導(dǎo)語：新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程的方向一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步在近些年的發(fā)展中是相輔相成的，科技的發(fā)展改善了人們的生活習(xí)慣，在出行方式方面汽車成為普遍的交通工具。在汽車工業(yè)制造設(shè)計(jì)發(fā)展過程中，新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論的研究與應(yīng)用在不斷發(fā)展，其在汽車工程方向的應(yīng)用在很大程度上滿足了人們對(duì)于汽車的功能性、舒適性、安全性等多方面的要求。文章對(duì)新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程方面應(yīng)用進(jìn)行研究，以期為汽車工程的發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：新型機(jī)械設(shè)計(jì)理念；汽車工程；研究應(yīng)用

近些年隨著機(jī)械技術(shù)的提升，我國汽車制造業(yè)發(fā)展迅速，并且逐步開始追趕國際汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。伴隨科技技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)于汽車的要求也在提升，需求的變化推進(jìn)了汽車工業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，汽車制造業(yè)需要順應(yīng)市場需求，提升質(zhì)量，不斷創(chuàng)新才能夠適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。目前而言，汽車機(jī)械產(chǎn)品的要求主要體現(xiàn)在負(fù)責(zé)安全性的質(zhì)量、行駛使用的性能方面、購買價(jià)格的體現(xiàn)以及外觀設(shè)計(jì)方面，這一系列的要求既是市場競爭的體現(xiàn)，也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)，同時(shí)也是環(huán)保等政策方面的要求?；诖?，汽車制造業(yè)需要不斷提升機(jī)械制造技術(shù)，同時(shí)運(yùn)用先進(jìn)的理念和方法，提升汽車產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量。文章對(duì)新型機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展意義進(jìn)行簡要闡述，對(duì)新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論的研究與應(yīng)用進(jìn)行探討。

1新型機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

機(jī)械制造業(yè)是我國工業(yè)的重要組成，與人們的生活息息相關(guān)，機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用解放了繁重的勞動(dòng)力。在機(jī)械設(shè)計(jì)和理論方面也一直在進(jìn)步，但是針對(duì)部分依然存在的問題，需要進(jìn)行細(xì)致深入的研究。一直以來對(duì)我國對(duì)機(jī)械設(shè)備、機(jī)械產(chǎn)品的需求是巨大的，但是在生產(chǎn)的過程中，制造設(shè)計(jì)水平一直偏低，與發(fā)達(dá)國家設(shè)計(jì)相比是落后的，在產(chǎn)品功能創(chuàng)新方面明顯不足。

2新型機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展意義

我國汽車制造業(yè)中，機(jī)械制造有著重要的作用和意義，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響。正是由于機(jī)械制造水平的發(fā)展，才促進(jìn)了制造業(yè)效率的提升。當(dāng)前汽車制造業(yè)中，機(jī)械設(shè)計(jì)理念以及發(fā)展方向有了很大不同，我們對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的研究更加深入，確立新型機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的意義。汽車制造中的新型機(jī)械設(shè)計(jì)理念，既要求能夠提升機(jī)械設(shè)備的功能性，又要滿足一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)滿足人們的日常需求。不同的設(shè)計(jì)會(huì)給人不同的體驗(yàn)，因此汽車制造商在汽車設(shè)計(jì)方面的投入是比較大的，這不僅是汽車制造的要求，也是時(shí)展的需求。為了能夠使機(jī)械產(chǎn)品性能得到提升，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中需要引入新的機(jī)械設(shè)計(jì)理論，同時(shí)借助其他科學(xué)技術(shù)，較為常用的是將計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行引入，通過先進(jìn)的有限元設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、仿真模擬、系統(tǒng)優(yōu)化分析等等方法，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)合理的機(jī)械設(shè)計(jì)。通過運(yùn)用新型機(jī)械設(shè)計(jì)理念，更好的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、汽車機(jī)械產(chǎn)品實(shí)用性以及功能性的提升。

