第一篇：花生收获集晒机的设计研究论文
0引言
花生是我国重要的经济作物，在我国的农作物、油料作物生产中占有重要的地位。目前，我国花生的种植、收获和加工大都靠人工完成，劳动强度大、收获效率低。随着中国社会机械化的增强，农民对花生收获环节用时长、作业成本高都有了新的认识，都在追求一个便捷增收的效果，所以国内对花生收获机需求呈现井喷趋势。但和巨大的需求相比，高成本、低效率、大损失的花生收获机远远不能满足花生产业链长的需求，面临着花生收获发展的瓶颈，对花生机械化收获的需要尤为重要。
全国在加速进入现代化的同时，现今的花生收获方式和设备，己跟不上社会进步的步伐。对于新型花生收获机的要求，其便捷省时具有现实意义，同时要提高工作效率、节约人力。然而，小面积区域的收获设备仍沿用传统的花生挖掘铲收获，工作效率低、效果也不够理想。目前，在经济的全球化的时代，花生作为主要的油料作物和蛋白资源对世界农业的发展起着重要的作用。我国是主要的产花生的基地，更应该加快对花生高效率收获的步伐以满足消费的结构和出口的结构。
花生收获时需要把花生的植株及地下的果粒同时取出，进行晾晒，待达到一定含水量时再进行秧果分离。现有的花生收获机具很多，特别是齿盘式花生秧果收集机，机架前面设有铲刀，后面设有齿盘，齿盘周围带拨爪，齿盘外围设有内外导板。作业时，铲刀把花生根部的土层掘起后，齿盘在转动中把花生秧果拖出土层，并在内外导板之间向后夹送到指定位置，再铺放在地面上。这种机具作业效率高、消耗动力小，深受农民的好评;但使用过程中发现，其对土壤的理化性状要求较高，对于比较粘结的土壤，铲起的土块不易脱落，花生的果粒会被拉掉，此机具难以适应各地不同土壤的要求。为此，研制出一种操作方便、性能可靠、效率高的花生收获集晒机对农业经济的发展具有一定的促进作用。
1.设计思路
本设计的目的是提供一种能把铲起的土堡散开，而花生的果粒不会脱落，收集效果更好，适应范围更大的花生收获集晒机。技术方案为:研制一种花生收获集晒机，包括机架、铲刀、齿盘、内导板及外导板。其特点是:在铲刀的后面设有振动器，振动器是安装在铲刀尾部且向后延伸的多支齿条;齿条为反复弯曲的波形齿，安装在滑动杆的后侧。滑动杆两端装在滑套内，滑套与铲刀的后部相连，滑动杆的上侧铰连有向上伸出的拨杆，拨杆中下部与机架转轴铰连，拨杆的上端与平置的横杆相铰连，横杆中部与摆杆相铰连，摆杆中部通过竖立的转轴与机架相铰连，摆杆的另一端与偏心轮构成曲柄连杆机构，偏心轮由传动箱接出。此振动器的振幅和频率均可调，以适应不同粘度的土壤作业。此设计的优势:振动器能把铲起的土堡散开，避免花生果粒脱落，因而能够适应多种土壤吓且劲条件，具有一定的实用性、可靠性和经济性，可望在全国各个花生生产区进行推广和普及。
2设计基本方法和步骤
本设计发明总的构思是在铲刀的后面加装振动器，以把铲起的土堡震荡松散，适应不同粘度的土壤作业，防止花生的果粒脱落，以此来确保整机的稳定性、实用性和可靠性。下面介绍3种实施例:
1)第1种实施例:第1种实施例的双行花生收获集晒机。其机架的主体是一个可与拖拉机配套的牵引架，牵引架前下方装有犁柱，犁柱下端安装铲刀。每一行有一把铲刀，两把铲刀的后面各配一个齿盘，两片齿盘倾斜安装，相互平行且略有重叠，以此来避免在花生收获时的损失。
其齿盘周围均装有多个齿爪，齿盘上有转轴安装在机架上，转轴上端有传动齿轮与传动箱的动力输出轮传动，来确保整机具有良好的动力源;在齿盘外围上方的机架上安装有内导板和外导板，整机结构设计简单合理。
此设备在花生收割时，将两侧挖掘铲的摆幅调整一致，以确保机身稳定;另外适当调节挖掘铲的入土深度以确保收割时脱土效果，保证掉果少。这样，在使用此双行花生收获集晒机时不仅能迅速铲断花生根系和破碎土壤，而且能够向上托起植株，辅助实现花生植株的夹持输送，还避免了在花生收割时缠草和奎土的现象，具有一定的实用性。
在机具行进中，花生的植株自然进入内外导板之间，铲刀把花生根部土层铲起，齿盘转动把花生植株拔出土层并沿内外导板向后夹持传送;当花生的植株脱离齿爪且在导板之间累积到一定质量时，即冲出外导板的束缚而铺放在地面上。与现有机具不同之处铲刀的后面设有振动器。第1种实施例的部件铲刀及振动器的结构振动器的形式可有多种，仅为其中的一种。这种振动器是安装在铲刀尾部且向后延伸的多支齿条，齿条的后端可适当向上倾斜，具有结构紧凑、清土效果好及伤果率低的特点。当铲刀铲起的土块经过齿条时，在摩擦和振动下会加速破碎，使花生的果粒脱离土堡;株一起被拔出，果粒的损失可大幅降低即可与整个植
