探索汽車工程方向的新型機械設計理論的應用

摘 要： 眾所周知，汽車作為目前普遍的交通工具，其整體制造水平可以真實地反映出我國制造業的實際發展水平。同時，由于機械設備的進一步發展，推動我國社會生產力的革新，有效改善了人們的生活水平，也使得相關機械設計行業得到了進一步發展，從而為新型機械設計理論在當前汽車工程中的應用奠定了良好的基礎。因此，文章主要分析了汽車工程方向的新型機械設計理論的應用，以此來不斷優化汽車的多項性能，并促進新型機械設計理論進一步完善與發展，推動我國工業化水平的進一步提升。

關鍵詞： 汽車工程;新型;機械設計理論;應用

一、 引言

近些年來，隨著新型機械設計理論研究的不斷深入，汽車工程管理與設計的整體質量也在不斷的提高，這為我國汽車工程制造奠定了更為良好的基礎。因此，相關工作者必須加強新型機械設計理論的認識與研究，深化汽車工程方向的新型機械設計理論的應用，進而推動我國汽車工程行業進一步發展。

二、 我國機械設計的現狀

現階段，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的新型機械技術已經出現，典型的有優化設計技術以及有限元設計技術這兩種。優化設計技術對數學的要求更高，通過數學的優化實現技術上的提升，提升產品的質量和功能。有限元設計技術也是通過相關設計調整機械產品精度的數值方法。但是新型機械設計理論的應用價值更高，新型機械設計理論不僅可以加深對機械運行基礎條件的了解，同時也能夠進一步細化機械工程定位與設計工作，并在此基礎上總結與歸納出簡單的工作原理，有助于促進了我國機械行業的健康發展。

三、 汽車工程方向的新型機械設計理論的應用價值分析

根據新型機械設計理論研究的要點來看，有具體包括驅動控制技術、機械仿生原理、傳動環保與節能、機器人開發與研究以及輕工機械傳動原理等。從在某種意義上來講，汽車工作作為一個較為廣泛的工業，是最新技術的主要載體之一。例如，部分航空、航天等多個領域的高新技術只有在汽車工程工業的基礎上才能夠實現規模化產業的轉化。由此可以表明，新型機械設計理論與相關原理對于汽車工程與工業的發展來說具有較大的促進作用。與此同時，隨著社會發展水平的不斷提高，人們對于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要將新型機械設計理論合理融入汽車工業的各項生產活動當中，以此來進一步推動我國汽車工程的健康發展。

四、 汽車工程方向的新型機械設計理論的應用

（一）在汽車結構強度、模態分析及結構優化上的應用

在社會經濟發展的新時期，節能降耗、安全舒適已經成為現代化汽車結構、技術與性能研發過程中一個十分重要的方向。車身作為汽車重要的組成部分，一定要具備較高的強度才能夠有效保證汽車的壽命，而足夠的剛度則可以充分滿足汽車準備與具體的使用要求。對于新型機械設計理論中的機械創新設計與檢測技術來說，機械有限元分析法可以充分滿足上述車身的設計要求，具體應用優勢體現在如下兩個方面：一方面，在汽車設計環節當中，可以對機械零件的剛度、強度以及穩定性進行客觀的分析;另一方面，在汽車結構分析過程中，由于經常使用有限元法來分析各構件的模態，并且可以在計算機上直觀地看到的各構件的振動模態，這就能夠為結構的動態設計提供較大的便利。為此，在汽車結構設計中，有限元分析法的應用可以大大提升車身整體的設計水平。

（二）在變速器的研究設計應用

機械式變速器作為一種較為常見的變速器類型，在對其細節部分進行設計時，要對其輕量性與穩定性進行綜合的考量。目前，在設計發動機變速器的過程中，可以應用計算機來完成數字運算，并在此基礎上更加深入的分析與歸納優化零部件功能的具體方法，盡可能保持整車的輕量程度。同時，技術人員也可以應用變速器來轉變汽車傳動的具體方式，應用多個齒輪來完成擋位變換。其中，齒輪總體積要符合汽車輕量設計函數，汽車螺旋角也要與倒擋齒輪模數保持一致。為此，要在完成佘檔設計后，再對倒擋齒輪體積的參數進行準確的計算。另外，在變速器運行的過程中，一旦其某個齒輪出現故障，減速器正常的運行就會受到影響。因此，在對器件實施優化設計的過程中，要根據實際情況適當增加或者是減少齒輪的數量與大小。

（三）在汽車零件抗磨損的設計研究應用

汽車作為一種高損耗率與高發動率的機械，在實際生產制造的過程中又需要應用到大量的高精密度零部件，這就要求設計人員在對汽車元件與零部件進行設計的過程中，要充分重視汽車零件與元件的抗磨抗損設計。另外，由于汽車元件表面極易受到磨損，因此在具體設計環節當中，要在其表面均勻噴灑銅質抗磨覆蓋層;在對元件進行加工時，也要充分重視幾何形狀的設計，以此來大大增強元件表面的物理性能。

（四）車身和外觀設計應用

汽車車身與外觀設計作為汽車工程設計環節中的重要組成部分，在具體設計期間就要注重車身與車型的差別。一方面，汽車車身所選用的油漆一定要是環保的，對人體無害的;在車型設計過程中，要充分考慮到空氣動力學因素，其中，整車的匹配要求與沖壓分塊均要達到汽車工程設計相應的標準，對空氣阻力系數進行準確的計算，以此來在保證汽車造型滿足美工要求的同時還不影響到提速。另外，在設計車身與外觀時，設計人員要結合信息機械設計理論的相關要求來確保駕駛人駕駛汽車過程中的舒適性與安全性。特別是對座椅材質的選擇、靠背傾斜角度以及座椅調整旋鈕的位置進行精準的數據計算，以此來大大提升車身與外觀設計的合理性，進一步增強汽車產品的綜合市場競爭優勢。

五、 結語

總之，隨著人們對于汽車各方面的性能需求不斷提升，深化機械設計理論的學習，在汽車工程方向應用新型機械設計理念是社會發展的必然趨勢，有助于促進我國汽車行業進一步發展，相關設計人員必須加以重視。

參考文獻：

[1]王皓.新型機械設計理論在汽車工程方向的研究與應用[J].山東工業技術，2019（9）：51.

[2]簡幫強.現代機械設計的創新設計理論與方法[J].時代汽車，2019（11）：62-63.

作者簡介：? 徐瑞晨，廣島技術（南京）汽車部件有限公司。