汽車工程中新型機械設計理論的應用

王凱軍

摘要：就目前而言，汽車產業對于機械設計質量的要求與日俱增，在原料選擇、外觀設計以及性價比方面都提出了更嚴格的指標。因此，提高汽車制造的生產質量、創新機械設計理念是當務之急。本文將以新型機械設計理論為切入點，對其在汽車工程方向的研究與應用進行闡述分析。

關鍵詞：新型機械設計理論;汽車工程;運用

近年來，社會的快速發展，也帶來其他各行各業的發展，機械技術行業也迎來了新的發展機遇。在這一背景下，帶動了我國汽車制造業的快速發展，并推動其向國際標準靠攏。但同時，社會各行各業中的競爭也日趨激烈，這就要求現有的市場經濟體制不斷改革完善，更好地適應出現的新問題及新情況。

一、新型機械設計發展意義

隨著社會經濟的高速發展，機械自動化扮演著越來越重要的角色，而新型機械設計理論應用的重要性越來越明顯。一方面，從生產企業等個人利益出發，機械設計理論的研究與進步能夠促進經營效益的提升，這也是機械設計發展的源動力之一。另一方面，從社會發展需求角度出發，新型機械設計能夠優化生產模式，與科技發展相輔相成、共同進步，進而提高社會生產力水平。但是，并不是所有的新型機械設計理念都能夠滿足個體意義以及社會需求，因此，機械設計研發人員應根據時代特點，結合生產生活的實際情況，設計出實用性高、可操作性強的產品，以推動社會經濟向前發展。

二、新型機械設計工作的現狀

在我國制造業的生產過程中，機械是其中十分重要的一環，也是不可或缺的部分，尤其是一些在人類生產生活中起到關鍵作用的一些機械化生產工作，在社會發展中有著更為重要的作用。隨著社會的不斷進步以及科技技術的進一步發展，機械設備也獲得新的發展，機械設備不斷豐富，從而將人類從以往繁重或危險工作中解放出來。就目前來看，雖然在我國經濟不斷發展的基礎上，機械設計及理論相較于以往都有了長足進步，但其中還存在一些明顯問題，阻礙機械設計工作的進一步發展。這就要求從事機械設計工作的人員充分深入研究，開展科學試驗，討論實際問題，從而推動問題的有效解決。以往，我國制造業的工業增加值已經經過不斷的發展躍居世界第二，因此我國不論從哪個角度來看都可以算作是世界制造業大國。但是世界第二并不意味著我國已經走上了制造業強國之路。制造業大國與制造業強國是量和質的本質差異。我國目前的機械設備及其產品還沒有擁有完全的自主知識產權，產品制造質量以及設計水平與發達國家相比也還有很大的差距。另外，在機械產品功能上也是缺乏嚴重創新。從我國建國以來到現今，經過幾十年的發展，我國機械設計水平已經有了很大進步，但與美日德一些制造強國相比較，還處于落后地位。這種長期的落后也說明了我國機械設計理論方法及技術缺乏自主創新，也預示著我國加緊開展機械設計理論研究，創新機械設計工作的重要性。因此，種種因素重重加碼要求我們必須要進一步加深機械設計理論研究，創新機械設計工作，進一步提升機械設計理論水平與設計水平，從而將新型設計理論完美地應用在制造業中，才能推動我國制造業獲得新的發展。

三、新型機械設計理論在汽車工程上的應用

（一）零件磨損度的研究

自十八世紀六十年代的工業革命以來，工業經濟就已經迎來了嶄新的發展時期，從而帶動了機械制造產業的高速發展。近些年，我國道路交通網越來越完善，隨著生活質量的大幅度提升，人們對于汽車的使用需求逐年遞增，汽車企業以及配套零件制造廠商紛紛上馬或者擴建。汽車行駛過程中，精細部件會有磨損，影響汽車舒適度以及使用壽命。因此，在應用新型機械設計理論時，應對汽車零部件的磨損進行深入研究，以提高耐磨性、安全性以及舒適性。

（二）發動機變速器的研究

眾所周知，發動機是汽車的核心部件。而變速器作為發動機的關鍵組成部分，在行駛過程中，變速器的輸出轉速很大，這就需要扭矩以及最大輸出功率滿足特定速度需求。想要將變速器的特性與功能發揮至最大化，就不得不對各零部件的性能與聯系進行深入分析與周密計算。同時，變速器是利用齒輪運轉來改變檔位，任何一個齒輪出現磨損或者故障，都會影響變速器功能的實現。因此，在機械設計過程中，要嚴格核算變速器齒輪數量，提高齒輪質量，保障變速器的質量，以滿足加工工藝需求，保證發動機變速器安全、穩定運行。

（三）噪音和振動的研究

汽車行駛過程中，產生的噪音、振動是衡量汽車性能優越有否的重要指標。為滿足環保要求，提高客戶體驗滿意度，汽車噪音不能過大，且需要具有減振功能。因此，汽車制造成應采用科學手段，進行降噪、減震處理。在結構設計階段，應根據標準規范，精密計算相關數據指數，并以此為根據，合理控制汽車噪聲與振動級別。最簡單的辦法就是通過頻率分布表，減少輸入載荷與結構模態二者頻率相近的可能性，以削弱或者消除耦合現象，提高汽車的防振性能。同時，還應根據企業的目標客戶群，結合市場需求，合理控制生產成本，提高產品在市場上的占有率，實現經濟效益最大化。

（四）在結構強度與模態分析及結構優化上的應用

在全球經濟飛速發展的大環境下，節能減排、綠色環保、安全舒適成為產品機械設計的主旋律。在汽車領域，如何優化車身設計、提高產品性能是新型機械設計理論的研究重點。車身作為汽車的主體框架，較高的強度以及剛度是延長使用周期、保證安全運行的必要條件。因此，汽車制造商應采用有限元分析形式，憑借先進的檢測技術，對車身設計進行全面分析。具體如下：在設計過程中，對各組件進行模態分析，分析結構件以及重要零部件的穩定性、強度以及剛度等;在結構分析階段，輔助計算機軟件，開展結構動態設計分析，查看汽車部件的振動模態。同時，還應盡可能采用那些強度高、密度低的材料，減輕車身重量，進一步優化車結構身設計，提高產品質量。

四、結語

在汽車設計與制造過程中，需要充分與工程技術結合，機械設計工作的基本原理以及基本設計理論在制造業中有效應用其前景是十分廣闊的，尤其在汽車工程中應用，所產生的效果是十分明顯的。

參考文獻：

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