2)第2种实施例:第2种实施例的部件铲刀及振动器的结构振动器的齿条是反复弯曲的波形齿。对于通气性、透水性差，既不耐旱，也不耐涝的粘质土壤，采用此部件，土堡的摩擦力和振动力将会很大。因此，其铲刀及振动器的碎土效果更好。与第1种实施例的直齿相比，这种齿条更适于土壤粘结程度较大的农田作业。
3)第3种实施例:第3种实施例的双行花生收获集晒机结构这种双行的花生收获集晒机包括机架、犁柱、铲刀、齿盘、内导板、外导板及传动箱等部件。在铲刀的后面也装有振动器，振动器也有多支齿条。
与前两个实施例不同的是:多支齿条安装在一支滑动杆的一侧，滑动杆的两端装在滑套内，滑套与铲刀的尾部相连。滑动杆的上侧铰链有向上伸出的拨杆，拨杆中下部与机架通过转轴铰连，拨杆的上端与平置的横杆相铰连，横杆中部与摆杆相铰连，摆杆中部通过竖立的转轴与机架相铰连，摆杆的另一端与偏心轮构成曲柄连杆机构，偏心轮由传动箱接出。
由于不同的土壤条件，所需要的摩擦力和振动也不同，振动器设置了可调的结构。当然，调整的方式是很多的，如更换偏心轮或改变相关传动部件的传动比等，均可调整振动器的振幅和频率。工作时，偏心轮转动带动摆杆绕转轴往复摆动，摆杆前端拨动横杆左右移动，横杆的两端分别带动竖立的拨杆绕转轴摆动，拨杆下端带动滑动杆在滑套内左右滑动，并带动后面的齿条左右小幅移动，即可把铲刀铲起的土堡打散，使花生果粒与泥土脱开。这样，在齿盘上拖花生植株时，花生果粒与植株之间的果蒂就不会被拉断，可避免果粒丢失。大量试验证明，此机具与现有同类机具相比，在比较松软的沙质土壤当中收获量可增加1%一3%，在粘结程度较大的黑土、粘土当中，产量可增加5%-7%。而振动机构所增加的油耗等成本却很低。据测算，即使在沙质土壤中使用，也具有一定的效益，而在粘重土壤区使用的效益是十分可观的。
3结论
1)此花生收获集晒机装有振动器能把铲起的土堡散开，在花生收获时避免花生果粒脱落，果粒的损失大幅降低。其操作方便、性能可靠、摘果干净、效率高、破碎少，对花生的收集效果有良好的改进，具有一定的实用性和可靠性。
2)振动器可采用不同形状的齿条，使土堡的摩擦力和振动力更大而增加其适应能力，碎土效果好，可适于不同粘度土壤的农田作业，具有一定的通用性。
3)振动器的振幅和频率均可调。在花生收获时可根据不同粘度的土壤进行调节来进行花生收获，具有良好的应用前景。
第二篇：玉米机设计研究
玉米收获机
本人多年从事玉米收获机研究开发设计，先后研发出以下多种自走式玉米收获机，愿与各位同行交流切磋，有意交流者请留言，本人将回复留言。QQ:
产品代号 名称 备注 产品适用地区 产品适用省份
4YD-2 4YZ-2 4YZB-2 4YZ-3 4YZ-3
4YZ-2100
4YZB-3
4YZB-2100
4YZ-4450 4YZ-4550 4YZ-4600 4YZ-4650
4YZ-2600
Q1850 Q2200
背负式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 自走式玉米机 青贮玉米收获机 青贮玉米收获机
两行摘穗辊
式 两行摘穗辊式
两行剥皮型三行摘穗辊式 三行摘穗板式 三行摘穗板式适宜对行型 三行摘穗板式剥皮型 三行摘穗板式适宜对行剥皮型 四行摘穗辊式 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式剥皮型 四行摘穗板式适宜对行剥皮型
黄淮海夏玉米区 黄淮海夏玉米区
北方春玉米区 黄淮海夏玉米区 黄淮海夏玉米区
黄淮海夏玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 黄淮海夏玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区 北方春玉米区、黄淮海夏玉米区 北方春玉米区、黄淮海夏玉米区 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 山东、河南全部，河北的中南部，山西中南部，陕西中部，江苏和安徽北部、京津唐部分地区吉林省地区
辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部 黑龙江地区
黑龙江、吉林、辽宁、宁夏和内蒙古的全部，山西的大部，河北、陕西和甘肃的一部
第三篇：办公家具设计研究论文
中国办公家具市场正在以每年10%的速率增长，根据中国家具协会发布的数据，2010年中国家具业的生产总值达到7300亿人民币，民用家具占其中的70%，办公家具占30%，办公家具行业处在一个很好的淘金时期。本项目受地方企业委托，基于企业现有的技术条件，为其开发办公家具产品，适应现代化企业的办公需求。
