導(dǎo)語：汽車工程新型機械設(shè)計理論研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：近些年來，隨著機械設(shè)計水平的不斷提高，我國汽車制造業(yè)的市場競爭也越來越激烈。在這一背景下，汽車制造企業(yè)要想實現(xiàn)更好更快的發(fā)展，滿足廣大客戶群體對于汽車的多樣化需求，就要充分重視新型機械設(shè)計理論在汽車工程的應(yīng)用，以此來不斷提升汽車制造生產(chǎn)質(zhì)量，創(chuàng)新機械設(shè)計理念，進(jìn)一步拓展企業(yè)制造企業(yè)的發(fā)展空間?；诖?，本文章就結(jié)合多個項目來針對新型機械設(shè)計理論在汽車工程中的運用展開深入的分析與探究。

關(guān)鍵詞：新型機械設(shè)計理論；汽車工程；運用研究

站在宏觀的角度來看，經(jīng)濟發(fā)展與科技進(jìn)步是推動人類社會進(jìn)步的主要動力?？茖W(xué)技術(shù)的革新不僅可以有效轉(zhuǎn)變?nèi)祟惿a(chǎn)的方式，同時也能夠在一定程度上轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊纳罘绞?，例如，出行方式的改變。在我國現(xiàn)階段，由于汽車已經(jīng)成為一種較為普遍的交通工具，因此其整體制造水平可以真實地反映出我國制造業(yè)的實際發(fā)展水平。與此同時，機械設(shè)備的發(fā)展也進(jìn)一步推動我國社會生產(chǎn)力的革新，有效改善了人們的生活水平，并進(jìn)一步拓展了機械設(shè)計的應(yīng)用領(lǐng)域，這也就為新型機械設(shè)計理論在當(dāng)前汽車工程中的運用研究奠定了良好的基礎(chǔ)。

1新型機械設(shè)計理論及汽車工程概述

1.1新型機械設(shè)計理論。新型機械設(shè)計理論研究的主要內(nèi)容包括機械的性能與功能，這均屬于機械工程學(xué)科的研究范圍，具體來講就是通過定量分析法來對構(gòu)建組成與機械運行機制進(jìn)行全面的分析與了解。若根據(jù)新型機械設(shè)計理論研究的要點來看，有具體包括驅(qū)動控制技術(shù)、機械仿生原理、傳動環(huán)保與節(jié)能、機器人開發(fā)與研究以及輕工機械傳動原理等。因此，新型機械設(shè)計理論不僅可以加深對機械運行基礎(chǔ)條件的了解，同時也能夠進(jìn)一步細(xì)化機械工程定位與設(shè)計工作，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)與歸納出簡單的工作原理。目前，新型機械設(shè)計理論大多應(yīng)用在工業(yè)、科學(xué)、農(nóng)業(yè)與服務(wù)業(yè)當(dāng)中，研究的主流內(nèi)容為各種機械期間與零部件的控制、組裝與傳動，所設(shè)計的學(xué)科包括信息學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、人機學(xué)與仿生學(xué)等?？偟膩碚f，新型機械設(shè)計理論的整體應(yīng)用范圍較廣，且知識體系的構(gòu)成較為復(fù)雜，因此具有較為特殊的學(xué)術(shù)研究特色與學(xué)科優(yōu)勢。在機械制作與設(shè)計過程中，大多數(shù)情況下會應(yīng)用到復(fù)合型材料；理論研究的方法偏向于計算機輔助工程與輕工自動機械工程；產(chǎn)品設(shè)計與制造環(huán)節(jié)均離不開現(xiàn)代化檢測技術(shù)來完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析工作。特別是在近些年來，隨著新型機械設(shè)計理論研究的不斷深入，汽車工程管理與設(shè)計的整體質(zhì)量也在不斷的提高，這就為科研工作與汽車工程制造奠定了更為良好的基礎(chǔ)。1.2汽車工程概述。在工業(yè)革命時期，第一輛汽車首次出現(xiàn)在人類歷史上。而在之后的歷史發(fā)展長河中，汽車工業(yè)就迅速地發(fā)展了起來，并逐步成為人們生活與生產(chǎn)活動中必不可少的一部分。與此同時，汽車還為人們的出行帶來了較大的便利性，加快了人們的生活節(jié)奏，進(jìn)一步推動了人類文明的進(jìn)步與發(fā)展。在過去的幾十年里，雖然我國汽車產(chǎn)業(yè)也得到了快速的發(fā)展，但受科學(xué)技術(shù)水平的限制，我國仍需要進(jìn)一步加大對汽車工程的研究，以此來不斷優(yōu)化汽車的多項性能。而新型機械設(shè)計理論在汽車工程研究中具有較高的運用價值，可以進(jìn)一步推動我國汽車工程的發(fā)展與進(jìn)步。

