机械美学论文题目

在汽车发展经历的一百二十年里，其造型艺术中的美学风格随着社会的进步，经济技术的发展，也时时处于发展演化之中。该文通过对各个时期的汽车进行对比分析，总结得出了汽车从产生到现在所经历的七大阶段性美学风格。 关键词：汽车；形式；造型艺术；美学风格 1.汽车的产生 卡尔·奔驰[Karl·Benz]（1884—1929）——现代汽车工业先驱之一，人称“汽车之父”。1885年10月，他设计制造出了世界上第一辆三轮汽油汽车；1886年1月26日,他又取得汽车发明的专利权，德国人便把1886年称为汽车诞生年，从此汽车作为一种工业产品正式登上了历史舞台。 2.汽车的发展阶段划分 根据汽车形式与功能的演变过程以及不同的设计美学风格，可将汽车的发展大致划分为七个时期： (1)汽车产生阶段（1885—1900）； (2)汽车发展阶段（1901—1915）； (3)汽车制造日趋成熟阶段（1916—1929）； (4)汽车引擎设计突破性发展时期（1930—1951）； (5)喷气式时代（1952—1964）； (6)汽车式样的个性化时期（1965—1979）； (7)汽车式样的多样化时期（1980—）。 汽车产生阶段的设计美学风格（1885—1900） 在汽车产生阶段，设计师仅仅专注于技术层面的设计，设计仅仅是为了满足汽车的技术实现功能，是一种技术上的探索与发明，是完全向功能技术设计的“一边倒”设计，造型艺术则处于从属地位，是一种功能压倒形式的设计。尽管如此，汽车作为一件伟大工业产品的诞生，其本身就符合一种理性的、严谨的美学风格——机械美学风格。 1885年奔驰设计制造的世界上第一辆汽车在形式上给人的感觉还是传统意义上的三轮马车。奔驰所注重的是零部件与零部件之间、功能实现与制造技术之间的协调关系，主要是从功能、技术层面去考虑设计，在美学风格上则没有什么明显的痕迹，甚至根本没有加以考虑。一眼看去，该车只有一种机械加工所处理过的痕迹，符合机械美学风格。 1894年的Benz Velo只是将三轮改进成了四轮，虽然车身加装了翼子板，但在形式风格上却没有任何改变。这时的汽车只是一个粗糙的工业产品，还没有关于美学风格的设计理念。这时的发明家（也是设计师）认为将三轮运行方式改为四轮运行方式要远远强过纯形式上的改进，机械风格依然处于垄断地位。换言之，1885—1894年之间的汽车设计还是一种纯技术性的、功能性的探索，属于一种纯机械的美学风格，而且这种风格一直持续到了1900年前后。 汽车发展阶段的设计美学风格（1901—1915） 19011915年间，随着流水线生产方式的问世，汽车实现了小批量化生产。设计师开始注重汽车的局部装饰，在车的前脸使用了铝板、镏金板等质感较强的装饰性材料,使得该时期的汽车看上去装饰性很强，符合当时“新艺术运动”的流行趋势和趣味喜好，是一种注重局部装饰的装饰风格。 1900年产的Mercedes Benz一改过去的“机械式样”，给人一种全新的面貌：发动机前置，就着发动机形状因地制宜地加装了一个发动机车罩；前脸安装了圆圆的前大灯，形式上具有强烈的装饰意味；轮毂不再用圆钢条直接交织而成，而转向采用铸造成型的具有平面装饰韵味的轮毂，增加了车轮的形式美感；车轮上面的翼子板不再是一块简单的铁板，而是根据车轮和传动齿轮的位置，精心设计的圆弧形，这对整车有很好的装饰性；车座上增添了扶手和靠背，功能上有了进一步的发展。 1905年产的Michel touring Car与前者在整体形式上并无大的改变，但前脸、座椅、方向盘等局部装饰却远远超过了前者：车灯采用了镀金处理；前脸的通风栅栏周围镶嵌上了金黄的装饰性镶条；轮毂经过镀金处理，边缘喷上了鲜艳的红漆；车身也喷涂为鲜艳的蓝色，增添了该车的视觉美感，是一种富丽堂皇的装饰风格。 1914年产的Ford-T小汽车在前脸、驾驶台、座椅等局部继承了这个时期的设计特点——细节装饰。繁琐的装饰是这个时期的最大趣味，甚至是这个时期审美的标准。尽管车身仍然是马车造型，但翼子板已开始采用整体连贯的弧型设计，车身的形式感得到了增强，造型上有了突破性的进展。 汽车发展阶段的汽车虽然在局部形式上有了些细微的改变与突破，但就整体形式而言，还是比较呆板。设计师只是通过增强汽车局部的装饰来美化车体，花哨的装饰成了这个时期汽车的“标准配置”，仿佛花哨的装饰就是美、就是时尚、就是真理。1915年左右“装饰风格”逐渐被“反装饰风格”所取代，从而沦为文化化石，被岁月所掩埋。 汽车制造日趋成熟阶段的设计美学风格（1916—1929） 汽车加工制造在这个时期已日趋成熟，汽车零部件基本实现了标准化、批量化，越来越多的中产阶层拥有汽车，汽车的造型逐渐成为汽车设计中的一个重要因素。以前被奉为时髦的装饰，在此时被坚决反对，取而代之的是追求一种整体的形式美。 在1916年生产的Porsche Turbo车身上，再也找不到以前那种大量的细节装饰——前脸没有了金色的装饰性镶条，没有了夸张的前大灯，取而代之的是一个只有进气和散热功能的通风栅栏；翼子板、座椅以及方向盘周围也都没有任何装饰；每个零部件的存在都只是为了满足某种功能，整个车身都旨在突出“功能主义”，是一种反装饰风格。 