機(jī)械設(shè)計(jì)在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用分析

邢利陽

摘 要：自改革開放以來，我國居民生活質(zhì)量有著顯著提高，對于汽車的需求量以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高。因此應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)工藝及理念，進(jìn)一步提高現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足市場需求，提升民眾滿意度。基于此，本文將探討機(jī)械設(shè)計(jì)在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);車輛工程;應(yīng)用分析

0 引言

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，改變了人們的生活方式與生活觀念，在這個(gè)快節(jié)奏的社會(huì)背景下，汽車成為了現(xiàn)代人必備的一項(xiàng)交通工具。其所具有的運(yùn)輸功能與便捷功能，不僅提高了使用者的生活質(zhì)量，還對現(xiàn)代科技的推進(jìn)有著積極影響。雖然在過去的幾十年中，我國在汽車工程的發(fā)展方面取得了一些成績，但要想進(jìn)一步提高汽車性能，還是需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究，通過融入機(jī)械設(shè)計(jì)原理找到更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方向，提高汽車質(zhì)量。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)研究

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)備在我國各類機(jī)械加工業(yè)中都發(fā)揮著重要作用，能有效提高人員工作效率及安全性，代替員工完成一些比較繁瑣或是危險(xiǎn)系數(shù)較高的生產(chǎn)任務(wù)。雖然目前各類機(jī)械原理在我國各行各業(yè)的生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，不過在一些問題加工問題的解決上還是存在缺陷，需要相關(guān)人員進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)研究，才能最大化發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)的運(yùn)用價(jià)值，解決工業(yè)生產(chǎn)問題[1]。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展方向

首先是在智能化發(fā)展方面。近年來汽車機(jī)械設(shè)計(jì)也慢慢受互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能技術(shù)以影響，轉(zhuǎn)向了智能化發(fā)展方向，并開發(fā)了相關(guān)的機(jī)械設(shè)備。這是因?yàn)橹悄芑O(shè)備雖在生產(chǎn)質(zhì)量與效率上和傳統(tǒng)設(shè)備差距不大，但其在精度與測量方面卻有著顯著優(yōu)勢。如在生產(chǎn)一些汽車零件時(shí)，采用智能化機(jī)械設(shè)備，可先通過數(shù)據(jù)分析、智能檢測等技術(shù)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的3D模型，然后在進(jìn)行試用生產(chǎn)，有效提高了零件使用性能與生產(chǎn)效率，減少了生產(chǎn)成本。

第二是在微型化發(fā)展方面。隨著納米技術(shù)的提出，對我國許多行業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)操作，都起到了影響，比如在醫(yī)學(xué)方面，通過采用納米技術(shù)，幫助研究人員攻克了許多技術(shù)難題，推動(dòng)了科研進(jìn)展。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，納米技術(shù)也逐漸得到了推廣，改變了一些復(fù)雜設(shè)備的構(gòu)造，使其更易于維護(hù)管理，設(shè)備精度也相應(yīng)被提高[2]。

第三是環(huán)保方向發(fā)展，隨著自然環(huán)境惡化程度加劇，環(huán)保也成了近年來的人們的關(guān)注熱點(diǎn)。現(xiàn)如今像美國、日本等很多發(fā)達(dá)國家都比較關(guān)注生產(chǎn)材料以及生產(chǎn)過程的環(huán)保性，而我國的機(jī)械生產(chǎn)資源利用率與發(fā)達(dá)國家相比還是存有一定差距，因此要加強(qiáng)對此方面的技術(shù)研究，革新材料類型及加工方式，最大化發(fā)揮材料優(yōu)勢，優(yōu)化生產(chǎn)過程，做好節(jié)能環(huán)保。

此外，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)還比較注重產(chǎn)品的美觀性能，在不影響其使用功能的情況下，借助美學(xué)理念，簡化產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)，去掉多余的累贅設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的現(xiàn)代感與藝術(shù)性[3]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)在現(xiàn)代汽車工程中的應(yīng)用