一办公家具市场概况
办公家具消费主要集中在两类消费群：企业和政府。高端消费群如欧美跨国公司在华企业、政府机关、银行等办公场所基本被国外家具业巨头如赫尔曼米勒、海沃氏、HNI等企业的产品占领。中国家具出口尽管已达200亿美元，但大多走的都是低端路线，不少家具生产企业仅仅是国外品牌的廉价制造基地，成本优势也在逐年丧失。目前国内尚没有哪家办公家具公司能占到办公家具生产总值1%的份额，而国外成熟市场前三名的品牌占到30%以上的市场份额，如2001年美国Steelcase营业额近240亿人民币，日本Kokuyo也有180亿人民币。与此同时，近几年来欧美市场的低迷正在迫使出口企业回头瓜分国内市场，加剧了企业之间的竞争。办公家具的销售渠道经历了从家具卖场、品牌独立店到品牌店中店的发展过程。随着互联网电商的普及，办公家具实体店的销售受到了互联网的巨大冲击。办公家具的设计则经历了从大众化、差异化、定制化到个性化的发展过程。个性化（选配）服务将通过网络和由消费者直接参与共同设计来完成，产品竞争从服务意识的竞争转向服务技术的竞争。微利时代来临，产品生命周期逐步缩短，企业需要差异化的经营战略，富于创意和特色的家具企业才能保持旺盛的成长势头。
二办公家具产品调研
家具设计的瓶颈在于家具产品涉及的材料和结构种类繁多，家具设计的创新很多时候依赖于材料和结构的创新。以下是对办公家具产品设计相关要素的调研和分析：
1办公家具的功能和材料要素
系列办公家具的功能部件一般为：办公隔断、员工桌、经理桌、洽谈桌、会议桌、文件柜等六部分。办公家具所用材料涉及面非常广泛，常用板材有刨花板、细木工板或PVC板；常用面材为钢板、铝合金板、玻璃等；常用管材为铝合金型材、钢管；常用修饰材料有铁丝网、人造革、布艺、橡胶等等。
2办公家具结构要素
家具结构即家具构件的组合与连接方式，它取决于材料和工艺的发展，如金属家具、塑料家具、藤家具、木家具等都有自己的结构设计特点。家具结构受材料属性的约束比较大，同时要兼顾制造成本和工艺条件，以及造型样式的需要。不同类型的家具可以有相同的结构设计，如中国传统家具常用的榫卯结构，可以运用于支撑类家具如座椅和储藏类家具如书柜中。不同材料的家具却通常具有不同的结构方式，如钢木家具、实木家具、藤制家具可以有完全不同的结构方式，因此，办公家具结构设计方面的考虑通常在材料选定之后。
3办公家具人机要素
办公家具在人机方面需要考虑的因素主要表现为：合适的桌面高度、大小和容膝空间；拥有支肘板的桌面更人性化；合适的屏风高度和材质，相对隔离且方便沟通；抽屉拉手的人性化设计；桌面物品摆放设计；方便电脑使用的人性化设计，其中包括接线盒位置、主机箱位置、散热孔、拔插优盘等。
4办公家具模块化考虑
传统的家具由零部件组成，而模块化家具则由模块组成。模块是可组成系统的、具有良好的可重用性和完整接口的单元。家具模块划分指的是通过对家具的功能进行分解，将具有相同或相似的单元分离，用模块化原理对之进行统一、归并、简化，形成具有特定功能和接口结构的通用独立单元，即模块。模块化设计要求遵循通用性原则、互换性原则、系列化原则。家具板材的直线切割要考虑模数问题，曲线切割则要考虑减少废料和废料利用的问题。
三办公家具用户调研
本项目的用户调研主要从三方面展开，一是针对办公室职员、部门经理、企业负责人的访谈，二是办公家具使用情况的问卷调查，三是不同办公环境的现场照片分析。从中发现用户在办公家具使用过程中存在的问题依次为：
1物品摆放混乱：随身包、衣服、水杯、垃圾桶、纸巾、盆景等随身物品没有归属
2团队之间技术交流不方便：如工程师们就产品结构进行互动和讨论
3桌面高度不能适应不同身高的人体尺寸
4长时间坐着办公致使腰背肌肉酸痛
5电源线网络线数据线混乱
6拔插优盘不方便等办公家具不仅仅是一张放置电脑的桌子，它是办公职员在公司的一个小家的缩影。因此在办公家具设计的过程当中，必须充分考虑使用方面的功能性，以上用户调研中发现的问题是办公家具设计中的重要参考。
四办公家具设计趋势
互联网给我们的生活带来了颠覆性的变化，对办公环境产生的影响也是革命性的。形形色色的创意公司、小微企业如雨后春笋般入驻到各种产业园区，办公家具的设计也相应出现了以下的设计趋势：
（1）风格化：色彩的大胆运用、创意风格和主题设计直追民用家具。如将回纹、云纹、八角亭等中式元素融入设计，或者以简洁、非对称、甚至夸张的几何形态来强调存在感。