在1919年产的Ballot身上，我们能明显地发现它和以前的车身有了很大的区别： ⑴以前的车头与车身在分布和衔接上是不统一的，缺乏整体感，而该车在设计上将车头和车身融为一体，已经开始注重整体造型，造型已成为了汽车设计中的重要内容。 ⑵车身在色彩上采用了偏灰的色彩，不再像“装饰风格”时期那样偏好于鲜艳、明快的色彩。 ⑶整车仍然找不到任何装饰，在设计上继承了这个时期的反装饰风格。 反装饰风格在经过十多年的发展后渐渐地走向了低谷。从1928年生产的Mercedes Benz汽车身上可以看出，该车的车身尽管符合这个时期的整体性特征，但在轮毂和前脸部分又开始出现细节装饰，整车充满了十多年前的那种装饰韵味。该车的出现，宣告了反装饰风格时期的结束。 汽车引擎设计突破性发展时期（1930—1951）的设计美学风格 汽车引擎技术的进步带来了汽车造型艺术的突飞猛进，汽车设计开始追求一种动感美，速度美，开始以空前的热情重视外修造型。此时外形具有流畅线条的汽车便被认为就是好的设计，“流线型风格”开始席卷全球。 1930年产的Ford-A型汽车，外形已与以前的箱型车迥然不同，它具有新颖的车身，前后翼子板、驾驶舱都呈圆弧形，就如一只甲虫。通过与以前的车身作对比，我们不难发现该车有以下特点： 1)车头、车身和车尾完全是一个有机的整体。 2)整车具有一种流畅的线条，从头部一直蜿蜒到尾部。3)整车没有棱角分明的地方，任何面与面的相交处都力求一种圆滑、柔和的过渡。 1951年产Mercedes Benz300在前脸和翼子板的设计上都采用圆弧型设计，使用内置式车灯，增强了车灯与前脸的融合性，使得前脸线条更加优美流畅。该车圆滑的前脸，柔美的车身，流畅的线条无处不体现了流线型风格所具有的特点。 由于流线型轿车在车内空间的利用方面有很大缺陷，在20世纪50年代，一种类似船形，带有引擎舱、乘员舱和行李舱的汽车逐渐代替了流线型风格的汽车，成为了时代的新宠。喷气式时代（1952—1964）的设计美学风格 随着喷气式时代的来临，汽车设计开始趋向在车后加上大大的尾翼，追求一种与飞机形式有紧密联系的风格。这种对有机形式比较重视的设计风格被称为有机风格，也就是一种更加注重富于雕塑表现味道的风格，这种风格慢慢地取代了流线型风格的统治地位，成为了设计美学风格的新标准。该时期的汽车造型有两大特色：一是车身的防撞设计；一是尾翼的流行。 在1953年的Mercedes Benz 180车上可以看到，流线型时期前脸和引擎盖所特有的夸张的流畅线条没有了，取而代之的是简练的近乎平板的引擎盖和简洁的圆弧车灯；车身最大特点就是简洁明快，而且驾驶室空间比以前更大了；车的裙边外侧有了比较显眼的防撞保险杠；车侧身有两道仿佛特意雕刻出来的外凸有机形，属于一款典型的有机风格设计作品。 1960年产的Lincoln车，其整体造型就犹如用刻刀镌刻出来一般，有种简练的形式美，车身两侧也和前面两部汽车一样，有一刚劲的外凸有机形，行李舱上面有一对尾翼，整体形式非常接近于飞机造型，是对喷气时代的一种具体反映。 20世纪60年代中期，喷气式飞机不再为人们所好奇，时代再次把有机风格遗忘，而将趣味投向了新的设计风格。 汽车式样的个性化时期（1965—1979）的设计美学风格 在汽车式样的个性化时期，受当时“波普”运动的影响，新奇、古怪、独具个性的造型赢得了消费者青睐，以甲虫为原形设计的小型汽车大为流行。汽车的造型艺术属于一种追求独特形式美感的波普风格。 1965年产的Corvette汽车造型比较奇特，车体较以前小了许多；车尾也不再有尾翼；前端的防撞杆也较以前隐蔽；车身两侧没有了外凸有机形。整车在风格上有了一种夸张而新颖的变化——即注重整体形式而不拘泥于局部刻画，美学风格上属于波普风格。 1975年产的Chevette汽车在形式上也是仿甲壳虫造型：两个前大灯就犹如两个眼睛；车体表面比较小巧、硬朗，形式感强烈；车身线条从圆滑走向了棱角，从柔和走向了硬朗，车灯从圆形变为了矩形……在造型艺术上一如既往地继承了追求形式主义的波普风格。 1979年产的通用Buick在整体形式上较以前有了大的改变，车身体积又开始出现长、大、宽的特征，车身风格抛弃了以小巧的甲虫为原型的波普风格，而转向采用硬朗、理性的造型风格，形式主义从此宣告结束。 该时期的汽车设计比较注重车的整体形式，外形大都取材于甲虫造型，汽车的形式非常丰富生动，具有美感。这种片面地强调汽车形式的设计风格虽然在形式上取得了很高的成就，但它同时也降低了汽车内部空间使用的有效性，因而终究是会被淘汰的。 汽车式样的多样化时期（1980—）的设计美学风格 从20世纪80年代起,汽车销售竞争越来越激烈，汽车形式成为了竞争的关键，各种风格的汽车式样在世界各地相继出现，以一浪高于一浪的趋势淹没了整个世界，造型艺术已经完全沦为一种有力的促销手段。