2新型機械設(shè)計理論應(yīng)用于汽車工程上的意義

汽車工業(yè)發(fā)展的整體水平不僅代表著一個國家制造行業(yè)不斷期間的有力代表，同時也會在一定程度上影響到一個國家制造業(yè)發(fā)展的整體進(jìn)程。站在某種意義上來講，汽車工作作為一個較為廣泛的工業(yè)，是最新技術(shù)的主要載體之一。例如，部分航空、航天等多個領(lǐng)域的高新技術(shù)只有在汽車工程工業(yè)的基礎(chǔ)上才能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化。由此可以表明，新型機械設(shè)計理論與相關(guān)原理對于汽車工程與工業(yè)的發(fā)展來說具有較大的促進(jìn)作用[1]。與此同時，隨著社會發(fā)展水平的不斷提高，人們對于汽車工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來越高，這就要求汽車制造企業(yè)要將新型機械設(shè)計理論合理融入到汽車工業(yè)的各項生產(chǎn)活動當(dāng)中，以此來進(jìn)一步推動我國汽車工程的健康發(fā)展。除此之外，汽車工程研究的核心關(guān)鍵還是技術(shù)研究，而技術(shù)研究又應(yīng)該建立在實際操作方向研究的基礎(chǔ)之上。因此，實際操作研究與機械設(shè)計理論研究之間有著十分緊密的聯(lián)系與密切性。

