第一篇：机械创新设计的论文

摘要：分析机械创新设计的特征和常用的方法, 给出激发创新设计思维, 培养创新素质和提高机械创新设计能力的途径。

关键词：机械;创新;设计能力;

0 引言

随着社会经济的不断发展, 机械设备使用率也在不断增加。需要进一步提高机械设备水平, 以确保机械创新的先进性。机械发展的主要动力是创新, 创新与技术进步有着至关重要的作用。提升机械方面的创新设计水平, 必须从方式、思维及知识创新出发。机械创新设计的特征

机械创新设计的独特性表现在设计过程中, 需要进行反复的验证、筛选, 机械创新设计的每一个环节都有一个特定的设计优化方案, 设计的每一个环节都是紧密相连的。总体而言, 机械设计还有非常明显的整体化系统化特征。进行机械创新设计时, 能充分感受到多门学科之间的渗透和交叉。因此, 需要设计者掌握多种类型的知识, 科学合理的运用发散性思维和创造性思维, 通过自身具备的学科知识进行判断思考, 并从创设设计的复杂性特点出发进行机械创新设计。除此之外, 机械创新设计前期, 还可以参考或是引用国外先进的创意产品来进行设计, 但并不是对其进行简单的改造和模仿, 而是要将其作为了解机械创新设计特点的第一步。机械创新设计常用的方法

(1)仿生类比设计法。主要指在分析类比自然界生物机能的基础上, 将生物运动和机械运动之间的相似性和差异性进行分析对比, 通过这种方式可以有效的激发创新思维和机械创新设计的灵感, 更好的完成规范方案。例如已经出现的模仿蜥蜴、人类手臂的机械抓手等机器人, 就是设计者模仿生物运动设计的机械设备。因此, 在设计时应仔细观察大自然中生物的特点和日常生活环境, 以获得更好的设计灵感。

(2)智力合成设计法。主要是以团队为单位, 团队中的成员大胆提出自己的设计分析和建议, 通过集体分析讨论的方式, 激发团队的创新设计思维, 取长补短, 确保设计成员的设计灵感得到有效激发, 通过不断创新构想和团队成员之间的碰撞和融合, 使机械创新设计方案更加具体、全面。设计前, 必须明确设计方案的具体目标要求, 做好事前准备。讨论时, 要尊重团队成员的设计构想, 不能带有情绪色彩或者是批判的态度分析讨论其设计构想, 在小组设计人员阐述自己的设计构想后, 提出自己的一些建议和看法。此外, 小组设计人员之间要做到人人平等, 分析讨论期间, 要将经验交流和设计构想记录下来, 并进行总结归纳, 以便在讨论分析设计方案时, 能选择最适合且综合性较强的设计方案。

(3)移置技术设计方法。指将一个领域中的先进技术移置到另一个领域中进行设计工作。比如, 纳米技术是物理领域的一种材料技术, 经过设计人员的科学研发后, 在服装设计、机器制造等领域得到了一定的应用, 并生产出很多纳米服装和纳米机器。机械创新设计思维

创新思维是机械创造设计者必须要具备的一项基本要素, 同时也是进行创新的关键所在。初学者同专业的机械设计人员相比, 在社会实践和教育程度等方面都有很多不足之处, 在设计思维的系统性以及广度和深度方面都存在很大的差距。因此需要将在课堂中和书本上所学到的知识进行有效整合, 再通过自己的想象力, 扩展自身的设计思路, 满足机械创新设计的要求。此外, 还要高度重视机械创新过程中的灵感来源和灵感思维, 其灵感思维是指经过长期思考后, 在设计过程中突然产生灵感, 从而突破创新的瓶颈区, 解决设计难题的一种思维活动。通常情况下, 灵感的出现会受到较多因素的影响。例如, 看到教室中的全自动喷水黑板擦擦拭黑板的印记, 或者是家里微波炉的加热过程, 并从中得到启发。灵感的迸发能够不断的升华自身潜在的创造力, 同时也这是创新设计质的飞跃过程。因此, 在进行机械设计时, 要不断的激发创新设计思维, 不断的培养创新素质, 让自己有源源不断的机械创新设计灵感。提高机械创新设计能力的途径

(1)广泛涉猎群书, 扩宽自身视野。在学好各科专业知识的同时, 还要涉猎群书, 养成积极思考和独立思考的习惯。爱因斯坦曾言:“发展独立思考和独立判断的能力, 应当始终放在首位, 而不应当把获得专业知识放在首位。”只有通过对不同学科的了解, 才能培养自己多学科的融合程度, 提高全局观, 更好地形成多视角多学科的创新能力, 进而提高机械设计创新能力。

(2)善于观察生活, 突破思维定势。要积极主动、有计划、有目的的去观察社会、观察生活, 从中发现创新点, 为机械创新能力打下坚实的基础;同时, 还要善于打破自己的定式思维, 开辟创新点;另外还要善于使用各种思维方法, 如系统与具体化、归纳与演绎、比较与归类、分析与综合、抽象与概括等, 并掌握各种创新思维法, 进一步提高自身的创新意识。

(3)结合相关课程, 提高创新意识。提高机械创新设计水平, 必须不断培养创新意识, 特别是在学校的学习过程中, 在老师传授知识的过程中, 培养自身知识的联系意识以及对创新知识的敏感度, 结合相关专业知识或者是此领域中最前沿的创新成果进行记录, 课余时间认真查阅, 在小组讨论中积极说出自己的新方法、新思想, 还要积极与同学进行交流, 在不同的思维中, 激发自己的创新灵感。另外, 针对老师所举出的各项设计案例, 必须要具有求异存疑的逆向思维。对于书本上的知识, 要将其应用到实际之处, 时刻保持着自己的创新意识, 进一步提高自身的创新能力。

(4)善用科技手段, 加快创新步伐。随着现代科技的迅速发展, 各类现代化仪器也不断发展, 机械设计和制造方法的更新速度也越来越快。因此不能局限于课堂学习中所接触到创新设计知识, 要紧随机械科技不断发展步伐, 通过各种途径, 如相关机械科技设计创新杂志、相关设计网站以及各种讲座等, 进一步了解到最为先进的机械设计手段和方法。

(5)加强设计实践, 锻炼创新能力。在校生学习任务繁重, 进行机械创新设计的实践机会少, 但学校和少年宫等组织会经常举办较多的科技创新实践活动。积极参与这些活动和比赛, 提高自己的动手能力, 锻炼自己创新技法, 提高自己的创新能力。在参加活动过程中, 不仅可以了解创新点在整个设计方案中的重要性, 同时还能了解每一项任务的完成步骤。因此不仅要学习好相关的专业知识, 还要积极参加各类科研竞赛活动, 在实践中不断锻炼自己的创新思维, 提高自己的创新思维能力。

参考文献

[1]王华一.大学生机械设计创新能力的培养思路[J].黑龙江科学, 202_(9):35-36.[2]王新华, 陈彩凤, 钱炜.浅谈大学生创新能力培养的思路和方法[J].中国科教创新导刊, 202_(5):78-79.[3]李自胜, 肖晓萍.机械创新设计实践教学与实验室管理探讨[J].西南科技大学高教研究, 202_(3):71-73.[4]陈杰.机械机构构型的创新设计方法的探究[J].装备制造技术, 202_(15):104-106.

