淺談在汽車工程中新型機(jī)械設(shè)計理論方向的研究與應(yīng)用

宋唐玉

【摘? 要】機(jī)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(jī)械化生產(chǎn)中，例如，水利建設(shè)、交通運(yùn)輸、農(nóng)田、汽車工程、各類建設(shè)維護(hù)及一些大中小型綜合性機(jī)械化施工方面等。我國目前的機(jī)械設(shè)計及理論研究有很大的進(jìn)步，對一些實(shí)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(jìn)行大量試驗(yàn)和對實(shí)際問題的研究。本文對新型機(jī)械設(shè)計理論和基本原理在汽車工程方面進(jìn)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(jī)械設(shè)計;新型理論;汽車工程;應(yīng)用

一、新型機(jī)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(jī)械是不能缺少的一個部分。在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，機(jī)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(jì)的正在穩(wěn)步的向上發(fā)展，同時機(jī)械的設(shè)施設(shè)備也是在不斷的發(fā)展。正是由于機(jī)械的不斷進(jìn)步，也是將人類從以前繁重的工作中解放出來。21世紀(jì)的今天，我國的機(jī)械設(shè)計理論相比較以前也是有著很大的不同。

1.新型機(jī)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(jī)械設(shè)計與制造，都可以為日后帶來一定的收益。因此促進(jìn)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(jì)效益，使機(jī)械發(fā)展能更好的進(jìn)行下去。現(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(jī)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(jìn)，相互影響共同進(jìn)步的關(guān)系。想要機(jī)械設(shè)計可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)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(shí)際的情況，設(shè)計出滿足經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性高的產(chǎn)品。

2.新型機(jī)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(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的要求也是越來越高，導(dǎo)致我們國家的機(jī)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(jī)械設(shè)計原理的方法和手段，都是要結(jié)合實(shí)際的需求來進(jìn)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(dāng)前我國的機(jī)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(jì)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(jī)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(dá)，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(jì)已經(jīng)進(jìn)入到了一個嶄新的時代，同時機(jī)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?yàn)槠囋谑褂玫倪^程中，會對精細(xì)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(jìn)行深入的研究，提高零件的抗磨損性能。

2.發(fā)動機(jī)變速器的研究

發(fā)動機(jī)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?yàn)樽兯倨髟谶\(yùn)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(jī)中變速器的功能完全的展現(xiàn)出來，就要通過嚴(yán)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(shí)現(xiàn)是通過其表面的齒輪活動，來實(shí)現(xiàn)檔位的變化。當(dāng)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(shí)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(jī)械制造廠要使用科學(xué)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(biāo)來進(jìn)行設(shè)計，來對汽車的噪音和振動來進(jìn)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(jìn)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(jìn)行分析時，可以結(jié)合一定的計算和算法，來對其進(jìn)行監(jiān)控，將汽車的設(shè)計進(jìn)行一個合理的分析。

三、機(jī)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(dāng)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(yùn)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(jìn)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(jìn)步，可當(dāng)下的科學(xué)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(jìn)一步的提高。新型機(jī)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(jī)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(jìn)的有力代表，并直接影響該國家制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)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(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，這也迫切需要研究工作將機(jī)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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)，是否能夠促進(jìn)運(yùn)輸?shù)母咝О踩M(jìn)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?xí)a(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(biāo)。這項(xiàng)指標(biāo)分析是評價汽車舒適性的又一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，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(jìn)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(yù)先得到新開發(fā)車型性能指標(biāo)，還能對設(shè)計以及制造等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行更好的優(yōu)化和完善。

4.在汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(jì)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(qiáng)度低密度材料，如高強(qiáng)度和汽車高強(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(shí)際操作上的研究有貢獻(xiàn)，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(jìn)意義。

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