機械設計在車輛工程發展中的應用研究

蘇偉豪

（長安大學興華學院，陜西 西安 710077）

一、機械設計發展方向分析

（一）智能化方向

隨著智能化時代的到來，有越來越多的智能化技術被應用于行業建設中，機械設計及相關產業就是其中之一。機械設計本身帶有很強的電子技術屬性，而電子技術與智能化技術也存在很多融合點，因此將智能化引入機械設計中是未來發展的必然趨勢。微觀上，機械設計過程中會遇到很多人工手段難以完成的操作，我們需要通過應用具體技術來滿足設計需求，但另一方面，如何將人的思想和設計理念充分在技術應用中實現是人們最為關心的問題，智能化的引入在一定程度上可以幫助人們解決掉當前的一些煩惱。并且，在電力供應充足的情況下，智能系統可以永不停歇的重復做工，這也是人工操作無法做到的。但需要注意的是，智能化本身仍在發展中，當我們將某些智能化技術應用于機械設計中時，需要對智能化本身的發展方向有著清楚的了解和認識。

（二）方便性及微型化方向

方便性及微型化方向主要體現在對納米技術的應用上。眾所周知，納米技術本身具有很強大的功能，該技術能夠幫助人們解決不少實際問題，也直接推動了行業的發展，比如醫學和電子。從應用的角度看，納米技術最受人們認可的地方在于，它可以實現對產品具體性能、功能，以及產品質量的改善，并且對該技術的應用不會受行業性質影響，只要行業本身有這方面訴求，納米技術都能帶給它們很大幫助，比如機械設計。在整個機械設計的過程中，最令人們頭痛的就是設計思想和理念與實踐操作的對接上，很多時候我們受應用技術局限性的限制，無法將完美的設計理念充分實現出來，而引入納米技術于機械設計操作中，可以很輕松便實現對設備的重設計重制造，不僅使設計思想和理念得到了充分展示，也在很大程度上提升產品質量和制造效率。

（三）環保及美觀化方向

在機械設計中，我們除了要關心產品質量和功能外，材料使用問題和產品外觀也是需要注意的。在材料使用方面，環保始終是繞不開的話題，因為在整個生產制造過程中，必定會產生一些污染環境的物質，況且有些材料本身也不符合環保標準，面對這一問題，我們需要提高環境保護意識，那些不利于環保的和會對環境造成破壞的材料與操作是必須被放棄掉的，這是整個行業未來的發展方向。再看美觀，作為機械設計中比較重要的一個組成部分，產品的美觀度在某種程度上能夠彌補性能上的一些不足，這主要與購買者的喜好相關。因此，當前機械設計還是非?？粗禺a品美觀度的，并且隨著人們對產品整體應用效果要求的不斷提高，美觀度在未來機械設計中的地位只會越來越高。

二、機械設計在車輛工程發展中的具體應用

（一）機械設計在汽車零件生產方面的應用

隨之社會經濟的不斷向前發展，汽車已經成為人們的生活必須品，在大中型城市，幾乎每家每戶都有一輛汽車，有的甚至還不止一輛，人們購買汽車的欲望直接促進了我國汽車行業的發展。眾所周知，一部汽車由上萬種零件組成，并且多數零件都是比較復雜的，無論是結構還是設計中所應用到的技術。這樣一來，對具體機械技術的應用就顯得非常重要，因為如果采用了不恰當的技術于生產制造中，或者干脆在零件設計階段就存在問題，那必然會使生產出來的零件無法被正常使用，這樣直接影響到汽車的運轉。如果問題能在組裝過程中和出產前被發現還好，如果在使用中才發現，將大大增加事故發生的概率。在眾多汽車運轉故障中，故障性震動是最為常見的，具體表現為，汽車在運行時會發出一些特殊的噪音，或者車體時常發生震動。面對這個問題，我們在機械設計過程中通常會把結構模態頻率與輸入載荷頻率錯開，事實證明，這種處理方法可以有效解決汽車的故障性震動問題。關于車體震動，一般我們會通過減少汽車震動發生的偶合反應來實現，這樣既降低了震動故障對車體造成的影響，也在一定程度上提升了車內人員的舒適度。

（二）機械設計在汽車結構優化方面的應用

雖然人們購車的欲望在增加，并且使用汽車的頻率也在提高，但汽車的重要作用畢竟只是方便出行，所以從汽車結構本身來說，只要能夠滿足人們的基本需求，只要充分發揮了汽車的基本功能，機械設計需要被修改的地方還是很有限的。但如果我們把環境保護因素考慮進去的話會發現，關于汽車結構優化，我們需要做的地方還是很多的，比如減少尾氣排放、應對全球變暖對車體設計和材料做出調整等。設計上，我們可以采用低密度、高強度的金屬材料，并且材料本身要具有很強的抗腐蝕性，當前很多汽車都采用低碳材料來制造，其好處除了有助于環保外，這種材料的強度和剛度在很大程度上可以保證焊接工作能夠順利進行。

結束語

從當前情況看，智能化、方便性及微型化、環保及美觀化是機械設計今后發展的幾個主要方向，這與行業發展和人們的實際需求有著較為密切的聯系。所以，為了使機械設計在車輛工程發展中得到更好的應用，我們要時刻注意行業與應用技術發展的動向，牢牢把握好主要發展趨勢，通過不斷完善零件生產和優化汽車結構，以實現汽車工程的蓬勃發展。