新型机械设计理论在汽车工程中的实践应用

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:邵建强
[导读] 经济的快速发展,科学的日趋完善,在一定程度上改变了人们的生产和日常出行,合理的应用机械设备可以促使生产力的提升,同时也可以促使机械设计理论的更好应用
        邵建强
        身份证号码:37132619931218****
        摘要:经济的快速发展,科学的日趋完善,在一定程度上改变了人们的生产和日常出行,合理的应用机械设备可以促使生产力的提升,同时也可以促使机械设计理论的更好应用。随着人们生活水平的提升,汽车作为人们重要的出行方式,未来有着良好的发展空间,而将新型机械设计理论应用在汽车工程中,可以为汽车工程设计和制造提供强有力的支持。
        关键词:新型机械设计;汽车工程;研究与应用
        引言:国内制造业迅速想着国际水平靠拢,而同时到来的还有日益激烈的市场竞争,新时期的市场环境中,蕴含着诸多的新挑战以及新机遇,当下市场在机械制造方面,对产品制造、材料以及价格等,都是提出非常高的标准以及要求,因此要提升机械产品的生产水平,用高标准的产品质量,在市场中占据更多的份额。另外是不断满足国际市场的环保需求以及变化需求,这是国内制造业发展的重要壮举,需要提升国内制造业的整体生产力,促进社会经济的整体发展,而达到这些目标,机械是不可缺少的基础条件。
        1新型机械设计的现状
        在制造产业中,机械是非常关键的部分,尤其是在人们生活中一些十分重要的生产领域,机械设计占据着非常关键的地位。现如今技术以及科技的进步是十分迅速的。各类的机械设备也是在不断得到更新,将人们从以往的危险以及复杂劳动中解放,让生产的效率实现显著提升。现阶段国内新型机械设计方面的发展取得了非常明显的进步,但是一些问题的解决依旧是有着诸多的进步空间,很多的关键性问题是需要解决的,那么在新型机械设计的相关研究中,就需要进行不断试验,对一些机械设计的现实问题加强研究以及探索。我国的制造业发展是十分迅速的,工业增加值处于世界上非常靠前的位置,这证明在制造业方面,我国可以说是制造大国,但距离制造强国还是有着一定的距离,二者是数量以及质量的区别。国内的机械设备以及各类产品,自主知识产权还是不够强大。产品设计以及制造的整体水平,与一些制造业发达的国家是存在显著差距的,另外是产品的功能方面,还是有诸多的问题,创新性有所不足。
        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[3]。

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。因此在车辆装备设计期间,可以结合有限元分析法,将车辆中主要的零部件刚度、强度以及稳定性加以明确。同时在汽车结构分析期间,可以结合计算机建模的方法和动态测控的形式,提升汽车结构分析与设计水平。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在汽车结构强度、模态分析和结构优化中的应用
        经济的快速发展,人们生活物质水平的提升,越来越多的人开始追求节能环保、舒适、安全性较高的新型汽车,因此,汽车的结构、技能和技术已经成为相关工作人员重点研究的内容。车身轻量化发展主要是汽车框架和结构的合理设置,车身中环保节能材料的使用,譬如,强度较高且环保的板料。车身是车的重要组成部分,所以需要保障车身的强度,进而才可以促使汽车使用年限有所提升,满足汽车装备和使用要求。在机械革新设计和检查技术中,机械应用有限元分析方法能够满足人们对车身设计的需求,其主要表现在以下两个方面:(1)在汽车设计中对结构件、主要机械零件的稳定性、刚度等分析[(2)在汽车结构分析中一般会使用有限元法对各构件的模态分析,并通过计算机清楚观看各构件的振动模态,进而为结构的合理设计提供帮助。由此可见,有限元分析法应用在汽车结构中,可以促使车身设计水平的提升。
        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。因此,在实际生产过程中,需要重点考虑汽车零件产生的磨损、减速等设备的设计,进而促使新型机械设计理论更好的应用,推动机械设计工作的顺利开展,促使汽车工程更加完善和全面。
        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]李雨田.新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究[J].风景名胜,2019(05):165.
        [3]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.
        [4]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(20):59-60.
        [5]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,2017,15(16):122-123.
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