浅谈在汽车工程中新型机械设计理论方向的研究与应用

宋唐玉

【摘  要】机械设计理论是我国工业、农业及服务业的重要组成部分之一，尤其是应用在人类生产生活中一些关键的机械化生产中，例如，水利建设、交通运输、农田、汽车工程、各类建设维护及一些大中小型综合性机械化施工方面等。我国目前的机械设计及理论研究有很大的进步，对一些实际问题的有效解决还存在着很大的缺陷和不足，需要研究工作者进行大量试验和对实际问题的研究。本文对新型机械设计理论和基本原理在汽车工程方面进行一系列的研究及理论在汽车工程方向上的应用。

【关键词】机械设计;新型理论;汽车工程;应用

一、新型机械设计发展意义与方向

在我国的汽车制造行业中，机械是不能缺少的一个部分。在社会经济的发展过程中，机械化的生产也占据着非常的重要的地位。目前，我国的社会经济的正在稳步的向上发展，同时机械的设施设备也是在不断的发展。正是由于机械的不断进步，也是将人类从以前繁重的工作中解放出来。21世纪的今天，我国的机械设计理论相比较以前也是有着很大的不同。

1.新型机械设计发展的意义

从大众个人的利益角度来看，汽车制造中的机械设计与制造，都可以为日后带来一定的收益。因此促进了制造厂会投入更多的精力和时间，研制出更加新型的设计，同时满足人们生产生活的需要，也能给制造厂带来一定的经济效益，使机械发展能更好的进行下去。现如今，社会的发展需要在科技和技术的推动才能继续，同样，汽车制造厂的机械设计也能带动生产发展，提高生产力。两者是相互促进，相互影响共同进步的关系。想要机械设计可以带来一定的经济发展，就需要保证每一次的设计都可以适应时代的发展也能符合人们生产生活的需要。所以，设计人員就需要结合实际的情况，设计出满足经济效益和实用性高的产品。

2.新型机械设计发展的方向

现如今，由于制造行业市场的需要的多样化，再加上对机械产品质量的要求也是越来越高，导致我们国家的机械设计原理和方法也是迎合市场的需求，发生了巨大的变化。简而言之，我国新型机械设计原理的方法和手段，都是要结合实际的需求来进行改变，就是要保证设计出来的产品要精确度高、效率高、智能化，同时还要小巧、便捷和多样性等特征。当前我国的机械设计，已经不是传统意义上的小小的一个零件，而是要满足社会和大众需要的一个产品，也是带动经济发展的产品。设计的样子上也是逐渐的美观，设计的时间也是越来越短，使用的寿命越老越长。

二、新型机械设计理论的研究与应用

1.零件磨损度的研究

目前，全国的道路交通系统越来越发达，交通路线遍布全国各个地区。与此同时，汽车的需求也是逐渐的增加。平均每户就会拥有一台汽车，这也是加大了汽车内部零件的磨损程度。历史上，工业革命的开始，宣告工业经济已经进入到了一个崭新的时代，同时机械制造行业也是开始壮大起来。逐渐的，汽车行业的零件制造商也是如雨后春笋一样发展起来。因为汽车在使用的过程中，会对精细的零件产生一定的磨损，所以，汽车的零件制造商就需要对其进行深入的研究，提高零件的抗磨损性能。

2.发动机变速器的研究

发动机是汽车的构件中的核心。其中，变速器是重要的组成部分。因为变速器在运转时的输出转速是非常高的，所以扭矩和最大功率需要符合一定的速度才能满足。想要将发动机中变速器的功能完全的展现出来，就要通过严格的精密计算，分析各个零件之间的关系和功能。变速器的功能实现是通过其表面的齿轮活动，来实现档位的变化。当变速器的一个齿轮发生了故障之后，变速器就会受到影响。所以，需要保证变速器的齿轮质量和齿轮的数目，保障使用的次数，每一个设计都要符合实际的需求和稳定性。

3.噪音和震动的研究

在汽车的后期使用中，尤其是在道路行驶中，要保证汽车产生的噪音不能过高。所以，机械制造厂要使用科学的办法，将噪音和震动降低到最低的水平。在设计的过程中，可以根据一些算法，来计算出汽车的减震和防噪音的指数，这样可以直接根据这些指标来进行设计，来对汽车的噪音和振动来进行控制。与此同时，还要结合大众对汽车的需求以及市场对其定位，来对噪音和震动进行控制。对汽车制造时，要考虑到环境的问题，不能影响到生态环境。在对汽车的结构进行分析时，可以结合一定的计算和算法，来对其进行监控，将汽车的设计进行一个合理的分析。

三、机械设计理论在汽车工程上的研究

1.汽车工程概述

随着工业革命的发展，人类历史上出现了第一辆汽车，近年来，伴随汽车工业的异军突起，汽车作成为当今社会生活必不可少的一部分，已经被广泛普及。汽车带来的出行或运输便捷性提高了人们的生活质量，加快了生活节奏，更为人类文明的发展和进步产生了巨大影响。但是，在之前的几十年中即便我国的汽车产业发展已经发生了巨大的进步，可当下的科学技术水平依然还存在局限性，对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向，并且对其有着一定的推动作用。

2.机械设计理论应用于汽车工程上的意义

汽车工业的发展也是一个国家制造业前进的有力代表，并直接影响该国家制造业的发展进程。在一定意义上讲，汽车工业不仅是最广泛的一种工业，还是最新技术的最大载体。举个例子，有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化形成规模型的产业，这就说明新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。随着社会发展，对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准，这也迫切需要研究工作将机械设计理论揉入汽车工业，推动汽车工业的发展。

3.在汽车工程噪声和振动上的应用

汽车是企业生产、人们生活和商业运行各方各面必不可少的交通工具。汽车各个零部件是否能高效、安全运转，是否能够促进运输的高效安全进行，关乎人门的衣食住行和交通安全。如果汽车零部件或者其他重要设备一旦出现问题，那么就势必会对汽车的安全造成影响从而给人们出行带来威胁。汽车无法正常行驶，甚至会产生故障，故障性振动就是其中一大问题。

车辆工作条件下乘客感受到的噪声、振动和声振粗糙度，是判断汽车质量的一个综合性指标。这项指标分析是评价汽车舒适性的又一项十分重要的指标，直接关系到了汽车产品的市场形象。减少以上现象的最简单的办法就是避免输入载荷频率和结构模态频率接近，可以利用频率分布表完成这一工作，不仅有助于对振动频率进行匹配，用于消除振动过程中出现的耦合现象，还有利于改善产品的振动特性，从而可以大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标，还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善。

4.在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用

在世界经济和社会全面发展的趋势下，节能、舒适、降低排放和提高安全性已经成为现代汽车结构、性能和技术的一个关键研发方向。车身轻量化发展主要优化汽车框架和结构、车身制造上采用高强度低密度材料，如高强度和汽车高强度板料两个方向。车身是车的主要组成，车身必须有很好的强度从而保证车的寿命，以足够的刚度来保证车的装备与使用要求。

结语

机械设计的基本原理及设计理论在制造等产业有很好的应用前景，尤其是汽车工程方面，绝对发挥良好的效果，不仅对汽车工程技术和实际操作上的研究有贡献，还对汽车工程、设计上的具体应用起到推动作用，对汽车工程的发展有积极效果，对社会发展有深刻的促进意义。

参考文献

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