3新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論的研究與應(yīng)用

3.1零件磨損度的研究

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，道路交通越來越發(fā)達(dá)，人們駕車出行成為常態(tài)，汽車的需求量在逐年提升。在汽車需求量不斷提升的同時(shí)，汽車機(jī)械使用壽命、安全屬性等等受到人們的關(guān)注。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，我們需要對(duì)機(jī)械零件磨損度進(jìn)行研究，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)時(shí)就需要將機(jī)械的材質(zhì)選用、形態(tài)選擇、精細(xì)程度、潤滑輔助等內(nèi)容考慮在內(nèi)，綜合提升機(jī)械零件的抗磨損性能，增加機(jī)械設(shè)備使用壽命。

3.2發(fā)動(dòng)機(jī)變速器的研究

發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心構(gòu)建，其組成部分變速器需要受到我們的重視，變速器輸出轉(zhuǎn)速較高，在設(shè)計(jì)過程中，要通過對(duì)各零部件的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，同時(shí)分析互相之間的關(guān)系、功能等等，通過精密嚴(yán)格的計(jì)算，通過對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)原動(dòng)件功率、轉(zhuǎn)速、線速度等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，通過零部件的轉(zhuǎn)速、速度、加速度情況確定零件受荷載的大小特性，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)變速器在穩(wěn)定性提升的情況下，提升其性能水平。

3.3噪音和振動(dòng)的研究

汽車在行駛過程中，由于路況、環(huán)境的不同會(huì)受到不同程度的噪音和振動(dòng)，因此在汽車機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，要注意控制噪音和震動(dòng)。汽車行駛過程中振動(dòng)和噪音情況是汽車質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，是影響汽車舒適性的重要影響因素，對(duì)于汽車產(chǎn)品形象質(zhì)量也有一定影響。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，要盡可能進(jìn)行降噪和控制振動(dòng)，一般是避免結(jié)構(gòu)模型以及輸入荷載過于接近，借助頻率分布對(duì)振動(dòng)頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ?，以盡可能避免振動(dòng)出現(xiàn)耦合情況，以降低噪音分貝和振動(dòng)幅度。可以利用NVH分析，通過衡量汽車制造質(zhì)量的綜合性問題，輔助汽車設(shè)計(jì)，首先利用CAE技術(shù)建立汽車動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、有限元方法（FEM）、邊界元方法（BEM）、統(tǒng)計(jì)能量分析（SEA）方法，研究汽車空間運(yùn)動(dòng)時(shí)的聲學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性。通過CAE模型數(shù)據(jù)參數(shù)情況，判斷NVH各項(xiàng)指標(biāo)情況，在針對(duì)性的減小相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之問的沖擊與摩擦、改善車身結(jié)構(gòu)、改善氣體流動(dòng)狀態(tài)、優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)、改進(jìn)懸架系統(tǒng)以及提高密封性等等，實(shí)現(xiàn)汽車噪音和振動(dòng)的有效控制。

3.4汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及模態(tài)分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用

社會(huì)發(fā)展趨勢下，對(duì)于汽車產(chǎn)品的要求在不斷提升，汽車產(chǎn)品的安全、舒適是用戶對(duì)汽車產(chǎn)品的最基本要求，在全球環(huán)境資源保護(hù)的大環(huán)境下，節(jié)能環(huán)保也成為當(dāng)前汽車產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)方向，在性能、技術(shù)方面需要進(jìn)一步提升。在汽車工程中，汽車車身強(qiáng)度具有較高要求，是汽車壽命和性能的基本保障，車身輕量化的要求下，需要車身框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有保障，在實(shí)際設(shè)計(jì)中運(yùn)用機(jī)械有限元分析，可以對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)分析，從而進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)汽車的各部分構(gòu)件展開模態(tài)分析，以提升汽車車身結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度水平。有限元方法在汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及模態(tài)分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用方法，包括以下四個(gè)方面：①結(jié)構(gòu)靜力分析，分析計(jì)算車輛齒輪輪齒、車架、鋼板彈簧等等與時(shí)間無關(guān)的應(yīng)力分布與變形情況；②結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，即對(duì)汽車機(jī)械固有頻率、振型的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析和對(duì)汽車結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載作用下的響應(yīng)動(dòng)態(tài)分析；溫度場分析，是對(duì)汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度、熱應(yīng)力、熱變形等情況的分析；流場分析，較為復(fù)雜，一般是分析車輛外形對(duì)行駛阻力的影響問題以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的分析等。通過針對(duì)性的研究分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的加強(qiáng)，并對(duì)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化。