而对其设计美学风格来讲，则主要有以下四个： （1）极简主义风格 Lexus LF-A概念车就属于典型的极简主义风格，这种风格所追求的是一种简洁干练的外型，一种在整体形式上能取得高度协调的统一，倡导“简洁便是美”的设计理念。 （2）仿生风格 生物的外形是自然进化的产物，具有神奇而美丽的形式，把生物的形式应用到了汽车设计中能取得一种奇特的效果，能赋予汽车某种生物的灵性。Beetle是大众的一款经典轿车，其外形就像一只栩栩如生的甲虫，属于典型的仿生风格。 （3）雕刻风格 希腊雕塑分为两种风格：崇高伟大风格，即一种表现伟大、静穆、神圣、崇高的风格形式；优美典雅风格，即一种表现优美、典雅的风格形式。在现代的汽车设计中，这两种风格得到了广泛的应用。 首先，崇高伟大风格表现的是一种伟大、静穆、神圣、崇高的美，如果把这种风格融入到汽车设计中，便能使这些车具有一种神圣庄重、雄浑有力的形式感，从而使其更加符合审美的功能性。Chevrolet Camaro概念车通过坚实、健美、有力的车身线条，凹凸有序的块面关系，传达出一种庄重、雄浑、彪悍的气质。 其次，优美典雅风格是借助车体外形上灵动的线条，或是优美的弧线和曲面来得以体现，突显出一种优美典雅的外形气质，这种风格大量地被用在了轿车和跑车的造型艺术上。Porsche Carrera GT的车身就是由优美的弧线和曲面所构成，具有一种优美典雅的特质。 （4）高科技风格 伴随着现代科学技术的飞速发展，汽车设计也出现了一种倾向于表现科技，体现未来的风格，即：高科技风格。这种美学风格不但吸取了雕刻风格的优点，而且在外观上还具有强烈的未来气息和高科技韵味。Audi RSQ概念车就属于典型的高科技风格，该车在形式上吸取了优美典雅风格的精髓，加上概念化的夸张外形、银灰的色彩搭配，整车透露出一种强烈的未来气息和高科技韵味。 在近二十多年间，尽管汽车的美学风格是复杂多样的，但就汽车设计中的美学理念来说，却是有史以来被应用得最为成功的。 3.汽车设计美学风格的总结及未来发展 夏尔·巴托[Charles Batteux]，（1713—1780）将艺术分为三种，即：美的艺术、机械的艺术、居中的艺术。对于汽车设计来说，它既不完全属于“美的艺术”，也不完全属于“机械的艺术”，而应该属于“居中的艺术”，也就是说，汽车设计的本质是要做到技术与艺术的最佳平衡。从汽车发展所经历的七大阶段性美学风格的产生和发展过程不难看出，汽车造型设计中技术与艺术的关系也发生了以下复杂的变化过程：技术＞艺术，技术≥艺术，甚至技术≤艺术。从机械美学风格，装饰风格，反装饰风格，流线型风格，新有机风格，波普风格到如今的极简主义风格、仿生风格、雕刻风格以及高科技风格，都直接反映出了各个时期设计师对这种平衡关系的理解。 人类在进步，社会在发展，汽车设计也从未停下过前进的步伐。汽车的设计美学风格也在不断地演变，也在通过自身的不断发展来满足人们日益增长的多样化需求。在未来很长一段时间，就汽车的设计美学风格来讲，雕刻风格、仿生风格以及高科技风格仍将长期处于主导地位。

随着工程机械品种和数量的不断增加，大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源，实现全球可持续发展，提高操作人员的安全性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列，但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视，对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格；特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识，可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此，徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 随着国家经济建设的飞速发展和国家大型工程项目的逐步开工，工程施工机械的品种和数 量已经达到了相当可观的程度，而且全球各地还在不断增加。但是大量工程机械所消耗的资 源、产生的排放污染物对环境产生了难以估计的负荷。为实现大量工程机械对环境的污染最小 化，保护人类十分有限和宝贵的地球资源，实现全球可持续发展的目标，提高操作人员的安全 性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工 程机械产品，尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列。