（2）模块化：以不同形状的面板，搭配不同材质和形态的桌脚、电脑主机柜、桌面文件柜、抽屉柜、立式文件柜等功能模块，实现多种功能组合，满足不同的办公需求。
（3）智能化：轻轻一按即可全部自动上锁的抽屉，对办公室实现电子控制的触摸屏，能实现空间情景灯光设置的记忆遥控器，触摸感应弹开的柜体；轻松实现升降的圣奥I-WORK主管桌等。
（4）弹性化：移动办公，在有限的办公空间内，可根据工作要求将独立的办公室变成大会议室、将独立的办公桌组成会议桌，其办公家具都将非常易于重组。弹性办公家具的核心概念即资源的最大化利用，由此而带来办公家具组合的多样性。
五设计思路
基于以上对办公家具市场、办公家具产品、办公家具用户、办公家具设计趋势等的调研与分析，在与企业进行充分沟通的前提下，为企业制定如下设计思路：
六设计实践
首款设计为“低成本设计”，具体设计定位如上表所述。经过草图构思、草图评审、三维建模及渲染、效果图评审、设计深入、场景渲染等环节，最终确定方案效果如下图。这是一款员工桌组合的设计，产品英文命名为“jejec”，是中文名“步步高”的英译。设计理念如下：形态：产品整体以直线和折线为基本造型线，简洁端庄，符合现代办公家具的发展趋势。色彩：本设计以白色为主色调，辅助以深灰色，营造出洁净和安静的氛围，同时具备品质感。黑白主色中添加绿色低屏，为优雅整洁的办公环境带来一抹生机和亮色。功能：为每一位员工配备了一个中等高度的柜子，含两个抽屉，两层搁架。下层适宜摆放书籍、个人用品等杂物；上层可摆放盆景，或者与同事交流。主机箱柜的内侧面开有条形线槽，以便手机充电线或耳机线的接入；电脑的电源线等从柜子内侧面的圆形线槽接入，保证了工作台面的完整性。材料：本设计桌面材料为价格较低的层压板，符合低成本设计的要求。桌子支撑架为钢管，桌腿采用钢板折弯，不需要额外的配饰和模具，同样符合低成本设计的要求。
结语
任何一种产品的设计开发，都是建立在对产品的深刻理解之上的。在办公家具的设计开发过程中，材料本身的局限性限制了产品的造型自由度（如桌面和柜体必须为板材），而材料与结构的多样化，增加了设计调研和构思的难度。本文仅在办公家具设计方面作了一些粗浅的尝试，希望能为相关设计人员提供一定的参考。
第四篇：人性化设计中的人机工程学工业设计论文
人性化设计中的人机工程学工业设计论文作者：本站
来源：网络
发布时间：2006-9-21 15:13:00 发布人：admin
--李梁军，黄朝晖
[关键词]人性化设计；人机工程学；系统；人；机；环境[摘 要]通过对人性化产品设计具体案例的分析来说明了人性化设计中所包含的人机工程学因素，并进一步阐述了在产品设计中的人机工程学的工作步骤，指出中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，符合人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。
社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快„„等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。
所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。
那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢? 以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：
1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；
2)产品是否顺手和好使用；
3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；
4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；
5)产品是否便于清洗、保养及修理。
一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如，在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAEL PORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睬的。
究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢?