第二篇：机械创新设计论文

可以给电池充电的鞋子

引言

现在电池充电的方法很多，最常见的是直接把电池插入充电器中再插在家庭用电插座上，还有是利用太阳能进行对电池的一种充电方法，再者手摇对电池充电的装置。先说家庭式充电方法，在家里确实很方便，电池没电了，只要往插座上一插，就可以实现充电了。但是如果在外面碰巧电池没电了，你是否会很焦急？然后是阳关充电，试想一下，如果遇到了阴天，雾蒙蒙的天，还有下雨天，那该怎么办？再者是手摇，用一次，两次这种方法倒觉得还可以，用多了你是否会有一种疲惫的感觉。

在此，我们可以设计出一种可以随时随地充电又不用手动的电池充电方法，创新来源

随着科学技术的不断进步，电池已经成为人们必不可少的工具之一，它为人们的沟通、学习甚至是娱乐都提供了极大的便利。手电筒，电动剃须刀，小型风扇，收音机，数码相机，它无处不存在。

像数码相机，作为一个将美好时刻几年下来的媒体，它必定是现代人们出门旅游随身携带的工具。但是数码相机在带给人方便的同时，也给人们带来了一些烦恼。我们能想象到，如果你在旅游时看见美好的事物或者风景名胜，想要留下这一美好观景的时候，却发现数码相机的电池没有电了，这时候你肯定会急得像个热锅上的蚂蚁。而

旅游时间这么漫长，随身携带大量的电池似乎并不是一个很好的办法，电池再多，也难免会有用完的时候。

我们也知道，从我们出生下来几个月以后，就可以开始学习走路。试想一下，到我们老的时候，我们走过的路有多少？全世界的人，每个人每天都要走路，如果能够充分利用人走路时的能量，那将是一种很可观的能源来源。

将这两个课题联系起来，由此我们可以设计出一种可以给电池自动充电的鞋子

设计思路

一、设问检查型创造技法：先假设一下电池没电时会怎么办，然后指出携带几块电池并不是一个很好的办法。最后想出一个比较好的办法来解决这个问题。

二、组合思维的方法：将看似毫无关系的鞋子和充电器以及人每天走路时的足部运动结合起来，组成一个新的物品来解决实际生活中遇到的问题。

三、联想思维的方法：由电池没电要充电想到随身电源和利用身边可以利用的能量进行再利用，由此联想到把鞋子和电池充电器结合起来，既可以充电又能实现节能的目的。

四、分析列举法：分别将鞋子、电池充电器、充电槽（两者结合的形式）、弹簧震动几种生活中常见的物品罗列出来，然后进行组合，形成一个具有新的作用的物品。

所需器材

鞋子，充电电池，充电器，弹性装置，磁铁，导线若干，设计原理

首先，我们在鞋的后跟处构件处设计一个类似于抽屉的装置，装置里面装的是充电器，不过这个充电器和一般的充电器是有不同的，此装置处的充电器不需要利用电源，它所利用的是走路消耗的机械能，所以此处是一个能量转换的仪器。而能量转换器的中间是一个可以装电池的充电槽，四周是一些竖起的弹性装置，这是整个能量转换器的核心构件。在人们走路时，随着脚的一起一落，弹性装置受到一阵一阵的压力，就会产生不断伸缩的运动，再由装在弹性装置的中间能上下活动的磁铁做上下运动，就相当于导体切割了磁感线，也就产生了电流。通过这种不断的运动，弹性装置把机械能传到转换器中，经过转换把机械能转换成电能储存到电池中，从而实现电池的充电过程。

当人们在外面遇到电池没电时，只要将没电的电池装入到充电槽中即可。这样，人走路时由于脚的抬起与落下时对鞋子有压力作用，这种压力作用将使得压力杆产生反复的伸缩运动，从而将机械能传递到能量转换器中，在此处将机械能转换为电能并储存在电池中，周而复始作用，就会将电池充满电。

优缺点

有了这款可以充电的鞋子，当手机电池没电时你就不必再为这个而感到烦恼了。只要将电池装进去，在走路过程中就可以实现电池的充电。从此走路不再是一件令人感到疲惫的事情。

因为这样设计出来的鞋子，它有三个种好处：一是利用了人们走路时必要的能量消耗，达到了节能的目的，这样比单纯的利用大自然的风能和太阳能要实用的多；二是解决了电池没时间没地点没电的烦恼以及携带的问题，使人们摆脱了电池电量用完以后可以随身取出继续使用的难题。三是因为鞋子的后跟处安装了传送机械能的弹性装置，所以穿上这种鞋子走路时会感觉到很好的弹性感，使脚部受到的冲击力大大减小，从而可以防止脚受伤，给人一种舒适的感觉，起到了减震、保护脚踝的作用。

主要要解决的问题就是要防水，防漏电，防压。

成品使用方法：当人们出行时，将没电的手机电池装入到充电槽中，然后把充电器插入到鞋子后跟中的插孔中去即可。

作用过程：走路时由于脚的抬起与落下时对鞋子有压力作用，这种压力作用将使得压力杆产生反复的伸缩运动，从而将机械能传递到能量转换器中，在此处将机械能转换为电能并储存在手机电池中，周而复始作用，就会将手机电池充满电。

有了这款可以充电的鞋子，当手机电池没电时你就不必再为这个而感到烦恼了。只要将电池装进去，在走路过程中就可以实现手机的充电。从此走路不再是一件令人感到疲惫的事情，同时穿这种鞋还对脚大有

