新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究

崔明 马永健

【摘  要】近年来，随着机械设计水平的不断提高，我国汽车制造业的市场竞争日趋激烈。我国机械设计的理论基础也取得了许多令人瞩目的成就。特别是作为工农业及相关服务业的辅助功能，机械设计理论的应用范围也在不断扩大。从而使新的机械设计理论能够更好地应用于汽车工程中，最大限度地发挥自身的作用，促进汽车工程设计制造水平的提高，进而满足人们对汽车的需求。

【关键词】新型机械;设计理论;汽车工程

引言

改革开放以来，我国现代工业水平实现了快速发展。机械设计原理及其在机械工程中的应用作为工业领域的核心内容之一，在整个机械科学体系中起着至关重要的作用。其基本理论体系和上层应用架构为复杂机械应用方法的创新和发展奠定了基础。由于机械设计理论体系的复杂性，机械结构和零件的相关理论研究和实践将直接影响机械装置的实际应用效果。机械设计理论作为我国工农业和服务业的重要服务支撑对象，其应用和产品化有着悠久的历史，并得到了广泛的推广。但是，理论研究仍会受到实际需要的影响。从传统工业技术发展路径来看，只有出现新的机械设备应用需求，才能促进机械设计理论的创新和发展。

1新型机械设计理论应用于汽车工程上的意义

汽车产业发展的整体水平不仅代表着一个国家制造业的强大代表性，而且在一定程度上影响着一个国家制造业发展的全过程。从某种意义上说，汽车行业作为一个更广泛的行业，是最新技术的主要载体之一。比如航空、航天等领域的一些高新技术，只有在汽车工程产业的基础上才能转化为规模化产业。这说明新的机械设计理论及相关原理对汽车工程和工业的发展具有较大的推动作用。同时，随着社会发展水平的不断提高，人们对汽车工程技术标准的要求也越来越高，这就要求汽车制造企业将新的机械设计理论合理地融入到汽车工业的各种生产活动中，从而进一步促进我国汽车工程的健康发展。另外，汽车工程研究的关键是技术研究，技术研究要立足于实际操作方向的研究。因此，实际操作研究与机械设计理论研究有着非常密切的关系。

2新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用

2.1汽车零部件抗磨损的应用

在经济快速发展的背景下，交通运输体系日趋完善，对汽车的需求也在不断增加。汽车已经成为一种重要的交通工具。工业革命以来，随着工业经济的发展，机械制造业迎来了巨大的发展机遇。汽车的出现改变了人们的出行方式和生活方式。随着汽车制造业的不断扩大，汽车机械制造的相关研究也在逐步深入，各种高精度零件也逐渐应用于汽车设计和生产中，因此，在汽车设计制造阶段，汽车零部件的抗磨设计需要引起重视。在汽车的实际应用中，相关零部件的表面容易磨损。在相互摩擦过程中，各种金属器件的局部接触点温度会急剧升高，导致润滑油膜破裂，内部原子扩散。最后，部件表面会因附着力而磨损，产生鳞片或麻点。在这种情况下，可以选择在构件表面喷涂一层铜抗磨涂层，并在加工阶段做好几何设计，保证构件的基本物理性能。在实际工作中，可以采用激光淬火、碳氮共渗和表面挤压等方法来提高零件表面的耐磨性。此外，网状磨缸也有利于构件的初始磨损。选择合适的工艺，生产出符合市场需求的高质量产品。

