發(fā)布時間：2017-04-08 21:16

  本文關(guān)鍵詞：基于人機工程學的75m~3大型挖掘機駕駛室設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在工程機械的早期發(fā)展階段,功能性和實用性是產(chǎn)品設(shè)計的核心價值,隨著時代的進步,工業(yè)產(chǎn)品競爭的不斷增強,單純的功能和實用被工業(yè)設(shè)計所倡導的人性化和高效性所取代,人機工程學在大型挖掘機駕駛室中的應(yīng)用不僅有利于整個工程機械行業(yè)的發(fā)展,更能提高企業(yè)的產(chǎn)品附加值。本文以“75m~3大型挖掘機駕駛室”作為研究對象,簡要介紹了人機工程學在工程機械行業(yè)中的應(yīng)用背景,利用人機工程學的相關(guān)原理對大型挖掘機的駕駛室操作臺進行了H點和眼橢圓的求解,優(yōu)化操作臺的尺寸數(shù)據(jù),使得駕駛員擁有了良好的操作坐姿;并在研究的基礎(chǔ)上對駕駛室的外形和內(nèi)室進行了重新設(shè)計,進行了相應(yīng)的造型分析。此外,本文對大型挖掘機駕駛室的設(shè)計發(fā)展進行了展望,初步完成了對某挖掘機生產(chǎn)企業(yè)的大型挖掘機設(shè)備駕駛室的重新設(shè)計。本文的主要研究內(nèi)容和特色如下:(1)通過對國內(nèi)外挖掘機駕駛室設(shè)計方面的研究,基于人機工程學的基本原理和基礎(chǔ)研究,提出了建立人體模型的基本要求和設(shè)計駕駛室的基本布置思想,并通過一些具體的數(shù)據(jù)和研究現(xiàn)狀進行了分析和闡述。(2)通過敘述H點和眼橢圓理論在人機工程學中的應(yīng)用,分析并得出了適合大型挖掘機駕駛室的H點求解原理,提出了H點適意線法與傳統(tǒng)H點求解結(jié)合的方法,最終確定了適合大型挖掘機駕駛室的H點區(qū)域以及眼橢圓。(3)利用CATIA軟件中的人機工程學模塊對所求解的H點域以及眼橢圓進行了計算機模擬,得到了較高的舒適性評分;并在實際中針對具體的尺寸進行了人體體壓測試,所得到的結(jié)果均顯示了座椅較高的舒適性。(4)利用工業(yè)設(shè)計方法學,在上述駕駛室人機工程學研究的基礎(chǔ)上,對大型挖掘機的駕駛室進行了重新設(shè)計,完成了包括駕駛室造型設(shè)計、內(nèi)室的功能區(qū)布置在內(nèi)的優(yōu)化設(shè)計,并將所研究的操作臺人機工程數(shù)據(jù)應(yīng)用于設(shè)計之中,完成了最終的設(shè)計結(jié)果和輸出。綜上所述,本文采用人機工程學的基本原理,利用H點適意線法與傳統(tǒng)H點求解相結(jié)合的方法對挖掘機駕駛室的操作臺進行了人機工程方面的改進和設(shè)計。并通過工業(yè)設(shè)計方法對駕駛室的造型和內(nèi)室布置進行了設(shè)計,完成了對75m~3大型挖掘機駕駛室的設(shè)計任務(wù),得到了相關(guān)企業(yè)的認可和應(yīng)用。對挖掘機操作的舒適性和工作效率的提高具有積極意義。
【關(guān)鍵詞】：挖掘機駕駛室 人機工程學 數(shù)字化設(shè)計 造型設(shè)計
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB18;TU621
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 課題提出的背景11-12
• 1.3 國內(nèi)外挖掘機中人機工程研究與應(yīng)用現(xiàn)狀12-18
• 1.3.1 國外對挖掘機駕駛室設(shè)計的研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 國內(nèi)對挖掘機駕駛室設(shè)計的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 車輛駕駛室人機工程學14-16
• 1.3.4 工程機械的色彩設(shè)計16-17
• 1.3.5 駕駛室造型設(shè)計17-18
• 1.4 選題的目的和意義18
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-21
• 第二章 人機工程學的原理與基礎(chǔ)研究21-35
• 2.1 引言21
• 2.2 人機工程學的研究內(nèi)容與方法21-22
• 2.3 人體測量與數(shù)據(jù)應(yīng)用22-24
• 2.3.1 人體構(gòu)造尺寸測量數(shù)據(jù)22-23