好处，因为弹性装置的存在，起到了减震的作用，使脚部受到的冲击力大大减小，从而可以防止脚受伤。

这个创意所运用的思维方法有以下几种：

一、设问检查型创造技法：先假设一下手机没电时会怎么办，然后指出携带几块电池并不是一个很好的办法。然后相处一个比较好的办法来解决这个问题。

二、组合思维的方法：将看似毫无关系的鞋子和充电器结合起来，组成一个新的物品来解决实际生活中遇到的问题。

三、联想思维的方法：由手机没电要充电想到随身电源和利用身边可以利用的能量进行再利用，由此联想到把鞋子和手机充电器结合起来，既可以充电又能实现节能的目的。

四、分析列举法：分别将鞋子、手机充电器、抽屉（两者结合的形式）、弹簧震动几种生活中常见的物品罗列出来，然后进行组合，形成一个具有新的作用的物品。

发展前景

这种鞋子解决了电池充电的各种难题。像携带方便，随时随地充电，而且还是自动充电等。有了这种鞋子，人们再也不用为电池没电而烦恼了。推广开来，市场肯定很广阔，前途肯定很光明。

总结

通过这个鞋子，我知道了创新是无处不在的，只要善于发现生活中的问题，再联系生活中的各种事物来解决这些问题，就能充分提高自己的创造力，甚至成为一个发明家。虽然我现在这种能力并不突出，但是在生活中它仍然教会了我做一个生活中的有心人，对生活中的任何事情都存一颗好奇的心，就会发现生活中其实有很多需要改进的地方，而这些地方正在等着我们去发现和改进。

第三篇：机械创新设计论文

法兰盘4-φ9透孔双圆弧导轨的专用夹具创新设计

The flange 4Phi 9 through holes fixture compared to parts，flanges 4Phi 9 through holes for fixture--two half circular guide rail flange 4-Phi 9 through hole clamp。

一． 前言：

本文是通过对一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构进行思考和了解，综合比较一般类型结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，在满足夹具的精度要求和自由度保证情况下，提出了本人自己的定位方式，既能实现迅速进行精确的定位，同时保证夹紧的可靠性。双圆弧导轨的结构设计，区别与一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构，活动空间减小了，而且可操作性增强了。当然，我相信还有细节需要改进，比如公差的分配和配合的选用。最后就是要感谢任课老师的指导和建议。

二．原理方案设计：

1，定位方式和自由度分析

法兰盘4-φ9透孔加工序需要限制的自由度为6个自由度，基座限制3个自由度，定位心轴限制2个自由度，旋转手柄限制1个自由度，没有过定位，也没有欠定位问题，用锁紧螺母和旋转手柄进行夹紧。2，定位基准的选择

由零件图可知，4-φ9透孔没有形位公差的要求，它的设计基准是φ200+0.045的孔中心线，所以选择内孔侧面作为主要定位基面，与中心轴线距离34mm的面作为辅助定位面。3，切削力及夹紧力计算

刀具：φ9高速钢锥柄标准麻花钻

根据《机械加工工艺师手册》表2.2-16钻削切削力的计算公式，切削扭矩计算公式为：

T=0.21d2f0.8 KF

得 T=0.21*92*0.40.8*0.902=7.37(N.m)其中： d=9mm； f=0.4mm/r；

KF=（160/190）0.6=0.902；

切削力（轴向切削力）计算公式为： Fx=419d f0.8 KF=419*9*0.40.8*0.902=1634.2N 因为在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数计算公式为：

K=K0K1K2K3K4 其中：基本安全系数K0=1.5；

加工性质系数K1=1.2； 刀具钝化系数K2=1.0； 切削特点系数K3=1.2； 夹紧稳定性系数K4=1.3；

所以

K=1.5*1.2*1.2*1.0*1.3=2.8 故

F切=4.212*1634.2=4588.8N

而水平夹紧力是由扭矩引起的，根据所选用的定位和夹紧方式可知：

按最大摩擦系数f=1考虑：

F夹=T*2.8*2/1*d=7.37*2.8*2/0.011=3752N 其中d是接触圆周直径，d=11mm 4，定位误差分析

（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为定心轴，因为该加工孔φ9与定位孔φ200+0.045没有形位公差的要求，而且为了装夹的方便，定心轴与零件采用间隙配合，但为了保证其精度的更准确性，定心轴的制造精度等级应在可行的条件下足够够，现在采用φ20h6的定心轴。

（2）定位误差的计算。由于本工序的定位基准和工序基准的重合，因此它的定位误差为：

△ jw=TD+T轴+△s=0.045+0.013+0=0.058mm 其中：TD为孔的公差； T轴为轴的公差； △s为最小配合间隙。此即为定位心轴引起的定位误差。

以上是夹具的相关力和定位误差的粗略计算，有关的数据参考各种书籍和设计手册。

三．机构设计

以下是结构的三维设计图和3D爆炸图：

三维设计图

3D爆炸图

四．创新点

双圆弧导轨的设计是该夹具的最大的创新所在，利用三点确定一个圆的原则，而且钻模板也相应的采取圆弧外形设计，可以相应地减少空间，同时由于钻模板不再是横向的装卸，而是纵向的装卸，可以减少空间的操作性。结论：

科技是第一生产力，而科技的灵魂是创新，在科技的道路上，即使前进一小

步，也有新高度。一个民族和一个国家在现代社会里，如果要屹立不倒于世界强手之列，除了民族气节外，更需要科技上的积极突破和创新，更需要大众的创新和灵感，更需要有知识文化修养的人从天马行空的幻想到孜孜不倦的攻关。既然身为当代的大学生，就应该做当代大学生应该做的事，我们在好好学习课堂那点知识之外，更应该着眼于社会和各行业的新动态。从哲学唯物主义的一种观点看，意识是来源于客观事物的，而意识却又是能反作用于客观事物的，我们必须宽阔自己的视野，让自己的意识更多存储各式各样的客观事物。而从哲学唯物主义的另一个正确观点看，事物之间是具有联系的，对立和统一是不矛盾的。创新就是用自己的天马行空的想法加上自己的专业修为糅合和统一出来的，作为现如今普及为大众教育的大学生，自己学到的专业知识毕竟是很有限的，就像上面本人设计的双圆弧导轨的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，细究起来，肯定问题不少，因为知道的和懂得的相关知识有限，可至少能自己动手做了，能自己动脑想了。这关乎到态度问题，一种对老师和自己负责的态度，一种专业态度。如果非要追求一种程序化的流程，那还不如不做。纵然冠冕堂皇，可也不是你自己的思想，毕竟这是自己专业的问题上，不是社会调查的问卷。每个行业或专业的都应该有每个行业或专业的素养问题，比如学机械设计竟不知道线性和粗细实线的区分使用，而营销专业的整天艺术潮人的打扮，岂不让人笑话了，最后，特别向老师说明一点，因为没见过转塔式车床，不知道和机床的具体连接构造，只是开了四个象征性的连接透孔，但在精度要求和自由度限制问题上是能保证。学生只能做到这里了，再好的话，就要更好好学习专业知识了，同时也要加强自己工程软件的学习了。

