机械设计在车辆工程发展中的应用

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

姚辉1,2 孟令航1,2

长城汽车股份有限公司 河北 保定 071000

摘要

随着当今时代信息技术的高度发展,我国汽车机械制造设计的研发技术水平开始有了显著的技术提升。越来越多的先进制造新技术被广泛应用于现代汽车加工制造技术中。近年来,我国社会人民的日常生活对现代汽车产品的生产提出了越来越高的要求,对汽车生产设计的工程质量也提出了更高的要求。因此,有必要开始将先进的机械制造设计引入汽车生产的全过程,以提高现代汽车工程产品设计的质量。本文的内容将力求先简要介绍国外机械车辆设计学科的基本现状和发展方向,然后逐步阐述现代机械车辆设计及其在特种车辆工程制造中的先进应用,以期为我国未来特种车辆行业的创新发展思路提供一些参考。


关键词

机械设计;车辆工程;发展;应用。

正文

在我国社会服务业、农业、工业经济等方面的发展中,机械勘察设计也发挥着非常重要和积极的支撑作用,尤其是在工程机械化的建设和生产实践中,在许多人的实际生产和经济活动中有着特殊而重要的任务,如车辆工程,水利和道路建设、农田、交通等各类水利工程建设和维护项目以及各类综合建设项目从事各种建设规模的作业,如机械化测量和施工作业的应用。尽管近年来我国在汽车某些机械部件的设计方面取得了很大的研究进展,但在解决这些实际问题时,仍然存在许多重大的技术缺陷。这自然需要专业研究人员进行更深入的实验研究、演示和实验。

1我国机械设计的现状。

近年来,我国当前工业机械基础设计研究的主要基本思路和观点没有太大变化。一般来说,它们基本上分为基础与实践基础设计、实证研究设计和模型实验基础设计等基本内容。由于这些内在的共同特点以及与设计理论的主要基本内容的一些相似性,机械基础设计理论的设计安全性能往往与一些实际的工业应用直接相关。同时,成本预算也是最重要的研究内容之一。在未来十年的经济社会发展中,我国各行各业对现代机械设备发展的总体需求将继续提高,现代机械设备的发展在不同时期对零件数量、质量要求和功能多样性都有技术要求。因此,目前,传统机械行业中的一些设计方法将明显存在技术缺陷,并将逐渐被淘汰,新时代的新设计技术和方法将逐渐出现。在这个阶段,越来越多的新设计技术也在涌现。典型的代表是优化设计新技术方法和有限元集成设计新技术方法。有限元优化设计技术对数学质量的提高提出了更高的要求。通过设计数学方法的整体优化,可以大大提高产品设计的整体技术精度,提高产品结构的整体质量结构和整体功能。有限元优化设计技术本身也是通过优化设计相关参数来调整机械产品精密结构的最佳数值方法。

2我国机械设计发展方向。

2.1智能化发展。

随着市场对电子产品功能的综合要求将逐步提高,机械智能设计的理念将有一定的深度发展和变革。现阶段,电子技术也在迅速发展,相关技术产业逐步应用到生活的各个工作领域。因此,在机电产品设计理念中引入机电智能元件是必然要求和新趋势。机械零件的设计和制造一直是一个相对复杂和精密的机械过程,其中有一些重复的操作任务,许多人很难完成,而大量计算机智能设备的引入刚刚解决了所有这些复杂的设计问题。在具有计算机智能的机械零件设计中,智能系统不会产生任何疲劳,并能连续重复设计工作。同时,设计者可以自动弥补原机器本身无法完成的复杂工作,实现机械自动化设计功能的最完善开发

2.2方便性及微型化。

自人类诞生以来,纳米技术产品逐渐显示出其独特而强大的潜在功能,并在现代工业中发挥了重要作用,推动了医药、电子技术研究等诸多行业的快速发展。纳米材料由于其特殊的功能特性,可以广泛应用于改善工业产品设计的外观质量特性和应用功能。因此,在现代精密机械制造和设计行业的发展中,引进先进的纳米技术设备并选择正确的方向是非常必要的。一些现代机械设备的应用功能通常比较强大,设备结构本身也会非常复杂。可以想象,投入生产运营后将面临多少工作困难。如果人们能够利用纳米技术对这些新设备部件进行重新设计、重新设计和再制造,不仅可以显著提高这些产品部件的服务质量,还可以大大提高整个机械部件制造过程的综合效率。

2.3环保及美观化。

对于当代西方主要工业化发达国家的许多企业来说,机械工业的生产过程不仅要满足自身的技术水平,还要关注影响其设备工业环境质量的重要因素,以及环保材料和产品的合理使用。因此,在机械的设计和生产中,有必要选择尽可能多的污染较少的新材料。同时,生产模式本身应尽可能完善其功能,以体现其环保型。只有这样,设计才能有效地保证机械的环保性能和美观。

3机械设计在车辆工程中的研究。

随着人类汽车工业科技的飞速发展,汽车日益成为现代人社会生活和工作中不可缺少的又一种新型交通工具。汽车本身应具备的生活便利功能和现代交通,不仅将提高社会人们的整体工作和生活质量,而且将逐步加快当今社会的社会生活和工作节奏,也对人类文明技术的整体进步速度和经济社会发展产生至关重要的影响。然而,在过去的几十年里,虽然中国近年来在汽车工业的研究和开发方面取得了特别大的显著进展,但依靠我们的整体科技水平还远远不够,还要继续进一步努力,提高他们在现代汽车发展各学科中应用研究的技术水平。在现代车辆工程中,机械的设计思想和一些最基本的车辆设计方法和原理也有着非常大规模的重点研究和发展方向,可以积极推动我国车辆工程科学的发展。随着我国社会工业的进一步快速发展,各类车辆工程机械的需求研究和标准化程度也越来越高,这必将促进和提高工业机械系统设计原理在现代车辆工程制造中的有效应用,直接推动各类车辆工程技术的进一步发展。