但随着国内外各大中城市 对城市环境保护的日益重视，对机动车辆的尾气排放及烟度噪声等指标的限制愈来愈严格；特 别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的 环保意识，可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展趋势的潮流。鉴于此，徐工 科技铲运机械分公司在北京申奥成功后先行一步在装载机行业中率先推出了ＺＬ４０Ｇ环保型 轮式装载机。 可以说工程机械环境性能及对环境的负荷很大程度上是由设计阶段所确定的，因此开发研 制环保节能型工程机械从设计阶段开始就显得十分重要。下面笔者以在ＺＬ４０Ｇ环保型轮式 装载机开发设计及改进过程中就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题作不 成熟的建议和设想。 工程机械产品所用制造材料的再循环利用与设计 尽量采用能再生利用的材料和资源。在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回 收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计尽可能 采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料再生的可能率。 在产品零部件设计中遵循长寿命、低能耗及减轻重量设计的原则。通常来说，延长产品 寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少能源消费和废气排放， 减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽 可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此工程设计人员应在保持主机各项性能 参数前提下尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强 度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率，从而降低对环境的负荷和影响。 尽量采用低环境负荷材料。一般在工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空 调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰件上使用难以自然分解且对 环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染。在仪表、散热器及 蓄电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选 用新型环保型材料很重要。 废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化。工程机械产品在设计初始阶段就要考 虑报废件处理简单；尽量降低处理的费用和污染度，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处 理或可作为燃料回收能量。 低公害、减振降噪、防渗漏、节能高效的工程机械产品设计 选用低公害发动机。发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油 耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷；目前欧美发 达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步提高排放、噪 声等环保性能指标，努力适应第三次排放法规要求。因此开发环保型工程机械首先必须选择长 寿命、高性能、低公害的发动机制造商供货。 降低整机振动与噪声的设计。减振与降噪应该是设计环保型工程机械产品最需关注的焦 点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与 车架之间的共振、噪声及动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与 动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎 岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪音。降噪除了选择低噪声的发动机外，主机的结 构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱 动，而可单独由液压马达带动，这样便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而 使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；另外可通过优化液压管路排列 来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等有噪音源的覆盖件处设 计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为 本”的设计宗旨；还可通过合理设计主机各运动连杆机构铰接处销轴的公差配合来减少磨损的 噪声等等。 