五．参考文献：

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[6] 孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册，北京：国防工业出版社，1999.11 [7] 陈望编著.车工实用手册.北京：中国劳动社会保障出版社，202_ [8] 蔡在亶编著.金属切削原理.上海：同济大学出版社，1994年8月第一版 [9] 马福昌编.金属切削原理与应用.山东：山东科技出版社，1982年1月第1版 [10] 张耀宸主编.机械加工工艺设计实用手册.北京：航空工业出版社，1993.12 [11] 曾志新主编.机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社，202_.4重印 [12] 王小华主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1995 [13] 陈锦昌等主编.计算机工程制图.广州：华南理工大学出版社，202_ [14] 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，202_ [15] 陈晓华主编.机械精度设计与检测,杭州：中国计量出版社，202_ [16]于骏一 邹青主编.机械制造技术基础第2版，北京：机械工业出版社，202_ [17]刘朝儒 吴志军 高政一 许纪文主编.机械制图第5版，北京：高等教育出版社，202_ [18]孙桓 陈作模 葛文杰主编.机械原理第7版，北京：高等教育出版社，202_ [19]刘鸿文主编.材料力学第4版，北京：高等教育出版社，202_ [20]张学枕 陈锦昌等编著.三维工程制图，北京：高等教育出版社，202_

第四篇：机械创新设计论文

笔记本电脑散热桌创新设计

摘要：对笔记本电脑来说，在性能与便携性对抗中，散热成为最关键的因素，笔记本散热一直是笔记本核心技术中的瓶颈。有时笔记本电脑会莫名奇妙的死机，一般就是系统温度过高导致。为了解决这个问题，人们设计了散热底座，好的底座可以延长笔记本电脑使用寿命。可是传统的笔记本散热器很占空间，而且扇热器底座有一定高度，放在电脑桌上加高了笔记本电脑的放置高度，笔记本使用起来不舒适。如果我们把散热器和电脑桌设计为一体，这个问题就能得到很好的解决了。电脑桌可以采用桌面加可拆卸支撑脚的方式来设计制作，这样电脑桌既节省了空间，又可满足多种使用要求。关键字：散热器 电脑桌 创新设计

笔记本散热底座的工作原理

笔记本的散热底座的散热原理主要有两种：1）单纯通过物理学上的导热原理实现散热功能。将塑料或金属制成的散热底座放在笔记本的底部，抬高笔记本以促进空气流通和热量辐射，可以达到散热效果。2）在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送风形式的差别在于气流形式的不同，吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风压大但容易受到阻力损失，例如我们日常夏天用的电风扇；吸风时产生的是层流，属于被动散热，风压小但气流稳定，例如机箱风扇。理论上说，开放环境中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本底部和散热底座实际组成了一个封闭空间，所以一般吸风散热方式更符合风流设计规范。市场上的散热底座多数是有内置吸风式风扇的。

当前中国电脑桌产业背景

中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何„„诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。

中国电脑桌产业发展研究报告阐述了世界电脑桌产业的发展历程，分析了中国电脑桌产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型电脑桌产业” 及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型电脑桌产业” 及替代产品的内涵。根据“新型电脑桌产业” 及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国电脑桌产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的电脑桌产业发展进行了全面的研究。

进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国电脑桌行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO。近年来，电脑桌行业的出口也形势喜人。202_年，全球金融危机爆发，我国电脑桌行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，电脑桌行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面。202_年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国电脑桌行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。进入202_年，全球经济复苏的前景面临波折，国内经济结构调整的呼声逐渐升温，贸易保护主义的抬头，电脑桌行业中技术含量低的人力密集型企业，缺乏品牌的出口导向型企业面临发展危机，而注重培养品牌和技术创新能力较强的企业将占得先机。电脑桌行业企业如何面对新的经济环境和政策环境，制定适合当前形势和自身特点发展策略与竞争策略，是电脑桌行业企业在未来两年我国经济结构调整大潮中立于不败之地的关键。本报告内容严谨、数据翔实，更辅以大量直观的图表帮助电脑桌行业企业准确把握行业发展动向、正确制定企业竞争战略和投资策略。本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据，以及我中心对电脑桌行业的实地调研，结合了行业所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行研究分析。它是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一，具有重要的参考价值！

当前电脑桌散热器存在的问题

a)宿舍空间过小，再加上宿舍里人口密集，给同学们上网带来很大的不便； b)宿舍里只有两个小电风扇，而且悬在高处；因此在夏天上网时，电脑散热过慢，这样不仅影响电脑使用寿命，而且也给操作带来了很大的麻烦；

c)晚上当其他人都在休息的时候，如果你想使用电脑做材料，但光线不好，这时如若你开灯的话，势必会影响其他人的休息，也可能会引起公愤，从而给自己带来一些不必要的麻烦；

d)冬天的时候不想下床使用电脑，但把电脑直接放在身上不仅给操作带来很大的不便，而且也会影响您的身心健康。

问题解决方案

a)为解决宿舍空间小的问题，现在设计一个形状大小都合适的笔记本电脑散热桌；

b)为解决笔记本电脑散热的问题，现准备在设计的电脑桌四周及中间分别安放一个用USB接口连接的风扇；

c)为解决晚上做材料光线的问题，现在笔记本电脑桌的右上访安装一个带有三孔和两孔的插座，以方便笔记本电源的连接和台灯的连接；

d)为解决冬天不想下床用电脑的问题，现在笔记本电脑桌的下面安放四根长度可以伸缩的连杆，这样设计出来的电脑桌不仅可以在地上使用也可以在床上使用，从而满足了客户的需求。

