新型机械设计理论在汽车工程方向的应用研究

张乐乐

摘要：伴随着时代与社会经济的不断增长，推动我国各个领域发展更加迅猛的同事也迎来更高的挑战。在这一背景下，汽车制造企业要想实现更好更快的发展，满足广大客户群体对于汽车的多样化需求，就要充分重视新型机械设计理论在汽车工程的应用，以此来不断提升汽车制造生产质量，创新机械设计理念，进一步拓展企业制造企业的发展空间。基于此，本文章就结合多个项目来针对新型机械设计理论在汽车工程中的运用展开深入的分析与探究。

关键词：新型机械设计理论；汽车工程；运用研究

引言

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。

1新型机械设计理论的主要内容

新型机械设计理论属于机械工程的内容之一，其主要在机械的性能以及功能方面做出重要的分析，主要结合定量的形式对机械构件的组成与运行原理进行明确。其中在机械制造理论的研究要点中包含很多种内容，例如仿生原理、驱动控制技术、机器人的开发与研发、轻工机械传动原理等，这些都是需要在扎实的机械设计理论的基础上建立的新型技术与原理，也是深入了解机械运行的基础条件，进而更加细致的划分机械工程的定位和设计，将复杂归纳成简单。新型机械设计理论在工业、农业、服务业以及科技行业等方面都有着极其广泛的应用，其中主要的研究内容包括不同机械器件的组装、控制等，学科内容主要包含信息学、仿生学、人机学以及生物学等，并且其具有着较为复杂的知识体系和较为独特的学科研究特色。在实际应用中，一般都需要复合型材料作为整体的材料支持，其理论的研究方向在于轻工自动机械工程和计算机复制工程等，并且在现实产品设计方面经常要运用到现代的检测技术来实施相关数据的统计与分析。随着近些年我国新型机械理论研究水平的不断提升，在工业管理与设计方面的质量也在不断提升，这为工程制造工作和科研工作创造了极大的便利，而随着科技的快速发展，机械设计理论的辅助功能逐渐突出。在汽车工程中应用机械设计理论，主要是从一些汽车零部件、变速器、防震以及外观设计等方面进行设计，结合不同的设计内容与设计要求，达到人机统一的目标，进而通过数据库建模的方式，完善汽车的智能化设计，在各种工程建设中，都需要机械设计理论的应用。

2新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用

2.1汽车结构强度以及模态分析结构优化方面的应用

在社会迅速发展以及经济全球化的趋势下，节能、安全和舒适，是如今汽车产品的重要发展方向，也是性能以及技术方面要迎接的重要挑战，车身的轻量化，需要对汽车的框架以及结构进行优化，另外车身制造方面需要尽量使用一些高强度以及低密度的材料，比如高强度板料就是现阶段重要的研究方向。在汽车工程中，车身是非常重要的组成部分，车身一定要有足够的强度，这样汽车的寿命才会有基本保障，另外是车身的刚度也是要满足一定的需求，这样车的装备以及应用需求才会得到满足。在机械设计以及检测技术方面，机械有限元分析可以解决上述的一些问题，让车身的设计可以更加符合现实需求。主要的应用方向是两个方面，一方面就是在汽车的实际设计中，对结构件以及机械部件强度、刚度展开分析，另外就是在汽车结构的实际分析中，可以用有限元法，对汽车的各部分构件展开模态分析，这样就可以在计算机上，对汽车各构件模态进行观察，尤其是振动模态，这样结构设计就会更加便捷，一些问题可以及时得到解决。因此在汽车设计中，可以说有限元分析是起到关键性作用的，在新型机械设计中，有限元设计是非常重要的理论以及方法，在汽车结构的设计中对有限元分析展开应用，可以让车身设计的整体水平更加符合要求，让汽车结构保持良好的强度要求。

2.2在汽车工程噪音和振动中应用

汽车在人类历史发展中占据着不可忽视的地位，而汽车各零件的质量、高效率运作和安全性，对人们的日常出行有着非常重要的影响。若汽车的某个零件或者设备存在问题，那么汽车的安全性则无法得到保障，进而对人们的正常出行带来影响。根据汽车故障调查表发现，汽车故障性振动是导致汽车无法正常使用的主要原因。汽车在实际运行过程中，通常人们会根据产生的噪音、振动等综合性指标，衡量汽车的质量，同时也是判断汽车舒适感的重要指标，与汽车品牌的树立有着密切的联系。若想要保障汽车综合性指标符合人们实际需求，则需要减少收入负载频率与结构模态频率的一致性，可以利用频率分布表妥善解决上述问题，这样在一定程度上不仅可以促使振动频率的合理匹配，减少振动中耦合情况的发生，同时还可以提高产品的振动特性，进而可以减少汽车的噪音和振动。此外，合理应用NVH分析，可以提前判断新开发车的性能指标，同时还可以起到对设计和制造完善的作用。应用NVH分析最大的优势是在设计成本费用和开发时间上都可以为新型车提供有力的保障。

2.3对变速器进行优化设计

变速器指的是改变机器运转速度或牵引力的装置，为了满足人们现代化的使用需求，需要应用新型机械技术对机械式变速器进行质量优化和提升，根据其自身具有高输出、变速快的特点，以致于需要将实际运行功率调至最大化，保证扭矩和转速都达到其实际需求，才能实现其应用价值。因此，想要促使变速器具备便捷性、简化性特点，需要应用新型机械技术在原有基础上加装一些变速装置，才能充分且全面的发挥出发动机的实际应用价值，从而达到车轮的实际转速需求。将其与新型机械设计理论有机结合，通过对计算机技术的合理应用，通过构建变速器的数字模型和运算，实现对变速器的优化设计，将其各个部件的结构、功能等进行明确划分，保证其设计质量满足所用汽车的需求和标准。通常情况下，机械式变速器的应用具有较强的广泛性，因此需要着重对其各项性能进行深入分析和设计，其中主要包括轻量性和稳定性两点，针对轻量性来说，需要对运作齿轮的体积总和、模具数量等在满足实际需求的同时，促使其始终保持一致状态。除此之外，还可以通过与变速器进行有机结合，改善汽车的传动方式，尽最大程度实现齿轮对汽车档位进行有效变换，与此同时，还要结合实际情况，对齿轮数量进行适当调整，避免由于其发生故障对汽车减速器的性能、效果产生消极影响。

结语

受限于机械设计理论的发展进度，在实际应用中面对不断复杂化的实际需求，机械装置的功能性和适用性难免捉襟见肘，仍存有很大的进步空间。针对这一情况，关于实际工程应用中的机械设计理论研究就有着重要的现实意义。本文从汽车工程方向的应用角度入手，结合新型机械设计理论及其指导思想，对其中的核心应用方式进行分析。新型机械设计理论在汽车工程中的主要应用包含噪声、振动控制，汽车结构强度模态分析以及结构优化等，在此基础上借助NVH分析方式和有限元分析法提出了相关的新型机械设计应用指导建议，为后续的汽车工业工程发展指明方向。

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]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.