淺談在汽車工程中新型機械設計理論方向的研究與應用

宋唐玉

【摘? 要】機械設計理論是我國工業、農業及服務業的重要組成部分之一，尤其是應用在人類生產生活中一些關鍵的機械化生產中，例如，水利建設、交通運輸、農田、汽車工程、各類建設維護及一些大中小型綜合性機械化施工方面等。我國目前的機械設計及理論研究有很大的進步，對一些實際問題的有效解決還存在著很大的缺陷和不足，需要研究工作者進行大量試驗和對實際問題的研究。本文對新型機械設計理論和基本原理在汽車工程方面進行一系列的研究及理論在汽車工程方向上的應用。

【關鍵詞】機械設計;新型理論;汽車工程;應用

一、新型機械設計發展意義與方向

在我國的汽車制造行業中，機械是不能缺少的一個部分。在社會經濟的發展過程中，機械化的生產也占據著非常的重要的地位。目前，我國的社會經濟的正在穩步的向上發展，同時機械的設施設備也是在不斷的發展。正是由于機械的不斷進步，也是將人類從以前繁重的工作中解放出來。21世紀的今天，我國的機械設計理論相比較以前也是有著很大的不同。

1.新型機械設計發展的意義

從大眾個人的利益角度來看，汽車制造中的機械設計與制造，都可以為日后帶來一定的收益。因此促進了制造廠會投入更多的精力和時間，研制出更加新型的設計，同時滿足人們生產生活的需要，也能給制造廠帶來一定的經濟效益，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

現如今，由于制造行業市場的需要的多樣化，再加上對機械產品質量的要求也是越來越高，導致我們國家的機械設計原理和方法也是迎合市場的需求，發生了巨大的變化。簡而言之，我國新型機械設計原理的方法和手段，都是要結合實際的需求來進行改變，就是要保證設計出來的產品要精確度高、效率高、智能化，同時還要小巧、便捷和多樣性等特征。當前我國的機械設計，已經不是傳統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品，也是帶動經濟發展的產品。設計的樣子上也是逐漸的美觀，設計的時間也是越來越短，使用的壽命越老越長。

二、新型機械設計理論的研究與應用

1.零件磨損度的研究

目前，全國的道路交通系統越來越發達，交通路線遍布全國各個地區。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部零件的磨損程度。歷史上，工業革命的開始，宣告工業經濟已經進入到了一個嶄新的時代，同時機械制造行業也是開始壯大起來。逐漸的，汽車行業的零件制造商也是如雨后春筍一樣發展起來。因為汽車在使用的過程中，會對精細的零件產生一定的磨損，所以，汽車的零件制造商就需要對其進行深入的研究，提高零件的抗磨損性能。

2.發動機變速器的研究

發動機是汽車的構件中的核心。其中，變速器是重要的組成部分。因為變速器在運轉時的輸出轉速是非常高的，所以扭矩和最大功率需要符合一定的速度才能滿足。想要將發動機中變速器的功能完全的展現出來，就要通過嚴格的精密計算，分析各個零件之間的關系和功能。變速器的功能實現是通過其表面的齒輪活動，來實現檔位的變化。當變速器的一個齒輪發生了故障之后，變速器就會受到影響。所以，需要保證變速器的齒輪質量和齒輪的數目，保障使用的次數，每一個設計都要符合實際的需求和穩定性。

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，要保證汽車產生的噪音不能過高。所以，機械制造廠要使用科學的辦法，將噪音和震動降低到最低的水平。在設計的過程中，可以根據一些算法，來計算出汽車的減震和防噪音的指數，這樣可以直接根據這些指標來進行設計，來對汽車的噪音和振動來進行控制。與此同時，還要結合大眾對汽車的需求以及市場對其定位，來對噪音和震動進行控制。對汽車制造時，要考慮到環境的問題，不能影響到生態環境。在對汽車的結構進行分析時，可以結合一定的計算和算法，來對其進行監控，將汽車的設計進行一個合理的分析。

三、機械設計理論在汽車工程上的研究

1.汽車工程概述

隨著工業革命的發展，人類歷史上出現了第一輛汽車，近年來，伴隨汽車工業的異軍突起，汽車作成為當今社會生活必不可少的一部分，已經被廣泛普及。汽車帶來的出行或運輸便捷性提高了人們的生活質量，加快了生活節奏，更為人類文明的發展和進步產生了巨大影響。但是，在之前的幾十年中即便我國的汽車產業發展已經發生了巨大的進步，可當下的科學技術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一步的提高。新型機械設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.機械設計理論應用于汽車工程上的意義

汽車工業的發展也是一個國家制造業前進的有力代表，并直接影響該國家制造業的發展進程。在一定意義上講，汽車工業不僅是最廣泛的一種工業，還是最新技術的最大載體。舉個例子，有些航空、航天領域的高新技術只有通過汽車工程工業才能夠更好的轉化形成規模型的產業，這就說明新型機械設計理論及基本原理在汽車工程、工業上有著很大的促進作用。隨著社會發展，對于汽車工程技術的研究有著越來越高的標準，這也迫切需要研究工作將機械設計理論揉入汽車工業，推動汽車工業的發展。

3.在汽車工程噪聲和振動上的應用

汽車是企業生產、人們生活和商業運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、安全運轉，是否能夠促進運輸的高效安全進行，關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備一旦出現問題，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，甚至會產生故障，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，是判斷汽車質量的一個綜合性指標。這項指標分析是評價汽車舒適性的又一項十分重要的指標，直接關系到了汽車產品的市場形象。減少以上現象的最簡單的辦法就是避免輸入載荷頻率和結構模態頻率接近，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行匹配，用于消除振動過程中出現的耦合現象，還有利于改善產品的振動特性，從而可以大大降低汽車的噪聲及振動。利用NVH分析可以預先得到新開發車型性能指標，還能對設計以及制造等各個環節進行更好的優化和完善。

4.在汽車結構強度與模態分析及結構優化上的應用

在世界經濟和社會全面發展的趨勢下，節能、舒適、降低排放和提高安全性已經成為現代汽車結構、性能和技術的一個關鍵研發方向。車身輕量化發展主要優化汽車框架和結構、車身制造上采用高強度低密度材料，如高強度和汽車高強度板料兩個方向。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。

結語

機械設計的基本原理及設計理論在制造等產業有很好的應用前景，尤其是汽車工程方面，絕對發揮良好的效果，不僅對汽車工程技術和實際操作上的研究有貢獻，還對汽車工程、設計上的具體應用起到推動作用，對汽車工程的發展有積極效果，對社會發展有深刻的促進意義。

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