电脑散热桌的优点与创新设计：

此种新型电脑散热桌，在设计上综合了老式电脑散热桌的特点，但在原来的基础上也增加许多新的优点。此次所设计的电脑散热桌相比较以前的有以下优点：

1.在桌面的四周以及中间分别安装一个风扇，这样可以使电脑在工作时达到最 佳散热效果，从而在一定程度上保护电脑的健康；

2.在电脑的右上方加上一个带有三孔和两孔的插座，不仅使电脑电源连接方便，而且也能外加台灯，这样便可以让消费者在深夜中可以放心的做自己的工作；

3.风扇与风扇之间的连接是通过导线连接在一块的，最后汇总通过USB插口接到电脑上，使用起来很方便。

4.在木桌的正下面设有一个深槽，可以用来安放托板的，理所当然托板与木桌的连接是通过滑轮来实现的，这样在抽拉托板时很方便；安放托板的作用是为了方便娱乐。比如说当你想要玩游戏时，发现笔记本的键盘用起来很不方便，这时可以考虑外加一个键盘，这样便可以很舒适的玩游戏，对操作带来很大的方便。

5.桌面的形状尺寸都很精致，这样可以解决很多因为空间大小所带来的问题。6.桌子的下方是用四根可以伸缩的连杆支撑的，这是本次设计的最大优点，连杆可长可短，因此桌子可以随地使用，尤其是冬天的时候躺在床上可以安心的享受电脑给你带来的乐趣。

总而言之，此次设计是结合生活中出现的各类问题来实现的，也是为了方便广大消费者对电脑的使用。创新的地方也是结合所用产品的不足之处来提出的。

我们在生活中要学会发现问题，并且努力尝试解决生活中各种各样的问题，这样我们的社会才会进步，我们的生活水平才会有更大的提高！

此种新型电脑散热桌,在市场上可能已出现；但其在生活中带来了巨大的方便。不仅可以放在地上,还可以放在床上。尤其在冬天的时候,躺在床上既可以做商务也可以休闲,真是方便的很。虽然此种商品构造简单,但实惠可用，相信一定会受到广大消费者喜爱的！

产品结构设计：

为满足设计的需求，设计产品的尺寸在使用中必须符合消费者的要求。所设计出的产品不仅实惠，而且更实用。但在设计中应首先考虑产品的设计尺寸，因此也就离不开对产品的设计计算。下面将对产品的尺寸来进行概述：

一．零件的组成及尺寸

① 木桌：长50cm×宽50cm×高11cm（木桌的正下面有一深槽）； ② 槽：长40cm×宽40cm×高6cm;③ 拖板：长38cm×宽38cm×高5cm;④ 滑轮：四个直径为1.5cm的滑轮； ⑤ 风扇：四周为四个直径为7cm的风扇，中间直径为9cm;⑥ 插座：长5cm×宽10cm×高5cm;⑦ 腿脚：四根总长为120cm的连杆，每段连杆的长为30cm, 且每段的上方有一凹槽和凸台。

装配图：

所有零件装配到一起后,形成如图所示的装配图,为新型电脑散热桌。

零件图：

Ⅰ.风

扇

四个直径为7cm的风扇和一个直径为9cm的风扇来实现电脑的散热

Ⅱ.滑

轮 四个直径为1.5cm的滑轮来实现托板的抽拉

Ⅲ.托 板

长度如图所示的托板来安放键盘

Ⅳ.桌

面

以便于安放风扇和笔记本电脑，还有一些其它的东西。图如下所示：

Ⅴ.连

杆 自由伸缩来支撑电脑桌。图如下所示：

三维图

⒈风

扇

⒉滑

轮

⒊托

板 ⒋桌

面

⒌连

杆

设计总结与反思

设计的本质是创新，设计与人类的生产活动密切相关，它是把各种先进的技术成果转化为生产力的一种手段和方法 设计的目的是实现产品的功能，建立性能好、成本低、价值高的系统和结构，以满足人类社会不断增长的物质和文化需要通过这次的设计我深深的感受到实践的重要性，只有亲自动手做过了才能更好的了解自己在哪方还有缺陷。这次设计加强了自己的动手能力，同时我也学到了许多知识，只有这样才能学好、学到真正属于自己的东西。无论是现在还是以后走上工作岗位，都要始终保持饱满的精神。提高学生 合设计能力，特别是提高创新设计能力，是21世纪的机械专业建设的改革主线。俗话说：“实践出真知”，想提高自己的设计和创新设计能力，就要多察、多思考、多动手。在设计过程中发现问，解决问题，不断的积累经验。这样经过反复的锤炼，我们的 合设计能力和创新设计能力就能够在不知不觉中得到提高。

由于本人的能力有限，在本作品的设计过程中，在内容的选择和编排过方，难免会出现许多欠妥之处，敬请老师指点。

参考文献：

1、黄纯颖主编 《机械创新设计》 高等教育出版社 202_.7

2、张春林主编 《机械创新设计》 机械工业出版社 202_.9

3、李萍萍 贺炜主编 《机械制图与计算机绘图》 机械工业出版社 202_.1

4、李海萍主编 《机械设计基础》 苏州大学出版社 202_.12

5、机械设计手册

第五篇：机械创新设计论文

工程机械中的宜人性设计

内容提要：本文通过介绍国外工程机械的先进结构,依据人机工程学的方法进行分析,着重以总体布置、驾驶室和司机座椅、操纵机构和信息显示装置几方面做了些探讨。

在工程机械产品设计中, 不论是技术设计还是艺术造型设计, 都是围绕着如何使产品发挥最大的功能效用。而产品功能是通过人与机器的相互作用来最终实现的。所谓宜人性设计是指应用人机工程学的原则和方法研究“人一机器一环境”这个统一的综合系统, 并设计这个综合系统合理的方案。建立人一机之间最适宜和最合理的相互作用方式。科学技术的飞速发展,计算机辅助设计的引入,使当今工程机械的设计达到了一个更高的水平,产品设计的主要困难,已不在于机器设备本身,而在于如何确定人与机器以及人与环境之间最佳的相互协调关系。实践证明,既使采用了新的高功效的机器和设备,由于其结构与人的相互作用方式不适应人的功能特点,则往往不能达到预期的效果。因此,在产品设计中充分考虑“人的因素” ,解决产品与人相关的一切方面,选择最佳的“人机” 系统是技术设计和造型设计中不可分割的重要组成部分。人机工程学可以帮助技术设计和造型设计者选择最理想的产品设计方案,在方案设计中,允许采用技术对人的“ 迁就”及人对技术的“选择”。宜人性设计的最终目的就是为操纵者创造高效、安全、舒适和方便的工作条件,保护其体力和激发其工作自信心,提高劳动生产率。