2.2变速器的应用设计

汽车在应用期间可以对机械式变速器进行优化。汽车中的变速器由于具有高输出变速的特点，导致其最大的功率和扭矩一定要达到一定的转速才能够实现，所以要想将发动机的效用全面实现，需要加装一些变速装置来满足车轮在应用中所需要的转速要求。其中可以结合新型机械设计理论，充分利用计算机对变速器的设计进行数字运算，将零部件的功能做出明确，进而提出科学的优化方法，尽可能的保证整个车身的轻量程度。一般在变速器中机械式变速器是常见的类型之一，其设计细节方面需要考虑到整体的轻量性和稳定性设计，齿轮的体积总和一定要满足汽车轻量化设计的实际需求，并且需要保持汽车的螺旋角与倒挡的齿轮模数一致，在倒挡齿轮体积设计完成之后需要注意余档的参数设计。另外可以结合变速器来将汽车的传动方式做出改版，并且实现多个齿轮来实现汽车档位的变换。一旦在变速器中发现某个齿轮产生故障，整个减速器性能将会受到较大的影响，所以在器件优化设计中应当结合实际情况来适当的增加或者减少齿轮的数量与大小。

2.3噪声与震动方面的应用设计

对于汽车产品而言，人们在挑选该产品时主要注意的还是汽车的舒适性，而在舒适性的设计方面还是取决于汽车驱动行驶期间的噪声与震动等指标，该指标被成为NVH。在新型机械设计理论的应用中，需要对汽车产品成品的振动频率加以匹配，然后结合NVH进行分析，将汽车基本的减震和防噪性能指标进行明确和分析，这样可以对汽车制造的整个环节进行优化处理。同时车身对于整个汽车而言是重要的组成部分，只有车身保持足够的强度才能够保证车辆的使用寿命满足人们的具体需求。在汽车产品的开发周期和成本设计方面也同时需要进行关注，所以要求对汽车噪声和震动设计方面做好精准的数据调研，然后结合汽车市场的形式和发展趋势做好市场定位工作，选择合适、科学的设计方案。一个国家的工业制造水平的最大体现就是汽车的设计与制造水平，因此提升对汽车结构分析由于设计水平，能够在保证车辆基础性能的基础上，促进我国新型机械设计理论的未来研究与应用。

2.4汽车外观设计的应用

随着汽车数量的不断增多，人们在应用汽车期间，不仅需要对其舒适性加以考虑，同时还要对车辆的外观进行分析与关注，对于汽车外观设计的艺术性与美感需要格外的关注。另外在汽车车身的设计方面，一定要注意车身设计的合理性，其中车身与外观的设计是汽车制造工程中重要的设计部分之一。在具体的设计中需要对各个组件进行莫泰分析，将各个零部件的稳定性和强度数据进行明确，借助计算机软件来展开动态化设计，保证整体汽车产品的质量。例如在汽车的外观油漆使用中，结合我国环保理念的直接要求，其油漆需要使用环保无害的类型，并且在车型的设计中需要考虑到空气动力学等因素，整个车辆的冲压分块和匹配的要求需要满足汽车工程的具体设计标准，以及空气阻力指数的设计，需要既要满足车辆的总体造型，又不能失去外形的美观与审美感和提速要求，因此需要结合机械设计理论，保证驾驶员在驾驶车辆期间的舒适性要求。

结束语

总之，随着经济的快速发展，汽车工业的能力得到了提升。在汽车设计与制造过程中，需要与工程技术相结合，机械设计的工作原理和基本设计理论在制造业尤其是汽车工程的应用中有着很好的发展空间。它不仅可以促进汽车工程技术的进步，而且可以使汽车工程设计工作越来越具体，从而产生更多的经济效益，促进社会的长远发展。综上所述，机械设计自动化技术可以更好地提高一个国家的综合实力，可以全面提高各行业的机械化程度，让人们从繁重的劳动中解脱出来。由此可见，提高机械设计自动化程度是十分必要的。

参考文献：

[1]张利虎. 新型机械设计理论在汽车工程方向的研究及应用[J]. 时代汽车，2017（10）：59-60.

[2]李宪才. 新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J]. 科技资讯，2017，16（v.15;No.481）：128-129.

[3]田鑫. 新型機械设计理念在汽车工程中的应用研究[J]. 汽车博览，2020，000（003）：88.