3新型機械設(shè)計理論在汽車工程中的運用

3.1在汽車工程噪聲和振動上的應(yīng)用。汽車作為企業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)運行、人們出行等方面的重要交通工具，其零部件是否能夠安全、高效的運轉(zhuǎn)不僅會直接影響到人們的生命財產(chǎn)安全與安全出行，同時也與運輸?shù)陌踩耘c高效性密切相關(guān)。因此，在汽車運行過程中，一旦其某個零部件或者是其他設(shè)備出現(xiàn)了問題與故障，就會直接影響到汽車的安全駕駛性能。其中，噪聲與故障性振動是一種較為普遍存在的現(xiàn)象。針對這一問題，就要優(yōu)先解決汽車普遍存在的噪聲與振動問題。在車輛運行過程中，可以通過車輛的噪聲、振動與聲振粗糙度來對汽車質(zhì)量進(jìn)行綜合性指標(biāo)的判斷。同時，該項指標(biāo)也是評價汽車舒適性的關(guān)鍵指標(biāo)之一，與汽車產(chǎn)品的市場形象息息相關(guān)。為此，要想有效減少噪聲與振動情況的發(fā)生，就要防止輸入載荷頻率與結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率過度的接近，并應(yīng)用新型機械設(shè)計理論中的頻率分布表來解決這一問題。在匹配振動頻率的同時來減少與消除振動過程中所產(chǎn)生的耦合現(xiàn)象，進(jìn)一步優(yōu)化汽車產(chǎn)品的振動性能，進(jìn)而大大減少汽車運行期間的振動與噪聲[2]。另外，技術(shù)人員該可以應(yīng)用NVH來客觀分析與事先獲取新開發(fā)車型的性能指標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)一步優(yōu)化與完善設(shè)計與制造等多個環(huán)節(jié)?？傊?，不管是站在設(shè)計成本的角度，還是開發(fā)周期的角度，新型機械設(shè)計理論均可以為新型車型的設(shè)計提供良好的基礎(chǔ)。3.2在汽車結(jié)構(gòu)強度、模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化上的應(yīng)用。結(jié)合NL-3RA博越右舵（見圖1）出口項目中存在的問題，可以發(fā)現(xiàn)，其研發(fā)過程中面臨的主要問題就是寶騰品牌沒有SUV產(chǎn)品線，而且品牌銷量較大車型為價格較低的B-segment的轎車產(chǎn)品。NL-3RA車型上市后，主要市場競爭對手會是日系品牌的主流產(chǎn)品，如HRV、CRV、X-TRAIL等車型，在品牌、質(zhì)量上，NL-3RA需要做到較高的水平以滿足和日系車型競爭的需求?；诖?，對該汽車的結(jié)構(gòu)強度、模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是十分有必要的。在社會經(jīng)濟發(fā)展的新時期，節(jié)能降耗、安全舒適已經(jīng)成為現(xiàn)代化汽車結(jié)構(gòu)、技術(shù)與性能研發(fā)過程中一個十分重要的方向。其中，要想實現(xiàn)車身輕量化發(fā)展，就要對汽車框架與結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并選擇高強度、低密度的材料來制造車身，例如，高強度與汽車高強度板料。車身作為汽車重要的組成部分，一定要具備較高的強度才能夠有效保證汽車的壽命，而足夠的剛度則可以充分滿足汽車準(zhǔn)備與具體的使用要求[3]。對于新型機械設(shè)計理論中的機械創(chuàng)新設(shè)計與檢測技術(shù)來說，機械有限元分析法可以充分滿足上述車身的設(shè)計要求，具體應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在如下兩個方面：一方面，在汽車設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以對機械零件的剛度、強度以及穩(wěn)定性進(jìn)行客觀的分析；另一方面，在汽車結(jié)構(gòu)分析過程中，由于經(jīng)常使用有限元法來分析各構(gòu)件的模態(tài)，并且可以在計算機上直觀地看到的各構(gòu)件的振動模態(tài)，這就能夠為結(jié)構(gòu)的動態(tài)設(shè)計提供較大的便利。為此，在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有限元分析法的應(yīng)用可以大大提升車身整體的設(shè)計水平。3.3在變速器的研究設(shè)計應(yīng)用。以NL-3RA博越右舵出口項目為例，該項目中存在的主要問題就是俄羅斯市場SUV市場競爭激烈、合資品牌價格下探。因此，要想有效解決該項目中存在的問題，就要對汽車的整體性能進(jìn)行優(yōu)化處理。結(jié)合該項目，如下內(nèi)容主要是針對新型機械設(shè)計理論在變速器的研究設(shè)計應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，以此來進(jìn)一步優(yōu)化汽車產(chǎn)品的整體性能。在汽車工程中應(yīng)用新型機械設(shè)計理論，可以對汽車的機械式變速器實施進(jìn)一步的優(yōu)化與處理。這主要是因為變速器本身就具備高輸出轉(zhuǎn)速的特點，因此其扭矩與最大功率就要滿足車輪行駛期間的速度要求。目前，在設(shè)計發(fā)動機變速器的過程中，可以應(yīng)用計算機來完成數(shù)宇運算，并在此基礎(chǔ)上更加深入的分析與歸納優(yōu)化零部件功能的具體方法，盡可能保持整車的輕量程度。同時，技術(shù)人員也可以應(yīng)用變速器來轉(zhuǎn)變汽車傳動的具體方式，應(yīng)用多個齒輪來完成檔位變換。