一、总体布里的宜人性设计

一台设计良好的机械,其安全、可靠、易于维护修理、检测和使用方便以及保证有良好的视野是最基本的人机工程学标准。

1.保养检测省时省力

日常保养及登机前检测要省时省力, 以便使机械有更多的时间进行工作。造型设计必须和总体布置设计密切配合,充分考虑经常换用的一些零件、组件及总成件的配置,不仅更换检测容易,而且保证在更换时不需反复拆卸机器。保养点集中并易于接触,润滑点尽可能少且加长润滑周期。需常调整的部件,应设检修门和孔口，孔口的形状和大小应满足在挡板外便于工作和观察。C A T D gL推土机对发动机、变速器、转向离合器,制动器及支重轮架的各轴承所设的润滑点具有快速保养和保养周期长的特点。其基础本身上仅有4个注油点,附属装置上有14个注油点,(推铲上2个,裂土器上有12个),使润滑简化,绕机检查快速方便。

在CAT生产的许多机种中,都设有保养指示器,显示红色信号时,意味着过滤器内的过滤心脏需保养;采用透明塑料积尘杯,便于目测聚尘状况:采用直观的目测油量计,检查方便而且也避免开启油箱对系统造成污染;采用旋紧式润滑油和燃油过滤芯,不仅容易接触,更换时也干净利索。在D8K 和D9H 型机上还采用了快速更换润滑油系统,比普通换油方法一宵省80 % 以上的时间。2.维修方便

为便于检修,各国的工程机械在总体设计上都将驾驶室做成一“ 整体”,并可倾斜不同的角度。如C A T 953 装载机可用千斤顶使驾驶室整体倾斜24 度，利于更换变速器油滤芯和快速连接液压检测接头,对发动机和传动装置进行故障检查和排除,驾驶室还可借外力倾斜朋，以便拆下发动机或传动装置。

实践证明,技术性能的改进和新结构的运用,是提高宜人性设计的重要基础。C A T D1 0 , D 9 L 和D 8L 均采用了组件装配式结构,使所有主要动力传动系部件在不必拆除推土铲、松土器、驾驶室等情况下就能快速拆卸和更换,尤其是拆除最终传动,显示了组装式结构的优越性,它只需断开履带即可拆出终传动部件。这样不仅使拆除部件所需时间减少,而且为现场维修带来极大方便、缩短了停机时间，降低了保养费用。

3.视野良好

视野广阔清晰是提高和确保效率的主要保证。看得清才能干得好。驾驶室的造型应与总体设计相结合,其位置及门窗结构应当容易看清工作装置和通行道路。D 10 推土机的造型设计充分体现了视野良好的要求。在总体造型上呈“A”字形, 处于前方视野要求,采用斜置的发动机罩和垂直安装的提升油缸，在后方视野上由于采用了新颖的三角形履带布局，不仅使总机长度缩短, 而且为司机回顾松土器工作状况提供了方便;左右及后方采用富有力感的“ 梯方形” 的斜壁式油箱造型, 其上表面均有一定的下倾角度,减小了死角,使司机在工作时前后及两侧都有良好的视野。

在技术设计上也应考虑到所采用的结构对视野的影响。C A T 9 5s 装载机采用了Z 形连杆,不但提高挖掘力及铲斗的卸载速度,更重要的是由子采用单油缸进一步拓宽了司机的视野。在其G 系列平地机的主机架上,从铰接式连接件直到前面采用整体结构,取消了阻碍前方视线的平土铲联杆装置和齿轮箱,使视野更为广阔。

二、驾驶室和司机座椅的设计

工程机械驾驶室应具有安全保护、防风防火和防雨防晒,不受灰尘、废气侵扰以及减轻振动和降低噪声的功能。这些功能的好坏直接影响司机的安全舒适,对提高生产效率起着显著的作用。其中减振的程度也影响司机乘坐的动态稳定性。

座椅的舒适性有两方面内容: 坐姿舒适性和振动舒适性(静态特性和动态特性)。这两方面因素及其座椅相对于驾驶室内和操纵机柯布局中的位置,直接影响着司机的舒适和方便,操作的灵活与效率。振动舒适性的研究是把路况一悬挂行走系统与座椅一人当做一个整体,探索在各种工况下受随机振动对人在心理和生理方面的感觉反映。国际标准15 0 26 3 1 一1 9 7 8(E)《人体承受全身振动能力的评价指南》对人体承受全身振动能力的标准作了最完善的评价。这里不作探讨。座椅的坐姿舒适性的研究则主要偏重于人体生理结构(人脊柱的腰曲弧线及坐姿状态下人接触座垫和靠背的体压分布)与座椅结构、座椅廓面形状和几何参数的关系上, 使座椅兼有良好的静态和动态特性。1.乘坐姿势

最舒适的乘坐姿势,一般认为是符合人体生理要求, 即能保持正常的腰曲弧形而不受拉伸变形, 腰背部肌肉处于松驰和休息状态以及腹部通向大腿的血管不受压迫的乘坐姿势。其特征是: 臀部离开靠背稍向前移,使肩部后倾并与大腿下平而夹角(体腿夹角)为1 15 度, 小腿自然前伸并保持与大腿和脚之间有110度到115度的夹角。见图l。

2.两点支承原则

对人体腰部与背部的合理支承能够防止腰曲变形,是保证坐姿舒适性的重要结构措施。见图2(a 为一点支承, b为两点支承)。两点支承

中, 上面一点称为靠肩, 能减轻颈曲变形, 设置在第5 一6 胸椎之间;下面一点称为腰垫,它对保持和恢复正常腰曲弧形和保护易损腰椎它对保持和恢复正常腰曲弧形和保护易损腰椎有决定作用,其位置在第4 一5 腰椎之间的高度上。几何参数见表1。