• 2.3.2 人體功能尺寸測量數(shù)據(jù)23-24
• 2.3.3 人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用和百分位的選擇24
• 2.4 人機工程學的參數(shù)標準化24-25
• 2.5 人的運動機能及特征25-27
• 2.5.1 人體主要關(guān)節(jié)的活動范圍25-26
• 2.5.2 肢體出力范圍26
• 2.5.3 人體運動的特點26-27
• 2.6 人機界面設(shè)計和系統(tǒng)評價27
• 2.7 挖掘機工作環(huán)境人機安全分析27-33
• 2.7.1 光照28-29
• 2.7.2 噪聲29
• 2.7.3 震動29-33
• 2.8 本章小結(jié)33-35
• 第三章 大型挖掘機駕駛室操作臺H點及眼橢圓的確定35-49
• 3.1 引言35
• 3.2 大型挖掘機駕駛室H點概述35-37
• 3.2.1 H點概念與分類36-37
• 3.2.2 大型挖掘機駕駛室中H點的重要性37
• 3.3 大型挖掘機駕駛室H點確定方法37-39
• 3.3.1 SAE二維人體樣板設(shè)計法37-38
• 3.3.2 H點適意線法38-39
• 3.4 H點域的求解39-43
• 3.4.1 H點域的求解原理39-40
• 3.4.2 H點域的求解40-41
• 3.4.3 H點域約束條件41-43
• 3.5 大型挖掘機駕駛室眼橢圓的確定43-46
• 3.5.1 眼橢圓理論43-45
• 3.5.2 眼橢圓的尺寸和定位45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-49
• 第四章 駕駛室操作臺人機工程學數(shù)字化應(yīng)用49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 駕駛員人體尺寸選取49-52
• 4.2.1 我國成年男性人體尺寸49-51
• 4.2.2 駕駛員人體尺寸選取51-52
• 4.3 駕駛員模型的建立52-54
• 4.4 挖掘機駕駛室的硬點布置54-59
• 4.4.1 駕駛室硬點計算54-56
• 4.4.2 駕駛室的舒適性評價原理56-57
• 4.4.3 駕駛室硬點布置的舒適性仿真評價57-58
• 4.4.4 實例分析58-59
• 4.5 挖掘機操作臺座椅的設(shè)計及舒適度驗證59-63
• 4.5.1 座椅設(shè)計59-61
• 4.5.2 駕駛舒適度驗證61-63
• 4.6 操作手柄設(shè)計63-64
• 4.7 顯示系統(tǒng)設(shè)計64-68
• 4.7.1 顯示系統(tǒng)的設(shè)計原則64-65
• 4.7.2 儀表的功能及選擇65-67
• 4.7.3 顯示裝置的綜合設(shè)計67-68
• 4.8 本章小結(jié)68-69
• 第五章 大型挖掘機駕駛室的設(shè)計與建模69-81
• 5.1 引言69
• 5.2 產(chǎn)品設(shè)計理論69-72
• 5.2.1 造型設(shè)計原理69-70
• 5.2.2 色彩分析70-72
• 5.3 調(diào)研與分析72-74
• 5.3.1 調(diào)研問卷72-73
• 5.3.2 結(jié)果分析73-74
• 5.4 駕駛室方案初步設(shè)計74-76
• 5.4.1 頭腦風暴74-75
• 5.4.2 設(shè)計草圖構(gòu)思75-76
• 5.4.3 設(shè)計模型輸出76
• 5.5 方案評審總結(jié)76-77
• 5.6 設(shè)計方案詳細再設(shè)計77-80
• 5.6.1 駕駛室功能區(qū)布置77-78
• 5.6.2 駕駛室座椅、操縱裝置設(shè)計78-79
• 5.6.3 駕駛室通風、采暖與制冷設(shè)計79-80
• 5.7 最終結(jié)果與輸出80
• 5.8 本章小結(jié)80-81
• 第六章 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 課題總結(jié)81
• 6.2 課題展望81-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-89
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及成果89

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本文編號：293717