在角磨機的操作過程中,手柄是一個重要的人機交互界面,其造型直接影響使用者持握的舒適性。目前傳統(tǒng)小型角磨機存在造型單一、人機適應性差等缺陷,長期使用設計不當?shù)氖直菀滓鹗植科?形成積累性傷害并降低工作效率,因此本文從手部生理特性及持握方式的角度出發(fā),提出了一種小型角磨機手柄造型的優(yōu)化方案,對提高角磨機手柄的持握舒適性具有重要意義。本文在研究人體手部生理解剖特征和手部持握姿勢的基礎上,首先得出手部運動的基本運動規(guī)律,歸納手部持握姿勢的特點及手部壓力的劃分區(qū)域,總結(jié)出持握式工具的設計原則,以此作為角磨機手柄優(yōu)化設計的重要理論依據(jù)。其次,本文歸納了角磨機的三種手柄造型和持握方式,并確定以小型670W角磨機為研究樣本,根據(jù)角磨機的持握方式對手部受力情況進行分析:通過手柄模型加壓實驗,明確手部與手柄接觸力較大的1 1個目標點;通過持握樣本角磨機,運用壓力測量系統(tǒng)得出接觸力較大區(qū)域點的壓力和壓強數(shù)值,并在此基礎上結(jié)合手持三維激光掃描儀與NURBS建模法獲得手柄和人體手部三維立體模型,利用有限元軟件分析了手部應力和應變的分布情況以及手柄造型對實驗參數(shù)的影響,進而總結(jié)出手柄的優(yōu)化原則,為角磨機手柄造型的設計研究提供了依據(jù)。最后,本文結(jié)合頭腦風暴法提出了手柄造型的優(yōu)化方案,利用3D打印技術將其打印出實體模型并配重,運用相同的實驗與仿真分析手段對優(yōu)化后的手部與手柄模型進行了分析。結(jié)果證明持握優(yōu)化后的手柄手部壓力峰值減小,超過壓力紅線的壓力集中點減少,應力、應變分布更加均勻,一定程度上提高了手部持握的舒適性,同時驗證了本文系統(tǒng)設計流程的可行性,為手柄造型的優(yōu)化設計提供了有價值的理論參考。
【學位單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

：盡量使手腕處于中性位置，即直線狀態(tài)；??施力的數(shù)量和持續(xù)的時間。??大學者Ｅｍａｎｕｅｌ?Ｒｏｙ?Ｂｉｒｔ設計了一款牙醫(yī)工具輕手部疲勞，拇指與食指的持握處，造型貼定了手柄功效學的研宄基礎［６］。??Ｒｏｋ?Ｃｈａｎｇ等人針對不同材質(zhì)的園林工具，通肉活動與主觀評價，得出在抓握時中空玻璃璃纖維手柄更加舒適［７］。??ａｒＢｊｏｒｉｎｇ、Ｌｅｎａ?Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ?和?ＧｏｒａｎＭ．Ｈａｇｇ?研表面壓力的影響。使用壓力測量器來測量分１－１所示。實驗結(jié)果為拇指和食指為壓力最高

圖１－２基本流程簡圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｂａｓｉｃ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ??本章小結(jié)??本章通過對角磨機適用范圍廣泛性以及角磨機手柄舒適度的重要性兩個論述提出了課題的研宄背景；通過對國內(nèi)外文獻的閱讀以及市場調(diào)研結(jié)角磨機手柄的研宄趨勢以及現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問題：造型單一、色彩與功的認知性不足、材質(zhì)單一等，從手柄的舒適度、人機工程學的完善、提競爭力以及促進電動工具的良性發(fā)展三方面闡述了研宄的目的及意義；礎之上，提出了本文的主要研宄構思，為后續(xù)研宄做準備。??８??

表面積約增加１／４，能夠適應手部的抓握功能［２３］。??手部肌肉是手部運動與感知的重要組織，其結(jié)構復雜，功能強大。手部肌??肉可分為大魚際肌、小魚際肌、中間群肌、指球肌等，如圖２－１所示【２４）。其中??肌肉最豐富的是大魚際肌、小魚際肌和指球肌，掌心肌肉分布較少。??指球肌??／？？?？?碰貨——ａ?＼?ａ??？．?｛?＜?卿肌?中指竹?１?＾?々??指側(cè)肌?Ｉ?ｙ?，…，?＾?＾１?＾３?＼??麗：、省??ｉｉｆ?－—??圖２－１手部肌肉示意圖?圖２－２手部骨骼結(jié)構圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｈａｎｄ?ｍｕｓｃｌｅｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｆｉｇ．?２－２?Ｈａｎｄ?ｂｏｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??手骨主要有腕骨、掌骨、和指骨三大部分組成［２５１，手部骨骼見圖２－２，其中，??掌骨與指骨的連接部分是掌指關節(jié)（ＭＣＰ），指骨與指骨之間的連接部分稱為??９??
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 曲建濤;;角磨機使用常見隱患[J];勞動保護;2018年04期

2 呂志政;蘭舒清;騰國興;;角磨機粗磨無塵工藝[J];石材;2012年02期

3 朱南生;;風動角磨機[J];機械工人.冷加工;1983年04期

4 ;最高頻率打磨:FEIN泛音最新高頻角磨機[J];船舶工程;2013年03期

5 ;最高頻率打磨:FEIN泛音最新高頻角磨機[J];船舶工程;2013年06期

6 陳彩梅;;角向磨光機在機械加工中的運用[J];科技創(chuàng)新與應用;2012年31期

7 洪洋;林龍;;基于Fluent的角磨機CFD分析及結(jié)構優(yōu)化[J];電動工具;2018年05期

8 閻蓉;;麥太保:游戲規(guī)則的改變者[J];中國機電工業(yè);2014年06期

9 包銳;高思嘉;劉亞春;張廣遼;;角磨機專用潤滑脂的開發(fā)及應用[J];石油商技;2015年03期

10 秦杰;陳泉;周通;;加氣混凝土砌塊開槽機的制作與應用[J];建筑施工;2019年04期

相關碩士學位論文 前8條

1 牛路遙;基于持握方式的角磨機手柄造型優(yōu)化設計研究[D];山東科技大學;2018年

2 鄒剛;手持打磨工具的減振手柄研究[D];山東大學;2019年

3 陳文華;手持打磨工具減振輔助裝置研究[D];山東大學;2018年

4 韋佳;小型電動角磨機優(yōu)化設計和研究[D];蘇州大學;2018年

5 魏海威;電動角磨機動態(tài)響應與噪聲分析[D];蘇州大學;2014年

6 查穩(wěn);杭州A公司GWS-07角磨機手工裝配質(zhì)量控制研究[D];杭州電子科技大學;2015年

7 葉又東;墻面拋光機器人[D];武漢大學;2005年

8 張斌;價值工程在工具類產(chǎn)品開發(fā)流程中的應用[D];上海交通大學;2010年

本文編號：2836852