靠背倾斜角度和两点支承是相互依存的,因使用要求不同而有所偏重。以休息为主的座椅, 多采用两点支承且以肩靠为主;以土作为主的座椅, 则应保证工作要求, 采取直坐式。以往工程机械座椅多属此类, 工作过程中背部几乎接触不到靠肩, 两点支承中只有腰垫在起作用, 但一点支承也能起到保护腰椎和缓和腰 曲拉伸变形的作用。所以, 我们常看到的工程机械座椅与汽车驾驶员及乘客座椅有所区别。前者主要以工作和操作方便为主: 后者则兼有工作和休息的双重性。但近年来, 国外工程机械出于操作系统布置合理而且多采用先导液压助力操纵机构和可倾斜不同位置的转向柱, 座椅也采用张紧度可变的悬挂装置, 可作上下及前后调整、座垫及靠背也可按司机个人喜好作向前或向后倾斜, 操作时不必将身体探出, 当机械处在斜坡或向旁倾斜时, 侧面的扶手和安全带使司机仍能稳坐椅中。扶手也可折起, 以免妨碍动作。所以当今工程机械司机座椅也采 用了适宜于整日工作且最符合人体曲线的高靠背座椅, 比以往具有更好的操纵和.乘坐舒适性。

3.体压分布

人体重量作用在座垫和靠背上的压力分布称为体压分布, 是影响坐姿舒适性的一个生理因索。人体臀部和肩部上的不同部位, 在产生不舒适感以前所能承受的压力是不同的。因此,座倚的压力分布应是合理分布而不是平均分布。见图3 , 一般说来, 坐骨周围的肌肉可承受较大压力, 而大腿下面的肌肉, 因里面分布有大血管和神经系统, 很小的压力一也会影响血液循环和神经传导, 从而引起不舒适。同样,靠背上的压力也应是合理分布, 集中在肩脚骨和腰椎两个部位。坐姿舒适的体压分布应是:人体的大部分重量应以较大的支承面积、较小的单位压力合理地分布到座垫和靠背上;压力分布从小到大应平滑过渡, 避免突然变化。.其它因素

座椅的几何尺寸及形状、所用材料也影响坐姿舒适性和操作的灵活性。首先, 座椅应该是能够上下、前后进行调整, 以适应不同国度、地区和不同种族的司机舒适乘坐。座椅深度要恰当, 以便很好地利用靠背,通常为3 7 5-4 0 m m 为适宜,宽度应允许坐者姿势有所变化,最小的宽度是450mm(衣服口袋和口袋装物距离),有扶手座椅, 两扶手最小距离是4 75mm;靠背的宽度以不大于325 一375 m m为宜,以免工作时,人的肘部经常碰到靠背;座垫应有一定的柔软性,既可增加接触面积;又可减少压力分布的不均匀性。但太软太高的坐垫又容易造成身体不平衡和不稳定,表面材料最好不使用塑料面,应采用纤维材料,既可透气,又减少身体滑动。

若几何参数及座椅廓面形状选择不当, 会产生如图4 所示的情况, 箭头所指为受压迫即不舒适部位。

5.评价原则

评价一个座椅舒适性的主要项目的重要程度如下:1.腰垫20％: 2、靠背倾斜角15 ％: 3.座椅深度和高度10 ％+ 5 ％: 4.座椅上下、前后移动10 ％;5.椅架下面的空间5 ％(对于工程机械也可不予考虑), 6.座垫与水平倾斜角3％;7.座垫前缘的圆角和柔软度2 ％;8.其余项目一包括肘部臀部和肘部活动空间,座垫和靠背的空载轮廓,蒙皮的透气性, 防滑性等30 ％

三、操纵机构和信息显示装置

操作的效率和是否容易、省力与提高机械生产率有密切关系。操纵机构的布局、仪表显示装置的布置和驾驶座椅的位置, 三者之间的物理尺度应综合考虑、统筹兼顾。工作位置的尺度由操作者在工作时视界的大小(包括室外视野良好和室内观察仪表和操纵杆件方便)及手、脚的活动范围和手、脚动作的有效性、协调性来决定。全盘布局要力求使操作工序耗时最少、体力消耗小和识别仪表指示方便、清晰和准确。l、布置合理(1)操纵机构

操纵机构的布置, 应根据其使用方便程度、操作顺序和频繁性, 将最常用的部分置于有利观察和手脚最有利的动作范围之内。

图5所示为手和脚的作业范围。图6 是C A T D g H推土机的驾驶室布置、参照两图可以看出, 操纵机构的布置非常合理。根据人的生理特点,不经训练的人, 一般情况下右手反应时间比左手反应时间短而且准确。象油门控制杆、· 推铲控制杆和裂土器控制杆这类常需调整的操纵杆件均布置在右手最方便的活动范围内的减速踏板也方便地放在司机反应较敏捷的右边。次要的操纵杆, 如定期性或不经常调整的杆件布畏在工作区边界处或边界外。象为保护机器司机和在场人员专设的安全手柄(图6 3)就设在控制台的左边,而且颜色与其它杆件不同, 手柄上饰有警告功能的红色,当司机离开驾驶室时,随手将其结合,方便自如。但是应急机构杆件的形状和颜色,不仅应与一般机构相汉别, 而且应设置在任何情况下都能接近且与一般机构隔开的独立空间处。(2)仪表显示装置

司机在作业过程中, 监视控制台的仪表指不和操作机械的工作常常是同时进行的。因此, 仪表的合理布置, 将意味着司机通过快速判读仪表, 及时掌握机械的运转状况, 保障机械的安全。根据人的视觉运动规律, 视线习惯习脚、左到右和从上往下运动;看圆形物体, 总是沿顺时针方向比较迅速。从图6 可看出, 反应机器状况的重要仪表, 从左至右排列在仪表板上。而且仪表指针的摆动方向多为顺时针或具有一定的规律性, 以便司机迅速判断作出反应。

仪表板的位置, 应处于司机最有利观察区域。根据人的视觉特点, 横向视野大于纵向视野;眼睛的水平运动比垂直运动快。图7 为人水平和垂直方向视域的划分(a 未画出最大视域)。横向视野中最大视域为2 0度(头部和眼球均转动)只有眼球转动时为1 20。视线突然转移过程中, 大约3 拍的时间能看清目标,其余盯帕的时间视觉是不真实的。根据这些特点, 仪丧板应布置在司机前下方最有效的水平视域是以下三个区域:

A: 中心视力范围(1.5 到3 度)对物体视觉最清晰:

B: 片刻视力范围(1 8 度)有限时间内即可辩清物体;

