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摘要:随着时代的发展,我国机械设计的发展已经有了很大的提升,越来越多的新技术被应用在了机械制造中。最近几年我国人民对车辆的需求越来越高,对车辆的质量也有更高的要求,因此,有必要在车辆生产中引入机械设计,以增加车辆工程的质量。
关键词:机械设计;车辆工程发展;应用
1我国在机械设计的现状
1.1比较分析
在目前我国的制造业中,机械就像是人的大脑一样的重要,关乎整个行业发展的重要作用,它在车辆工程中也起着同样重要的作用。在生产汽车的过程中有许多繁琐而危险的工作,这些工作完全由人们来完成,有了机械化的过程后很多程序就由机械来完成。目前我国在机械理论和设计化生产过程中有了快速的发展,但是机械设计在目前的情况下对于很多问题还是没有良好的解决办法,我们必须在该领域进行大量研究,以分析具体问题和解决方法。在上个世纪90年代,我们国家的机械设计才慢慢的发展的起来的,经历了至少20多年的发展,但是和很多发达国家还是有相当大的差距,他们毕竟在机械方面有着更加悠久的历史。我们在机械设计方面还需要相当多的理论和技术的探讨分析,在这些方面如果能有巨大的创新并且应用在车辆工程中,那么汽车产业在我国的发展将会有极大的进步。
1.2现状分析
中国长期以来一直采用基础实用设计,实证设计,模型实验设计等基本方面。在这些设计方法中,机械设计的安全性能,实际应用和成本预算之间存在密切关系。在未来的发展中机械设计产品在技术性和形式多样化趋于复杂,因为在目前的机械设计中还没有达到完全的技术成熟,更复杂的设计过程也是机械设计发展的必然结果。我国目前的设计方法在未来会慢慢的消失。
目前,现代机械设计新技术已开始采用优化设计技术和有限元设计技术。优化设计技术通常使用更高数学线性代数的内容来执行该技术,并优化数学产品以设计优化的机械产品。有限元设计技术也是通过相关设计调整机械产品精度的数值方法。
2机械设计在车辆工程中的应用
2.1在汽车零件生产方面
随着人们的需求,汽车行业的发展颇为迅速,越来越多的汽车走进人们的生活中。汽车工业涵盖了十分复杂的机械技术,每一辆汽车都是由几万个零件组成,对于一些功能多样、结构复杂的汽车,其零件更多,因此,在汽车运转的过程中,如果存在一个或者几个零件发生故障,那么汽车的运转多少都会受到影响,严重情况下甚至会发生事故。不论是哪种零件,都要经过机械设计才可以进行生产,随着对汽车功能以及安全性的要求越来越高,零件的质量也必须要不断提升,这就要求机械设计需要更加高效、简便。汽车在运转时会出现各种故障,最常见的就是故障性震动,通常表现为发出一些特殊噪音以及车体震动,技术人员一般尽量错开结构模态频率和输入载荷频率来除去这类故障,这也是最简单最常用的方法。还可以减少汽车震动发生的耦合反应,汽车震动的发生不仅会对汽车的运行产生影响,一定程度上还会对车内人员带来不好的作用,降低人体舒适度。
2.2汽车的结构优化
汽车作为人们重要的交通工具,其结构通常比较复杂,同时对应的各个系统也并不简单,如果想要高效的优化汽车结构,那么就应当根据实际的需求以及工业水平来修改机械生产的要求。最近几年我国经济发展较快,人们对生活质量的要求也越来越高,但是环境恶化、全球变暖也迫在眉睫,因此,新时代汽车不能仅仅满足于动力的要求,还要注重车内舒适度、尾气排放等方面。另外,为了保证汽车在自身结构上减少复杂的部分,就要求设计人员研究车身状况,对车身简化。
为了保证汽车足够硬度以及轻便,大部分汽车都尽可能采用低密度高强度的金属材料,随着冶铁工业的发展,20世纪70年代的镀锌钢板满足上述的要求,并且能够达到抗腐蚀的需要,因而被大规模应用在汽车制造中。