工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。
人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。
系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。
作为一个全息系统的局部，一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面，有的是为了改进功能，有的是为了降低成本，有的是为了改变外（转载自中国教育文摘http://www.edUzhai.net，请保留此标记。）观，强化“柜台效应”，以吸引购买者，更多的情况是上述几方面兼而有之。于是，对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同，暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题；再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例，乍见此产品时，看似不符合人机工程学，但实际使用时却很合手，操控性良好，而且遥感器外型颇酷，用此摇杆玩空战游戏，有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品，即使售价比一般产品高出许多，也一样大受欢迎，足见其魅力所在。但也有这样一种产品，在市场上受到欢迎，是因其外型讨好且成本不高所致，但缺点是产品轻，因此，在使用时本来一只手操作很方便，却不得不双手并用才行，这就是该产品在人机工学上的不足之处；但在成本、售价及市场因素的考虑下，厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了，例如美发师每天所使用的吹风机，除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。
然而，一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言，该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的，在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究，黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时，增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚，除让其更好用之外，也同时赋予了产品新的意义与想象空间。
除了一般的大众消费品之外，专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如，残疾人用的瓷器套具，此套设计是专为残疾人做的餐具，又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而，设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，特别处理手把的凹凸，使患者拿在手里有一种心态上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么显眼。
再以医疗设备来说，病床、医疗椅等产品，在设汁上不只是考虑操作要符合人机工程学，在材料上也应力求人性化，增加产品的亲和力，以提高产品的“EQ”。
由于学科来源的多样性和应用的广泛性，人机工程学中采用的各种研究方法种类很多，有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的，有些是从其他有关学科借鉴过来的，更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类：
1，测量方法
测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。
2．模型工作方法
这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。
3．调查方法
人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也无此必要，因此，设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更有效。
4．数据的处理方法
当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。
当今的工业设计师面临着多种活动和课题，例如：电视资讯、互动电视、通用遥控器等，与企业合作的范围也很广，在实施产品的人性化设计过程中，通常采用如下的设计程序：
1)建立并运用资料库(这在前面已有论述)；
2)决定研究主题；
3)观察阶段：
*目标轮廓 *访识/观察 *使用模式/议题
4)发展阶段：
*关键议题 *产品概念 *测试与评估