C: 有效视力范围(3 度)需集中注意力才能辩清物体。

最有利的纵向视野为视平线上30 度，下40 度，坐姿工作时向下的最佳视线为15度, 见图7 a , 监控机器各主要功能的仪表和警示灯, 应沿垂直方向在水平线下30 度范围布置在斜置防眩的仪表板上。水平方向上, 在作业时不需用的次要仪表摆在视域之外;主要的置于B、C 区域;最重要的布置到最佳视区内(A 区)。当然,仪表位置主要是有利于工作。C A T 42 6 型挖掘装载机的仪表板则设在操作者的右边,无论操作装载机还是反铲装置都便于观察。仪表板处于司机前下方, 因此,必须重视仪表板的反射光,以免干扰司机带来危险。仪表板的色彩应与室内色彩有适当对比,常见的多为深色(如黑色),所有材料应为无光泽和表面粗糙以便形成漫反射,清除眩光。切忌在仪表板上使用过多的色彩和为装饰所采用光亮度大的电镀框仪表。这些都会造成视觉疲劳。目前, 国外工程机械普遍采用电子监控系统(E MS)替代传统的仪表显示装置。C A T公司60 肠的产品已装备了这种信息显示系统。代表了今后工程机械发展的趋势。电子监控系统相对仪表有极大的优越性, 其判断准确性高出仪表3 一4 倍: 其可靠性在每1 0 个作业小时中,失效率约为0.0 0 1 7。而仪表的准确性和可靠性会因各种因素,使用时间、振动和人为的原因而受到影响。仪表需司机来判读并记住其读数所包含的意思, 对于经验较少的司机则必须把更多的注意力集中在工作上而不是集中在机器的工作状况上;既使有经验的司机也会由于指望仪表显示正常而较少去注意。使得危险状况得不到及时注意, 从而引出问题。而电子监控系统则利用预调定的传感器(开关), 开关不是关就是闭。司机不需要依靠偶然的监视去发现仪表显示的危险读数, 省去了对仪表所作的猜测。只要看到某个信号灯亮了, 就知道问题出在什么地方和采取相应的措施。该系统应用发光二级管、故障指示灯和警告喇叭。内在可靠性极好,不仅监控系统还能监控自身,使司机能放心地全神贯注于工作。具有提醒司机、要求司机作出反应和立即停机的三级警告, 使司机快速可靠地识别信息, 从而使机械损坏的可能性大大减少,因而有更高的作业率。

2．操纵可靠轻便

操纵力的大小、操纵的方式对操作效率影响很大。人机学有严格要求和标准。国际标准化组织(15 度)和一些国家都已把有关试验研究成果总结到技术文件中。如苏联对起重机操纵杆布置规定在距离座椅上表面2 0 一3 0 m m 的高度,作用于操纵杆上的推力不大于30 N、踏板的施力容许值不超过6 oN ,若踏板的施是 经常性的,则必须减至20 N。踏板总行程不超过125 m m 以及用能承受一定荷重的弹簧复位。国外工程机械广泛采用先导阀液压助力控制,不仅减少板动手柄的作用和缩短手柄行程,而且准确灵活地对工作装置精确控制。转向盘只转三圈就可使机械从一侧转向另一侧极为灵便。

操纵杆的动作方向应与机械工作机构的运动方向一致, 便于记忆和符合人的习惯想法艺操纵使用时应不阻碍司机视线,位置也应与司机视野相适应。如C A T D 9 L 推土机的裂土器操纵杆设在司机右后方,为减少司机裂土作业时扭转身体所产生的疲劳,其驾驶座椅向右后方斜置15 度 ,以便于司机舒适地向后回顾进行操作。目前,国外工程机械广泛采用可调整的驾驶台。见图8，为可五个位置调整的转向柱,向前移可使司机出入驾驶室方便;向后移可使司机将转向盘和变速手柄置于舒适的位置。b 为可作180 度翻转的压路机驾驶装置,以顺应司机的观察,提高碾压质量。

宜人性设计的最高体现,是对“人的因素”的考虑是事无巨细的。如操纵手柄的形状必须适宜人手的比例和指球肌、大鱼际肌和小鱼际肌的天然减震能力, 避免对掌心和指骨的压力以及由于垂直和水平振动而引起的疲劳从而影响操纵的确性。图9 为手柄的不同造型,其中a、b、c 为好;d、e、f较差。并列手柄的形状、大小、高度和颜色的不同,有益司机记比和区别,减少误动作带来的事故, 提高人机系统的总功能。如C A T G 系列平地机采用有双重保护作用的停放制动手柄布置在油门手柳和变速杆中间,但其颜色(红色)和高度与两者有明显区别。它除了控制停放制动器使机械下会移动;还可使变速杆锁定在空档位置。提高了操作的可靠性。

简化操纵机构也是提高宜人性设计的有效措施。图10 为速度和前后变换方向共用一个手操纵,手柄扭转可以作速度换档;手柄前推或后拉郎作前后方向的改变。越来越多的工程机械,不断简化操作,许多功能的控制都已用按钮开关来实现。如小松的装载机采用的指尖控制变速器;C A T 生产的电子控制的铲斗比置 控制器可预定铲斗的卸载高度和挖掘角度, 大大减轻了司机的劳动强度、改善了人机关系,可以预见不久的未来, 电子计算机将为各种施工作业机械提供不同的工作循环程序, 司机所做的工作只是对电视屏和计算机打印输出等的监视。

三、结束语

工程机械中的宜人性设计还包括造型设计中造型的比例和谐;色彩的科学应用和颜色对人心理、生理产生的作用和联想等等。篇幅所限, 不作论述。宜人性设计在工程机械中的运用, 集中体现在驾驶室, 操纵机构和信息显示装置上,必须给予极大的重视,因为它们在“人一机”系统中是联系人与机器的重要环节,宜人性设计的最高目的,是追求人和机器之间的新型关系。

参考文献

l、《机器制造中的艺术设计》〔苏〕汀、E、巴格达维奇、B、A、布里扬、中、2、拉乌特曼著、姜忱· 柏大巢、陈祖燕译。机械工业出版社

2、《建筑、室内、人间工学》小原二郎、内田祥我宇野英隆编鹿岛出版会

3、《人机工程学》赖维铁编著 华中工学院出版社

4、《工效学基拙》顾宝德编译 黑龙江科技出版社。

5、《人与室内环境》S 二A·康兹, 魏润柏合著 中国建筑工业出版社

6、庄国华: 对汽车座持设计的探讨《汽车技术》 1978(5)

7、温吾几: 人体工程学在汽车设计中的应用了《汽车工程》1955(一)

8、黄仲侃: 现代国外振动压路机现状及发展趋向《筑养路机械行业动态与信息》1988 年2 月

9、《国外工程机械》1984(2)、1987(5)

10、《起重运输机械》 1987（4）《技术美学》1985(2)