液压系统的清洁和防渗漏设计。保持传动液压油的清洁度对采用液压传动的工程机械产 品非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样 就可持续不断地除出油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常 用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过 高过快，大大延长工作油液的换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压 液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入 油箱，提高整个液压系统的清洁度。机械产品液压系统的渗漏对周围环境的污染是最严重最有 危害性的，也是目前机械设计中最难以解决的，因此整机所有液压管路采用耐腐蚀、防老化、 具备优良密封性能的进口优质胶管是很必要的；另外在某些局部软管易破裂的位置，为了减少 损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管的部 位并且容易破裂的位置，可考虑在油路安装锁止阀以阻止软管破裂时油液流出而污染环境。 系统高效节能的设计。能源的开发往往造成环境的破坏，改变地球的生态环境，加重对 环境的负荷，而能源的使用则会排出废水、废气、废热等直接破坏环境，危害生命，因此工程 机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用 电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合 流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目标。 工程机械产品人性化的设计 环保安全关怀型驾驶室的设计。如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、并经减震降 噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置具有室内外新鲜空气交换功能的无氟冷暖环保型空 调，并设计ＦＯＰＳ及ＰＯＰＳ驾驶室以确保驾驶员的可靠安全；室内布置应充分运用人机工 程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自 动换档装置、电子监控与故障自诊断系统，若再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机工 作环境，缓解疲劳，提高作业效率。 自动加脂装置设计或集中润滑系统的配置。机器在使用过程中，传统的人工手动往各铰 销加注润滑脂时，很费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型 工程机械必须设计自动加注润滑脂的设备，如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油， 其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出， 既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的 特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注润滑 油的间隔，减少对环境的污染。 外观的美学设计。传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，开发环保型产品 更应注重外观美学设计，车身的流线型设计，达到机器和环境的谐和，给人以视觉上的美感。 如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好 的体现环保特色。 环保型机械是未来工业的必然发展一种载体，出现环保节能机械是一个国家的社会形态，只有从国家社会发展趋势出发，才是未来工业领域中的佼佼者，未来几十年是环保型机械的发展迅速时期，如今社会需要环保，然而一个国家的污染绝大部分来自于工业生产，环保型机械的出现符合了社会发展，所以说环保型机械的设计发展是社会各种因素的产物是国家最需要的，环保节能型工程机械的设计是工业中的灵魂。