在整个研究过程中，人机工程师和工业设计师都必须全程参与，但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如：产品概念由工业设计师主导，测试则由人机工程师主导，每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色，特别是消费性产品。以汽车内部设计来说，就有三个表达人机工程需求的方式：一是操控界面，如方向盘的设计；二是座椅及内装设计，如一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺；三是情报沟通系统，如导航系统设计及安全警报功能。
在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。IDEO设计公司的数字化收音机正是基于这一观念上的最新数字广播概念设计，通过对使用者状况的设计构想，研究收音机的可能外观和操作方式。无论在造型上还是在界面设计上，都使人机交互关系达到物我两忘的状态。该收音机上的显示屏幕以图形界面来说明音频节目的内容。设计范围包括个人化家用收音机、个人可携式收音机和演艺工作者的专业收音机。
中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。
[参 考 文 献]
[1] ＜人机工程学＞．丁玉兰．主编．北京理工大学出版社．
[2] ＜人机工程学设计应用＞．严扬．编著．中国轻工业出版社．
[3] ＜世界著名设计公司卷＞．蔡军．徐邦跃．编著．黑龙江科学技术出版社．
作者联系地址：
李梁军: 湖北美术学院设计系，湖北武汉 430060
黄朝晖: 华中科技大学机械工程学院工业设计系，湖北武汉 430060
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产品名称： 工业缝纫机 联系供应商：
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特点:
最高缝纫速度可达3000rpm，缝制范围可达40mm x 30mm，可轻松的满足客户的需求
采用人性化设计, 在机头缝纫位置加装专用冷光照明装置, 缓解了视觉疲劳,提高了工作效率并节省了车间的大功率照明
整机具有自我保护功能,当机头翻开时系统自动进入自我保护状态,有效防止了错误操作对操作人员引起的伤害, 当合上机头后无需重新启动便立即恢复正常
上轴采用润滑脂，无润滑油从机器头部渗透，减少了对缝料的污染
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SGY2-1900A系列均具备本机编辑图案功能，可根据不同的要求，轻松完成花样的编制 采用高性能伺服电机直接驱动，降低能耗和振动的同时，使起动/停机反应迅速
采用电磁控制夹线器，可轻松调节夹线器的张力
采用先进的夹线机构，使缝制物的鸟巢现象有所改观
第五篇：焊接板件铣边机设计论文
第一章 概述
1.1
尾槽，V型槽）或成形面等。
（二）铣床加工特点
铣
加工范围广，适合批量加工，效率高。铣刀属多齿工具，根据刀具的不同，出现断续切削，刀齿不断切入或切出工件，切削力不断发生变化，产生冲击或振动，影响加工精度和工件表面粗糙度。铣床加工精度为179—177。表面粗糙度为Ra6.3-1.6um。
三、铣削加工与铣削工艺
（一）铣削加工
铣削加工是在铣床上利用铣刀旋转对工件进行切削加工方法。铣刀是旋转的多刃具。铣削是多刃加工，且铣刀可使用较大的切削速度，无空回程，故生产效率高。
（二）铣削用量
它包括铣削速度，进给量和铣削宽度和深度。
1、切削速度V c
切削速度即为铣刀最大直径的线速度：
V c=πdn/1000 m/min
2、进给量：
指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。
有三种方式：
（1）每齿进给量f z mm/z
（2）每圈进给量f mm/r
（3）每分钟进给量 mm/min 铣床多用于削加工的基本知识
一、常用铣床概论
（一）万能卧式铣床
铣床的主轴中心线与工作台面平行。其工作台有三个方向即垂直横向及纵向都可以移动。纵向工作台在水平面内还能向左右旋转0—45度的角度。如选择合理的附件和工具，几乎可以对任何形状的机械零件进行铣削。
（二）立式铣床
铣床的主轴中心线与工作台面垂直，有的立铣因为加工需要，主轴还能向左右倾斜一定角度，以便铣削倾斜面。立式铣床一般用于铣削平面斜面或沟槽，齿轮等零件。
（三）龙门铣床
此铣床具有足够的刚度，适用与强力铣削，加工大型零件的平面，沟槽等。铣床通常有二轴、三轴甚至更多主轴以进行多刀、多工位的铣削加工，生产效率很高。铣镗加工中心在生产中也获得了广泛应用，他可承担中小型零件的铣削或复杂面的加工。铣镗加工中心尚可进行铣、钻、绞、镗、纹丝等综合加工，在一次工件装夹中可以自动更换刀具，进行铣、钻、绞、镗、纹丝等多工序操作。
二、铣床加工范围及加工特点
（一）铣床加工范围
可加工水平面，台阶面，垂直面，齿轮，齿条，各种沟槽（直槽，T型槽，燕
每分钟进给量 γ f=f·n=f z·z n mm/min