3.5車身和外觀設(shè)計(jì)的體現(xiàn)

新型設(shè)計(jì)理論在汽車工程中的應(yīng)用還體現(xiàn)在車身和外觀的設(shè)計(jì)中，現(xiàn)代汽車的駕駛及使用，用戶除了要求安全性、舒適性和功能性以外，還要求一定的美感。因此在設(shè)計(jì)過程中，車身和外觀的設(shè)計(jì)也是非常重要的，要體現(xiàn)一定的藝術(shù)審美性。新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程中的應(yīng)用不僅要考慮機(jī)械設(shè)備安裝和運(yùn)行的合理性，同時(shí)要兼顧汽車車身設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。由于汽車產(chǎn)量較大，型號(hào)品類都有區(qū)別，再加外觀專利等問題，車輛工程中車輛車身外形以及車型設(shè)計(jì)需要與品牌系列相對(duì)應(yīng)。在車身和外觀設(shè)計(jì)時(shí)，要保證滿足汽車工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不影響內(nèi)部機(jī)械設(shè)備空間，同時(shí)要計(jì)算控空氣阻力情況，既要有藝術(shù)美感，又不能影響車輛速度。汽車外觀使用的油漆要保證環(huán)保無害，車型結(jié)構(gòu)優(yōu)化要考慮空氣動(dòng)力學(xué)因素，通過數(shù)據(jù)計(jì)算保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

4新型機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的方向

汽車工程本身是集眾多技術(shù)與一身的高新技術(shù)產(chǎn)品，在之后的機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展中，新型機(jī)械設(shè)計(jì)在汽車工程的應(yīng)用必將進(jìn)一步得到提升，其發(fā)展方向是多元化的，科技水平更高的，多領(lǐng)域聯(lián)動(dòng)更強(qiáng)的，具體來說包括以下幾個(gè)方面：

4.1系統(tǒng)性設(shè)計(jì)的提升

在進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)性設(shè)計(jì)也就是從整體出發(fā)系統(tǒng)性的進(jìn)行合計(jì)，將更多的影響設(shè)計(jì)的因素考慮在內(nèi)，如機(jī)械、人、環(huán)境等等。將汽車工程總系統(tǒng)分解為多個(gè)子系統(tǒng)采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的設(shè)計(jì)匹配性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性設(shè)計(jì)的提升。

4.2深化智能化設(shè)計(jì)

科學(xué)技術(shù)在不斷提升，在設(shè)計(jì)過程中要提升汽車的智能化設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過建立模型，預(yù)測產(chǎn)品的可行性以及具體的性能情況，評(píng)估設(shè)計(jì)合理性。在車輛開發(fā)設(shè)計(jì)中已經(jīng)應(yīng)用了很多智能化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，例如智能決策系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、自動(dòng)泊車系統(tǒng)、定速巡航、自動(dòng)跟車系統(tǒng)等等。之后的智能化設(shè)計(jì)會(huì)使汽車駕駛及功能更加智能化，例如自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用等。4.3綠色思想的應(yīng)用為了貫徹環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源的全球性戰(zhàn)略要求，在設(shè)計(jì)過程中要考慮在產(chǎn)品生命周期中汽車產(chǎn)品對(duì)于環(huán)境的影響，提升資源利用率，降低能耗，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可回收利用性，減少對(duì)環(huán)境的損害，這也是當(dāng)前新能源汽車開發(fā)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。

5結(jié)語

綜上所述，在汽車工程方面進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，需要積極創(chuàng)新運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，順應(yīng)時(shí)展。汽車制造行業(yè)的發(fā)展是非?？捎^的，人們對(duì)于汽車的需求也在不斷變化，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮綜合影響因素，汽車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造中，也是需要汽車工程技術(shù)相結(jié)合。在運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理念，啟用新型機(jī)械材料，保證汽車工程設(shè)計(jì)的技術(shù)性能、標(biāo)準(zhǔn)化、安全性、穩(wěn)定性等等，在設(shè)計(jì)方面也要拓展機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿真與虛擬設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)以及模糊設(shè)計(jì)等等，貫徹實(shí)施綠色設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)汽車工程的快速發(fā)展。

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作者：劉斐 單位：懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院