新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用

侯朋朋 张健

摘要：随着时代的进步，我国的机械设计理论基础也取得了诸多显著的发展成效。特别是作为工业、农业及相关服务业的辅助配套功能来说，机械设计理论的应用范围也在不断扩大。论文结合主要应用需求和应用方向，针对机械设计理论在汽车工程领域的研发要点展开探讨。

关键词：新型机械设计理论 汽车工程 应用

引言

人类社会的发展，就是经济进步以及科技进步，不断推动人类的发展，技术不断改变人们生活的方式，也改变着出行发展，如今在社会上汽车是十分普遍的一种代步工具，另外机械设备的不断更新，让社会生产力逐渐进步，当下人们的生活质量提升，机械设计也是随之进步，新型机械设计开始受到人们的重视，在汽车工程中，对新型机械设计展开应用，可以提升产品的精度以及智能化，满足人们以及社会的需求，促进汽车工业的进步以及提升。

1新型机械设计发展意义

随着社会经济的高速发展，机械自动化扮演着越来越重要的角色，而新型机械设计理论应用的重要性越来越明显。一方面，从生产企业等个人利益出发，机械设计理论的研究与进步能够促进经营效益的提升，这也是机械设计发展的源动力之一。另一方面，从社会发展需求角度出发，新型机械设计能够优化生产模式，与科技发展相辅相成、共同进步，进而提高社会生产力水平。但是，并不是所有的新型机械设计理念都能够满足个体意义以及社会需求，因此，机械设计研发人员应根据时代特点，结合生产生活的实际情况，设计出实用性高、可操作性强的产品，以推动社会经济向前发展。

1新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用

1.1汽车零部件抗磨损的应用

在经济快速发展背景下，交通系统正在逐渐趋于完善，汽车的使用需求也在不断的增加，汽车成为了重要的交通工具。自从工业革命之后，机械制造业在工业经济的发展推动下，得到极大的发展机遇，汽车的出现改变了人们的出行方式和生活方式，随着汽车制造业的规模在不断扩大，汽车机械制造的相关研究也在逐渐深入，各种高精密度的零部件也在逐渐应用在汽车设计与生产中，因此在汽车设计与制造阶段，需要对汽车元件的抗磨损设计加以关注。由于汽车在实际应用中，相关的组成元件表面容易受到磨损，各种金属器件在相互摩擦过程中，局部的接触点温度会急剧上升，导致润滑油膜破裂，内部原子发生扩散作用，最终使元件的表面由于粘着产生磨损，出现鳞尾或者麻点。在这种情况下，可以选择在元件的表面喷上一层铜质的抗磨覆盖层，并做好加工阶段的几何形状设计，保证元件的基本物理性能。在实际工作中，可以利用激光淬火、碳氧共渗以及挤压表面等工艺措施来将元件表面的耐磨性加以强化，另外网纹磨削气缸也有利与元件的初始磨损，应选择合适的工艺技术从而生产出符合市场需求的高质量产品。

1.2发动机变速器的研究

众所周知，发动机是汽车的核心部件。而变速器作为发动机的关键组成部分，在行驶过程中，变速器的输出转速很大，这就需要扭矩以及最大输出功率满足特定速度需求。想要将变速器的特性与功能发挥至最大化，就不得不对各零部件的性能与联系进行深入分析与周密计算。同时，变速器是利用齿轮运转来改变档位，任何一个齿轮出现磨损或者故障，都会影响变速器功能的实现。因此，在机械设计过程中，要严格核算变速器齿轮数量，提高齿轮质量，保障变速器的质量，以满足加工工艺需求，保证发动机变速器安全、稳定运行。

1.3在汽车工程噪音和振动中应用

汽车在人类历史发展中占据着不可忽视的地位，而汽车各零件的质量、高效率运作和安全性，对人们的日常出行有着非常重要的影响。若汽车的某个零件或者设备存在问题，那么汽车的安全性则无法得到保障，进而对人们的正常出行带来影响。根据汽车故障调查表发现，汽车故障性振动是导致汽车无法正常使用的主要原因。汽车在实际运行过程中，通常人们会根据产生的噪音、振动等综合性指标，衡量汽车的质量，同时也是判断汽車舒适感的重要指标，与汽车品牌的树立有着密切的联系。若想要保障汽车综合性指标符合人们实际需求，则需要减少收入负载频率与结构模态频率的一致性，可以利用频率分布表妥善解决上述问题，这样在一定程度上不仅可以促使振动频率的合理匹配，减少振动中耦合情况的发生，同时还可以提高产品的振动特性，进而可以减少汽车的噪音和振动。此外，合理应用 NVH分析，可以提前判断新开发车的性能指标，同时还可以起到对设计和制造完善的作用。应用 NVH分析最大的优势是在设计成本费用和开发时间上都可以为新型车提供有力的保障。

1.4在结构强度与模态分析及结构优化上的应用

在全球经济飞速发展的大环境下，节能减排、绿色环保、安全舒适成为产品机械设计的主旋律。在汽车领域，如何优化车身设计、提高产品性能是新型机械设计理论的研究重点。车身作为汽车的主体框架，较高的强度以及刚度是延长使用周期、保证安全运行的必要条件。因此，汽车制造商应采用有限元分析形式，凭借先进的检测技术，对车身设计进行全面分析。具体如下：在设计过程中，对各组件进行模态分析，分析结构件以及重要零部件的稳定性、强度以及刚度等 在结构分析阶段，辅助计算机软件，开展结构动态设计分析，查看汽车部件的振动模态。同时，还应尽可能采用那些强度高、密度低的材料，减轻车身重量，进一步优化车结构身设计，提高产品质量。

2结语

总之，机械设计在制造方面的应用，关系到工业的整体发展，新型机械设计在新时代下得到迅速发展，将新型机械设计适当应用到汽车工程中，汽车设计的整体水平会得到提升，各方面部件的性能以及质量会更加出众，从而让汽车工业更加具备竞争力，这对社会发展也是有着显著意义的，有助于社会经济的进步。

参考文献：

[1]郭文.新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J].中外企业家，2019（28）：202.

[2]王皓.新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J].山东工业技术，2019（09）：51.

[3]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，2020（20）：59-60.

（作者单位 ：山东交通技师学：）