其中，齒輪總體積要符合汽車輕量設(shè)計函數(shù)，汽車螺旋角也要與倒擋齒輪模數(shù)保持一致。為此，要在完成佘檔設(shè)計后，再對倒擋齒輪體積的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計算[4]。另外，在變速器運行的過程中，一旦其某個齒輪出現(xiàn)故障，減速器正常的運行就會受到影響。因此，在對器件實施優(yōu)化設(shè)計的過程中，要根據(jù)實際情況適當(dāng)增加或者是減少齒輪的數(shù)量與大小。而機械式變速器作為一種較為常見的變速器類型，在對其細(xì)節(jié)部分進(jìn)行設(shè)計時，要對其輕量性與穩(wěn)定性進(jìn)行綜合的考量。3.4在汽車零件抗磨損的設(shè)計研究應(yīng)用。近些年來，隨著我國交通運輸體系的不斷健全與完善，我國汽車整體的需求量也在不斷的提升。特別是在工業(yè)革命以后，工業(yè)經(jīng)濟的迅速發(fā)展為機械制造業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。同時，汽車的出現(xiàn)也在一定程度轉(zhuǎn)變了人們傳統(tǒng)的出行方式。根據(jù)我國汽車制造業(yè)整體的發(fā)展情況來看，其規(guī)模越來越大，且針對汽車器械的研究也越來越深入。汽車作為一種高損耗率與高發(fā)動率的機械，在實際生產(chǎn)制造的過程中又需要應(yīng)用到大量的高精密度零部件，這就要求設(shè)計人員在對汽車元件與零部件進(jìn)行設(shè)計的過程中，要充分重視汽車零件與元件的抗磨抗損設(shè)計。另外，由于汽車元件表面極易受到磨損，因此在具體設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中，要在其表面均勻噴灑銅質(zhì)抗磨覆蓋層；在對元件進(jìn)行加工時，也要充分重視幾何形狀的設(shè)計，以此來大大增強元件表面的物理性能[5]。3.5車身和外觀設(shè)計應(yīng)用。在這一方面，要結(jié)合NL-3博越SUV（見圖2）研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目進(jìn)行分析。該項目中存在的主要問題就是SUV產(chǎn)品體系相對較為薄弱，降價促銷，擠壓有限的價格空間，整車制造、生產(chǎn)工藝水平欠佳，汽車造型、外觀審美性差等問題。在本文章中，就主要針對新型機械設(shè)計理論在汽車車身與外觀設(shè)計方面的應(yīng)用展開分析。圖2NL-3博越SUV在現(xiàn)代化社會中，汽車已經(jīng)成為一種較為普遍的交通工具。因此，人們在日常駕駛汽車的過程中，不僅十分重視汽車駕駛期間的舒適性體驗，同時也更加注重汽車外觀設(shè)計的藝術(shù)審美性?；诖耍谄嚬こ讨?，新型機械設(shè)計理論的應(yīng)用不僅可以綜合考慮到機械設(shè)備運行與安裝的合理性，同時也要兼顧汽車車身與外觀設(shè)計的科學(xué)性與合理性。但由于汽車每年的平均產(chǎn)出量均相對較大，且品種類型與型號較多，因此在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，就一定要做到零件的品牌化與系列化，以便為日后的配件維修提供便利。而汽車車身與外觀設(shè)計作為汽車工程設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要組成部分，在具體設(shè)計期間就要注重車身與車型的差別。一方面，汽車車身所選用的油漆一定要是環(huán)保的，對人體無害的；在車型設(shè)計過程中，要充分考慮到空氣動力學(xué)因素，其中，整車的匹配要求與沖壓分塊均要達(dá)到汽車工程設(shè)計相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對空氣阻力系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，以此來在保證汽車造型滿足美工要求的同時還不影響到提速[6]。另外，在設(shè)計車身與外觀時，設(shè)計人員要結(jié)合信息機械設(shè)計理論的相關(guān)要求來確保駕駛?cè)笋{駛汽車過程中的舒適性與安全性。特別是對座椅材質(zhì)的選擇、靠背傾斜角度以及座椅調(diào)整旋鈕的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)計算，以此來大大提升車身與外觀設(shè)計的合理性，進(jìn)一步增強汽車產(chǎn)品的綜合市場競爭優(yōu)勢。

4結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前背景下，機械設(shè)計原理與設(shè)計理論在我國汽車制造等多個產(chǎn)業(yè)中均表現(xiàn)出了良好的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景。尤其是在汽車工程方面，新型機械設(shè)計理論的運用效果更為突出，不僅可以有效提升汽車工程技術(shù)水平，優(yōu)化實際操作；同時也能夠充分應(yīng)用到汽車工程外觀設(shè)計、變速器研究、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及模態(tài)分析等多個環(huán)節(jié)當(dāng)中，進(jìn)而有效促進(jìn)我國汽車工程的健康可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步推動我國社會經(jīng)濟的進(jìn)步。

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作者:崔強 單位:上海吉茨寧機電設(shè)備有限公司