4机械设计在车辆工程中的应用。

4.1在汽车零件生产方面。

在当前人们购车需求旺盛的情况下,近年来汽车行业的经济发展也相当迅速。越来越多的高端汽车已经进入人们的日常消费生活。汽车工业涵盖了所有非常先进和复杂领域的现代机械技术。每辆现代汽车基本上都由至少数万个机械部件组成。对于一些具有各种特殊功能和极其复杂结构的新型汽车来说,零件往往更多。因此,在驱动汽车整体运行的生产工艺系统中,如果一个或几个关键部件发生突然故障,将在一定程度上影响整个汽车系统的生产和运行。在严重情况下,系统甚至会自动发生灾难性事故。无论汽车属于哪种机械部件,都必须严格按照各种机械原理进行设计,才能正式设计和生产,随着人类对未来汽车功能和驾驶安全的性能要求越来越高,零部件生产的内在质量也必须不断提高,这也要求未来机械零部件的设计更加高效、简单。当车辆结构超载时,也会发生以下类型的故障。最常见的问题是故障振动的发生,通常仅表现为一些特殊的振动噪声和车身内部振动。技术人员通常将车辆结构的模态频率范围与输入载荷频率范围尽量错开,以消除此类振动故障,这种方法也是最安全、最简单、最常用的排除方法。它还可以适当减少由于车辆内部振动而可能发生的机械耦合反应。车辆外部振动问题的突然发生,不仅会在短期内严重影响正常车辆的稳定运行,还会在很大程度上对正常的室内操作人员产生不良影响,降低车辆的舒适性。

4.2汽车的结构优化。

作为当今人们使用的重要交通工具,汽车本身的结构通常比较复杂。同时,其相应的机电系统也不太简单。如果企业想要简单、高效、快速地设计和优化整车结构,首先,我们应该能够根据自身实际工况和汽车行业水平的设计要求,修改机械对生产环境的具体要求。近年来,随着中国经济的快速发展,人们对提高精神生活质量的日常要求自然越来越高。然而,中国的环境正在恶化,全球变暖已经迫在眉睫。因此,新时代汽车不仅能够满足传统动力汽车的环保要求,而且还注重提高汽车的乘坐舒适性和尾气污染排放率等安全方面。此外,为了在未来的车辆设计中真正确保车辆本身的整体结构布局将车身复杂的结构部件最小化,有必要要求专业设计工程师全面研究车身状况,简化车身整体结构。为了充分保证汽车具有足够高的硬度和较轻的重量,大多数汽车制造商将尽量避免使用一些低密度、高强度结构的镀锌金属材料。随着世界炼铁工业的快速健康发展,20世纪70年代生产的高强度镀锌汽车钢板能够满足上述工艺要求,基本满足高强度耐腐蚀性能要求,因此可以越来越大规模地应用于民用汽车制造系统。

目前,除了我们的日常工作,我们可以直接看到焊接钢板。一般来说,我们也可以看到,一些普通的低碳钢板可以焊接在大多数汽车零部件上。这种焊接材料一般具有较好的屈服强度值和扭转弯曲刚度,在工作现场进行各种焊接加工操作时,焊缝往往比较牢固,不会因其他焊接事故造成损坏,如脱焊或再接触造成的断裂变形,在焊接应用价格方面,通常显得相对合理、透明和合理。因此,它们目前在市场上的应用相对广泛。由于当前世界汽车工业中汽车轻量化技术的发展趋势日益明显,近年来国内许多与汽车炼钢行业及相关材料行业密切相关的大公司已经开始并积极开始全面改善汽车低碳钢材料的结构。当这些新材料需要用于汽车车身的大规模生产时,通常可以要求它们安装在几何尺寸范围较小的材料厚度环境中,以充分保证整个车身材料系统的高刚玉强度比和低刚度,从而减轻部分车身质量,实现轻量化、易于量化控制的材料系统的设计精度要求。在机械加工和机械加工设计制造高强度轻钢墙体零件的过程中,有必要认真考虑和应用上述一些新的加工设计技巧和方法,从而有效地提高车身材料的刚性强度结构的整体质量。例如,对于BH钢板,虽然经过加工或模塑转变后的强度在各方面的指标参数没有显著提高,但其拉伸剪切强度指标仍然明显不足。因此,我们可以通过进一步采用热喷涂加固钢板的新施工加固方法来弥补和改进加固的最后一个方面。

5结语

综上所述,现阶段我国汽车机械零部件设计行业发展迅速。在汽车机械零部件的设计和制造中,汽车智能化、小型化设计和汽车美学是技术发展带来的重要必然趋势。在整个汽车工程生产中,要学会充分把握上述技术趋势,提高我国汽车零部件制造和生产水平,及时优化国内汽车结构体系,促进汽车工程整体结构健康发展。

参考文献

[1]任浪浪.机械设计技术的现状与发展趋势[J].山东工业技术,2017(3):268-269.

[2]王宇.机械设计技术的现状与发展趋势[J].建材与装饰,2016(51):105-106.

 


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