新 型机械设计理论在汽车工程中的运用研究

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年7月20期   作者:段志敏 王力军
[导读] 近些年来,随着机械设计水平的不断提高,
        段志敏  王力军
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        摘要:近些年来,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也越来越激烈。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。使得新型机械设计理论可以更好的应用在汽车工程中,最大化发挥自身作用,促使汽车工程设计和制造水平的提升,进而可以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
        自改革开放以来,我国的现代工业水平实现了飞速发展。而作为工业领域的核心内容之一,机械工程中的机械设计原理及应用在整个机械科学体系中拥有至关重要的作用。由其搭建的基础理论体系和上层应用架构为复杂机械的应用方法创新与发展奠定了基础。由于机械设计理论的体系较为繁杂,与其关联的机械结构及零部件等理论研究与实践都会直接影响到机械装置的实际应用效果。作为我国工业、农业以及服务业的重要服务支持对象,机械设计理论的应用和产品化已具有较长的历史,并且已经实现了广泛普及。然而对其理论方面的研究仍会受到现实需求的影响。从工业技术的常规发展路径来看,只有出现新的机械装置应用需求时才能推动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
        汽车工业发展的整体水平不仅代表着一个国家制造行业不断期间的有力代表,同时也会在一定程度上影响到一个国家制造业发展的整体进程。站在某种意义上来讲,汽车工作作为一个较为广泛的工业,是最新技术的主要载体之一。例如,部分航空、航天等多个领域的高新技术只有在汽车工程工业的基础上才能够实现规模化产业的转化。由此可以表明,新型机械设计理论与相关原理对于汽车工程与工业的发展来说具有较大的促进作用。与此同时,随着社会发展水平的不断提高,人们对于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要将新型机械设计理论合理融入到汽车工业的各项生产活动当中,以此来进一步推动我国汽车工程的健康发展。除此之外,汽车工程研究的核心关键还是技术研究,而技术研究又应该建立在实际操作方向研究的基础之上。因此,实际操作研究与机械设计理论研究之间有着十分紧密的联系与密切性。
        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。
        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
        总而言之,随着经济的快速发展,促使汽车行业能力的提升。在汽车设计和制造过程中,需要与工程技术相结合,而机械设计工作原理和基本设计中理论在制造业中有着十分良好的发展空间,尤其是汽车工程中的应用。不仅可以促使汽车工程技术的提升,而且还可以使得汽车工程和设计工作越来越具体化,进而产生更多的经济收益,推动社会的长久发展。
参考文献
[1]崔强.新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究[J].时代汽车,2020(10):100-102.
[2]景大鹏.新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究[J].内燃机与配件,2020(01):255-256.
[3]陈健.机械设计在汽车工程发展中的应用分析[J].农家参谋,2019(23):151.
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