的出現改變了人們的出行方式和生活方式。隨著汽車制造業的不斷擴大，汽車機械制造的相關研究也在逐步深入，各種高精度零件也逐漸應用于汽車設計和生產中，因此，在汽車設計制造階段，汽車零部件的抗磨設計需要引起重視。在汽車的實際應用中，相關零部件的表面容易磨損。在相互摩擦過程中，各種金屬器件的局部接觸點溫度會急劇升高，導致潤滑油膜破裂，內部原子擴散。最后，部件表面會因附著力而磨損，產生鱗片或麻點。在這種情況下，可以選擇在構件表面噴涂一層銅抗磨涂層，并在加工階段做好幾何設計，保證構件的基本物理性能。在實際工作中，可以采用激光淬火、碳氮共滲和表面擠壓等方法來提高零件表面的耐磨性。此外，網狀磨缸也有利于構件的初始磨損。選擇合適的工藝，生產出符合市場需求的高質量產品。

2.2變速器的應用設計

汽車在應用期間可以對機械式變速器進行優化。汽車中的變速器由于具有高輸出變速的特點，導致其最大的功率和扭矩一定要達到一定的轉速才能夠實現，所以要想將發動機的效用全面實現，需要加裝一些變速裝置來滿足車輪在應用中所需要的轉速要求。其中可以結合新型機械設計理論，充分利用計算機對變速器的設計進行數字運算，將零部件的功能做出明確，進而提出科學的優化方法，盡可能的保證整個車身的輕量程度。一般在變速器中機械式變速器是常見的類型之一，其設計細節方面需要考慮到整體的輕量性和穩定性設計，齒輪的體積總和一定要滿足汽車輕量化設計的實際需求，并且需要保持汽車的螺旋角與倒擋的齒輪模數一致，在倒擋齒輪體積設計完成之后需要注意余檔的參數設計。另外可以結合變速器來將汽車的傳動方式做出改版，并且實現多個齒輪來實現汽車檔位的變換。一旦在變速器中發現某個齒輪產生故障，整個減速器性能將會受到較大的影響，所以在器件優化設計中應當結合實際情況來適當的增加或者減少齒輪的數量與大小。

2.3噪聲與震動方面的應用設計

對于汽車產品而言，人們在挑選該產品時主要注意的還是汽車的舒適性，而在舒適性的設計方面還是取決于汽車驅動行駛期間的噪聲與震動等指標，該指標被成為NVH。在新型機械設計理論的應用中，需要對汽車產品成品的振動頻率加以匹配，然后結合NVH進行分析，將汽車基本的減震和防噪性能指標進行明確和分析，這樣可以對汽車制造的整個環節進行優化處理。同時車身對于整個汽車而言是重要的組成部分，只有車身保持足夠的強度才能夠保證車輛的使用壽命滿足人們的具體需求。在汽車產品的開發周期和成本設計方面也同時需要進行關注，所以要求對汽車噪聲和震動設計方面做好精準的數據調研，然后結合汽車市場的形式和發展趨勢做好市場定位工作，選擇合適、科學的設計方案。一個國家的工業制造水平的最大體現就是汽車的設計與制造水平，因此提升對汽車結構分析由于設計水平，能夠在保證車輛基礎性能的基礎上，促進我國新型機械設計理論的未來研究與應用。

2.4汽車外觀設計的應用

隨著汽車數量的不斷增多，人們在應用汽車期間，不僅需要對其舒適性加以考慮，同時還要對車輛的外觀進行分析與關注，對于汽車外觀設計的藝術性與美感需要格外的關注。另外在汽車車身的設計方面，一定要注意車身設計的合理性，其中車身與外觀的設計是汽車制造工程中重要的設計部分之一。在具體的設計中需要對各個組件進行莫泰分析，將各個零部件的穩定性和強度數據進行明確，借助計算機軟件來展開動態化設計，保證整體汽車產品的質量。例如在汽車的外觀油漆使用中，結合我國環保理念的直接要求，其油漆需要使用環保無害的類型，并且在車型的設計中需要考慮到空氣動力學等因素，整個車輛的沖壓分塊和匹配的要求需要滿足汽車工程的具體設計標準，以及空氣阻力指數的設計，需要既要滿足車輛的總體造型，又不能失去外形的美觀與審美感和提速要求，因此需要結合機械設計理論，保證駕駛員在駕駛車輛期間的舒適性要求。

結束語

總之，隨著經濟的快速發展，汽車工業的能力得到了提升。在汽車設計與制造過程中，需要與工程技術相結合，機械設計的工作原理和基本設計理論在制造業尤其是汽車工程的應用中有著很好的發展空間。它不僅可以促進汽車工程技術的進步，而且可以使汽車工程設計工作越來越具體，從而產生更多的經濟效益，促進社會的長遠發展。綜上所述，機械設計自動化技術可以更好地提高一個國家的綜合實力，可以全面提高各行業的機械化程度，讓人們從繁重的勞動中解脫出來。由此可見，提高機械設計自動化程度是十分必要的。

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