3、背吃刀量
也就是切削深度a p,它是沿铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。
4、侧吃刀量
就是切削宽度a e,它是沿垂直与铣刀轴线上的测量的切削层尺寸。
（三）选择铣削用量的次序 首先选择较大的铣削宽度、深度，其次是加大进个量。最后才是根据刀具耐用度的要求，选择适宜的铣削速度。
（四）铣削方式
1、逆铣
铣刀的旋转方向与工件进给方向相反的铣削形式称为逆铣。
2、顺铣
铣刀旋转方向与工件进给方向相同的铣削方式称顺铣。
3、端铣
端铣的铣削方式有对称和不对称铣削两种。铣削时铣刀的轴线位于工件中心，这种铣削称为对称铣削。铣刀的轴线偏于工件的一侧时的铣削，称为不对称铣削。
1.2 铣削加工的历史
切削加工是用切削工具，把坯料或工件上多余的材料层切去，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。
任何切削加工都必须具备三个基本条件：切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口，其材质必须比工件坚硬；不同的刀具结构和切削运动形式，构成不同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等；用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和抛光等。
切削加工是机械制造中最主要的加工方法。虽然毛坯制造精度不断提高，精铸、精锻、挤压、粉末冶金等加工工艺应用日广，但由于切削加工的适应范围广，且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度，在机械制造工艺中仍占有重要地位。
切削加工的历史可追溯到原始人创造石劈、骨钻等劳动工具的旧石器时期。在中国，早在商代中期(公元前13世纪)，就已能用研磨的方法加工铜镜；商代晚期(公元前12世纪)，曾用青铜钻头在卜骨上钻孔；西汉时期(公元前206～公元23)，就已使用杆钻和管钻，用加砂研磨的方法在“金缕玉衣”的4000多块坚硬的玉片上，钻了18000多个直径1～2毫米的孔。17世纪中叶，中国开始利用畜力代替人力驱动刀具进行切削加工。如公元1668年，曾在畜力驱动的装置上，用多齿刀具铣削天文仪上直径达2丈(古丈)的大铜环，然后再用磨石进行精加工。
18世纪后半期，英国工业革命开始后，由于蒸汽机和近代机床的发明，切削加工开始用蒸汽机作为动力；到19世纪70年代，切削加工中又开始使用电力。
对金属切削原理的研究始于19世纪50年代，对磨削原理的研究始于19世纪80年代，此后各种新的刀具材料相继出现。19世纪末出现的高速钢刀具，使刀具许用的切削速度比碳素工具钢和合金工具钢刀具提高两倍以上，达到25米/分左右；1923年出现的硬质合金刀具，使切削速度比高速钢刀具又提高两倍左右；30年代以后出现的金属陶瓷和超硬材料(人造金刚石和立方氮化硼)，进一步提高了切削速度和加工精度。
随着机床和刀具的不断发展，切削加工的精度、效率和自动化程度不断提高，应用范围也日益扩大，从而大大促进了现代机械制造业的发展。
金属材料的切削加工有许多分类方法，常见的有按工艺特征、按材料切除率和加工精度、按表面成型方法三种分类方法。
切削加工的工艺特征决定于切削工具的结构，以及切削工具与工件的相对运动形式。因此按工艺特征，切削加工一般可分为：车削、铣削、钻削、镗削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精密加工、钳工和刮削等。
量一个国家装备制造水平的重要标志。因为高速切削加工技术已广泛应用于航空航天、汽车、船舶等关系到国计民生的重要领域，也代表着现代切削制造技术的发展趋势。
近几年来，我国对数控机床需求急剧增加，2000年至2005年，我国数控金切机床产量从14053台跃至59639台，年增长率为33.5％。我国金切机床产值数控化率从1996年的11.6％提高到2005年的47.3％。这表明我国的数控机床行业有了极大的发展。另一方面，我国数控机床进口额连年激增，从2001年的24.1亿美圆增至2005年的64.95亿美圆，国有数控机床的市场占有率却呈现出逐年下滑的趋势，尤其是高速、高精度多轴机床，几乎完全依赖进口[1]。这些数据可以看出我国的机床制造业尤其是高端加工中心落后于发达国家。因此，国家在“十五”、“十一五”规划中都把以数控机床为核心的装备制造作为重大专项，以期在这方面有所突破。
数控技术是一门集计算机技术、自动控制技术、机械电子技术以及计算机图形处理技术于一体的综合性技术。其中NC编程是这一技术的灵魂。NC编程成为各种CAM软件的核心。因为NC编程直接影响着数控机床的使用效率和加工质量。所以国内外投入了大量的人力和物力来提高CAD/CAM软件的编程效率，加工效果以及智能化水平。
现代高速切削加工发展概况 由于目前绝大部分的机械零件必须经过切削加工实现，切削加工在机械制造中1.3 铣削加工现状
高速铣削加工（High Speed Milling, HSM）以其巨大的优势，迅速成为现代加工制造领域最重要的加工手段之一，也是衡
