新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究

摘 要：本文对新型机械设计理论在汽车工程中的运用问题进行了研究，文章从阐述新型机械设计发展的意义入手，进一步分析了其在当前与未来发展的方向，最后就新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用展开了探讨。

关键词：新型机械设计理论;意义;发展方向;汽车工程;应用

0 前言

在经济迅速腾飞的今天，群众的生活水平不断提升，汽车作为一种交通工具越来越普遍地走入千家万户，成为人们基本的代步手段。汽车质量也在很大程度上影响了人们的出行舒适度及安全性，为确保汽车质量，就要将新型机械设计理论引入汽車的设计与生产环节，为其提供科学技术方面的保证。

1 新型机械设计发展的意义

汽车制造中的机械设计，关乎着产品质量和企业利益，因此制造厂会投入更多的精力和时间，研制出更加新型的设计，使机械发展能更好的进行下去。现如今，社会的发展需要在科技和技术的推动才能继续，同样，汽车制造厂的机械设计也能带动生产发展，提高生产力，两者是相互促进，相互影响，共同进步的关系。想要机械设计可以带来一定的经济发展，就需要保证每一次的设计都可以适应时代的发展也能符合人们生产生活的需要。所以，设计人员就需要结合实际的情况，设计出满足经济效益和实用性高的产品。

2 新型机械设计发展的方向

当今社会，因为制造业领域的市场呈现出消费者需求更加多元化、机械产品质量要求不断拔高的特征，使得我国原有的机械设计理念和模式已经不能跟上时代步伐，因此必须对其进行必要的创新。这一现象决定了我国新型机械设计理论的未来发展必须以市场为导向，紧密贴合市场需要，确保以此设计生产的产品具有极高的精准度、效率和质量，且具有智能化、小巧、便捷易操作等特征。毫无疑问，当前的机械设计已经突破了之前单纯生产零件的意义，转变为生产出服务群众生活、提升经济增长力的重要产物。机械设计要朝着时间更短、精度更高、产品外观更美观和使用年限更长的方向发展。

3 新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用

3.1 汽车零件抗磨损的设计

随着我国经济的腾飞，交通体系也得到了持续的完善，越来越多的人选择配置汽车。机械制造业的繁荣追根溯源来自于工业革命的推动，而汽车与之同步发展。经过多年积累，汽车制造的规模不断扩大，汽车机械设计纵深发展。鉴于汽车是一种高发动率和耗损率的器械产品，因此在设计环节必须高度重视汽车的元件抗磨抗损设计问题。一般而言，汽车的构成元件会在表面上被外力损坏，金属部件则在长期的摩擦运动中形成磨损，例如其接触部位出现局部温度过高现象、润滑油膜破裂导致原子扩散等，在这些原因影响下，部件表层极易出现麻点或鳞尾。为解决该问题，行业内普遍采用在机械设计过程中为部件表层加喷铜质抗磨覆盖层的办法，而在元件加工时则要做好几何形状设计工作，确保其基础的物理功能。具体来说，采用网纹磨削气缸有利于元件初始粘着磨损;借助激光淬火、碳氧共渗和表面挤压等技术则可以提升部件摩擦位置的抗磨性。

3.2 变速器的设计

汽车在整个使用过程中，变速器是极具重要性的一个元件，而它具备高输出转速的特征，所以其扭矩和最大功率必须达到相当的转速水平，为确保汽车发动机的正常使用，前期负责设计的技术人员会选择安装变速装置等手段来确保达到车轮行驶所需速度的要求。发动机变速器设计能够以计算机为媒介完成数字计算工作，对元件的功能及其优化方式加以分析，最终形成理想的整车轻量程度。借助变速器对汽车传动方法加以优化，则要用多个齿轮完成档位的变换，齿轮的体积总和必须符合汽车的轻量设计函数。在变速器中，如果其中的某个齿轮出现意外故障，则减速器必然会随之受到不良影响，这就要求在器件优化设计过程中尽量调节和控制齿轮的具体数量及大小。机械式变速器是当前运用最普遍的变速器，其设计工作必须得到关注，在设计时尤其注重其细节——包括其轻量性和稳定性等等参数，为汽车部件的质量提供基本保证。

3.3 噪声、震动设计

通常情况下，汽车产品设计、使用是否合理和其舒适度水平高低在很大程度上决定于行车途中所表现出的噪声、震动情况，这些情况被NVH这个指标评价体系所反映。在机械设计理论中，汽车工程方面的运用必须就汽车的振动频率等进行匹配。借助NVH的分析办法，就能得到汽车基础的减振、防噪的功能指标，帮助汽车设计、制造环流程等的全面优化。就开发周期和设计成本来说，工作人员要对噪声、震动设计等问题做全面的数据调查，参考汽车产品的主题指向和目标定位，形成一套具有高度可行性的设计方案。此外，在汽车构造中，车身是最核心的部位，车身要具有极高的强度方可确保汽车产品的使用年限够长，新型机械设计理论的出现，提出了在车辆装备设计和检测方面采用有限元分析法的要求，以此对核心部件的刚度、稳固性加以研究;在探讨汽车结构时，还能采取计算机建模法，动态监测汽车的运行情况，确保其设计质量。总之，汽车制造业的进步程度侧面反映了一国实体经济的水平，而汽车的质量、性能和整体观感则反映了新型机械设计理论的先进程度。

4 结语

综上所述，加强对新型机械设计理论在汽车工程中的运用的研究，具有重要现实意义。相关工作人员需要明确新型机械设计发展的意义和发展趋势;在此基础上，对其汽车工程中的具体应用展开探讨，使其在工程中发挥更大的价值，这集中表现在汽车的零件抗磨损设计、变速器设计、噪声和震动设计等方面。

参考文献：

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作者简介：陈劲翔（1990-），男，贵州毕节人，本科，助教，研究方向：机械工程。