我们日常可以见到的大部分汽车一般都应用普通低碳钢板,这种材料有较好的强度以及刚度,在进行焊接时也不会发生脱焊等意外情况,并且价格也较为合理,因而应用广泛。由于汽车发展的轻量化趋势,许多与冶钢相关的公司都开始对碳钢材料进行完善提升。这类材料用于汽车车身时可以在较小的厚度下保证汽车车身的强度和刚度,从而减少一部分质量,实现轻量化的要求。在对钢材料进行加工时,需要应用一些技巧以实现刚强度的提升。譬如,对BH钢板而言,在加工后各方面都有提升,但是抗拉强度仍然存在不足,因此可以采用热喷涂的方式来完善这方面。根据以往的实验可以知道,一个抗张强度为440MPa的钢板在进行热喷涂后其抗张强度可以达到500MPa。
3机械设计的发展方向分析
3.1智能化发展
现代生产,仅靠自动化生产,虽一定程度上促进了生产效率的提高,保证了生产质量,但是在面对人们日渐增长的需求,自动化生产是远远满足不了实际需求的。当前智能化技术的发展与推广应用,在生产中的应用,显然比自动化技术的应用有着突出的优势,更能够满足当前生产实际需求。近些年来,机械设计中逐渐出现了智能化制造,并逐渐在实践中推广应用。机械设计作为一个系统工程,机械设计的智能化设计,可实现人机的相结合,让机械自行解决一些实际问题,并且有一些人无法替代完成的工作,可保证机械生产的精确性。借助机械智能化生产的汽车零件,具备较高的精度与效率。
3.2方便性与微型化
纳米技术发展有着极为重要的现实作用,并在社会各领域中得到了广泛的应用。例如:医学、电脑技术等方面,借助纳米技术,可有效提升产品性能,并且有利于突破多方面技术的瓶颈。就以计算机而言,从传统大型计算机逐渐发展到现阶段的微型计算机,主要得益于纳米技术的推广应用。纳米技术在机械设计中的也随之推广应用,让机械工作变得具有方便性、高精度等特性。大量的机械设备通常有着复杂的构造,但是纳米技术的应用,则可以有效简化复杂的机械设备,以此提高生产效率,并有利于节约机械设备生产成本。原因在于复杂结构的机械设备,在生产中,必然会耗费更多的材料,从而增加生产成本,纳米技术的应用,则可以简化机械设备构造,减少材料的使用,进而减少生产成本。
3.3环保及美观化
一些发达国家,在机械生产中,除了意识到技术应用重要性之外,还注重生产过程中的环保与美观性,环保则是通过减少生产过程中节约材料的使用,同时在废料排放时,注重先处理,后排放,由此减少对环境的影响。我国机械生产资源利用率较低,主要原因在于机械设计技术在材料应用方面,处于起步阶段,要想实现资源利用率的提高,需在资源节约理念的指导下,技术设计需在熟悉工程机械原理的基础上、工作形式以及材料选择等的基础上,全面掌握工程机械设计相关内容,进而实现技术优化与资源节约的目的。
除此之外,机械发展不得以旧观念为主,人们在追求技术的发展的基础上,对于机械整体美观效果也有着一定的要求。原因在于人们在物质生活满足的情况下,对精神方面的要求也随之提高。人们的审美更加追求个性化,同时需要注重的实用。基于此,为满足人们日益增长的物质需求与精神需求,机械生产必然会朝向美观化方向发展,不得不优化机械结构。原因在于机械结构复杂,势必会耗费大量时间与成本,限制了生产效率的提高。
结束语
机械设计和设计理论的基本原理,在行业的良好应用前景,尤其是汽车应用中,这无疑起到了很好的作用,不仅有助于汽车工程技术和实际工作的研究,同时也为汽车,技术和设计的具体应用起到了重要作用管理,这对汽车技术的发展产生积极影响,对促进社会发展的重要意义,目前,随着对产品的功能需求的增加,机械工业设计是为了满足现代社会,计算机辅助设计,它提供了更高的性能,高品质,高标准的需求。它不仅是当前社会发展的需求,也是机械工业的未来发展。多技术融合的技术,如人工智能,计算机硬件和软件,存储,数据库和建模技术作为机械产品的未来设计的发展方向。现代机械的形成和发展离不开现代技术的支撑。对机械产品日益增长的需求和市场需求的变化导致了新机械概念的形成。
参考文献:
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