2.1 在汽車零件加工方面的應(yīng)用

目前，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊豁?xiàng)必備交通工具，對其工作生活有著重要影響。一臺汽車中包含著各類機(jī)械零件，無論哪一個(gè)零件出現(xiàn)問題，都會(huì)對汽車正常使用帶來影響，還會(huì)增加對相關(guān)零件的損耗程度，久而久之影響整臺汽車的安全性能。在現(xiàn)代的汽車工程中，為了提高零件的使用性能，減少安全故障，會(huì)不斷增加相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，盡量找到設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度較高、具有智能化的設(shè)計(jì)方案[4]。

如在汽車使用過程中，常會(huì)因?yàn)榱慵栴}而產(chǎn)生故障性振動(dòng)，司機(jī)或乘客能明顯的額感受到汽車出現(xiàn)異常振動(dòng)或有噪聲出現(xiàn)。為了降低該類故障的發(fā)生概率，一般會(huì)從機(jī)械設(shè)計(jì)入手，通過調(diào)整頻率分布表，來防止結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和輸入載荷頻率出現(xiàn)相近情況，并進(jìn)一步減少甚至消除因振動(dòng)而產(chǎn)生的耦合現(xiàn)象，減少震動(dòng)發(fā)生概率，提高使用者開車的舒適度，為新型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)奠定良好基礎(chǔ)。

2.2 在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用

汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化程度也與汽車的使用以及安全度的提升有著重要聯(lián)系。汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對復(fù)雜，因此要對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，就要從機(jī)械設(shè)計(jì)入手，從車身外形以及系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行簡化。如在材料方面，上世紀(jì)70年代，人們在進(jìn)行車輛生產(chǎn)時(shí)普遍會(huì)采用鍍鋅鋼板，因?yàn)槠湓诋?dāng)時(shí)展現(xiàn)出了較高的耐腐蝕優(yōu)勢，能有效延長汽車使用那個(gè)壽命。但現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中，人們一般會(huì)采用低碳鋼板進(jìn)行車身設(shè)計(jì)，因?yàn)槠渑c鍍鋅鋼板相比具有更好的強(qiáng)度與剛度，而且也更滿足車輛焊接要求。隨著近年來汽車行業(yè)彼岸準(zhǔn)的變化，輕量化也成了汽車設(shè)計(jì)趨勢之一，為此很多公司，都開始用碳鋼系列鋼板，并利用智能化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，研究鋼板材料低碳含量與抗張強(qiáng)度間的關(guān)系，從而找出最優(yōu)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)出質(zhì)量又輕，強(qiáng)度又高的材料。

雖然現(xiàn)代已經(jīng)進(jìn)入了21世紀(jì)，但還是有一些人對汽車的安全性能抱有誤解，認(rèn)為汽車材料鋼板越厚，車身越重，安全性更高。但現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)對于安全性方面，參照的因素更多，不但要考慮到車身的鋼板材質(zhì)、性能，還要結(jié)合力學(xué)模型分析相關(guān)的焊接、裝配工藝，降低材料變形概率，充分發(fā)揮材料性能。另外其還會(huì)在車上添加一些被動(dòng)安全設(shè)備，如全方位的氣囊、發(fā)動(dòng)機(jī)下沉等，全方位提高汽車安全性能，增加對于司機(jī)、乘客的保護(hù)力度。

另外還可將機(jī)械設(shè)計(jì)與檢測技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新融合，通過使用相應(yīng)的檢測方法，首先對汽車重要零件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度等進(jìn)行檢測，提高其使用壽命，并幫助車主制定定期維養(yǎng)計(jì)劃;第二可對汽車部分構(gòu)件實(shí)行模態(tài)分析，了解構(gòu)件實(shí)際工作情況，從而找出更加合適的設(shè)計(jì)方案，提高汽車性能。

3 總結(jié)

機(jī)械設(shè)計(jì)近年來在我國制造業(yè)應(yīng)用廣泛，對其生產(chǎn)質(zhì)量提升、速度加快都起到了積極影響。將其運(yùn)用于汽車工程中，也同樣取得了不錯(cuò)的成果。為工程師在汽車設(shè)計(jì)維修方面，都提供了新思路，加快了汽車行業(yè)的發(fā)展速度。

參考文獻(xiàn)：

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