占用十分重要的地位。经济全球化使制造国际化，因此竞争也越来越激烈。如何提高效益、降低成本、加快产品开发周期成为每一个面对市场竞争的企业的迫切愿望。高速切削加工所具有的明显优势，近年来得到广泛应用并迅速发展。
高速铣削加工（High Speed Milling，简称HSM）的概念源于德国切削物理学家C.J.Salomon博士于1931年所提出的著名切削实验及物理引申[2],他认为对应一定的工具材料有一个临界切削速度，达到此温度切削温度最高。当超过这一临界切削速度，切削温度反而会降低，而大幅度提高机床的生成效率。
高速铣削加工技术作为一门新兴的技术，以其与传统加工相比无可比拟的优点，在加工制造业中得到了越来越广泛的应用，也带来了巨大的经济效益。我国要实现由制造业大国向制造业强国的跨越，必须有强大的制造装备业及相关产业体系作支撑。我国目前的高速数控技术也得到了迅速的发展。但是，我国还缺少高速铣削加工的核心技术，还有许多基础性的研究工作有待开展，这也是我国走向制造业强国的必由之路！
由底部的电动机经联轴器2传递到2号减速箱，由2号减速箱输出给与之相配合的滑动丝杆螺母机构，从而带动机架部分沿工作台上的导轨面运动，作横向进给。刀具的旋转运动由动力头提供。
二、方案2：
该方案与方案1的不同之处在于升降运动和进给运动都是在钢丝绳的牵引作用下实现的。
三、方案3：
该方案与方案1的不同之处在于控制升降运动和进给运动的滑动丝杆螺母机构由滚动丝杆螺母机构代替。
四、方案比较：
方案1：该方案的升降运动和进给运动是由滑动丝杆螺母机构实现，而滑动丝杆螺母机构具有降速比大、运动平稳和运动精度高、轴向牵引力大、自锁性能好等优点，但是它的不足之处是它的传动效率不高、刚度较低。
方案2：在该方案中，钢丝绳起了重要的作用，电动机的转动给钢丝绳一个牵
引力，通过此力实现机床的升降运动和进给运动。这个方案的优点在于钢丝绳制造简单、维修方便、成本低、传动效率较高，但是它运动不够平稳且运动精度低，在传动过程中易产生颤动、不能够自锁、降速比不大。第二章 方案设计
一、方案1：
该设计机床的升降运动由顶部的电动机通过联轴器1传到1号减速箱，带动滑动丝杆螺母机构，由滑动丝杆螺母机构带动动力头作升降运动，铣床的进给运动则
方案3：该方案中采用了滚动丝杆螺母机构，通过该机构来传递运动，以满足机床的要求。该方案中的滚动丝杆螺母机构具有摩擦损失小，传动效率高、动作灵敏，低速运动时无爬行现象、磨损小，精度保持性好、可消除轴向间隙，轴向刚度高、摩擦系数小等优点，但是它的工艺复杂，生产成本高，不能实现自锁。
综合考虑，最终选取方案1为最终设计方案，通过其Solid Edge绘图如下图2所示。
三个电动机提供动力来源，即电动机
1、电动机2及动力头。其中：1号电动机通过联轴器带动1号减速箱旋转，从而带动1号丝杆旋转，控制小托板在垂直方向做上下移动，同时使动力头在垂直方向上做上下移动，适合于不同厚度的焊接板件的加工。其加工行程为560mm；2号电动机通过2号减速箱带动2号丝杆转到，通过螺母机构带动铣边机的大托板（即机架）左右移动，完成行程为3600mm；可以适用于中小焊接板件的铣边。动力头的功率为5.5kv,转动角度由手轮转动来调节，其转动是通过棘轮调节，达到转动角度为0-90度，能够满足板所有板件的铣边工作。
第三章 机床具
体参数设计
机床的主要技术参数包括主参数和基本参数，其中基本参数又包括尺寸参数、运动参数、动力参数。该机床的主参数已经确定，它是加工焊接板件的专用铣床。其参数如下： 图1 方案1初步设计工程图
五、其工作原理如下：
该铣床由三个动力部分组成；分别由
一、技术参数
如今我以走上了工作的生涯，近段时间对外协这一方面有了一定的了解，其焊接板件在冷作过程中都要经过铣边这一阶段，通过参考厂家铣边的特点以及结合我公司所以工作零件的特点，决定铣边机的工作行程为3600mm，当今的厂家在生产过程中最看重的是效率问题。所以通过生产效率及工作经验初步选择其运动速度为200mm/min。在铣边行程中为了方便对工件的铣边，对动力头在横向方向的运动行程为200mm/min，由于板件的厚度不同，在垂直方向上确定其行程为560mm；铣床的功率为单一工作，其功率的要求不是很大，初步确定其功率为5.5KW。
二、动力参数的确定
动力参数一般是指机床的电动机的功率，由于该机床属于专用机床，铣刀头的功率为5.5KW，因此，主运动驱动电动机的功率为5.5KW。
确定进给驱动电机的功率，由于进给运动的速度较低，空载时的功率很小，在计算时可以忽略，所以进给驱动电机的功率取决于进给的有效功率和传动件的机械效率，根据参考资料【3】得。即
s-------------进给传动系统的总机械效率（一般情况下取0.15～0.2）。
初步选去进给驱动电动机的功率为5.5KW。
3.1 电动机的选择
由于本设计需要两个功率在4.0KW以上，重量不能太大并且采用连续周期工作制的（S6）异步电动机，其安装形式均为B201101，通过查参考资料【3】选得：
一、1号电动机Y112M-4，技术数据如下：
额定功率4.0KW，转速1440r/min，额定电流8.77A，效率84.5%，功率因数0.82，最大转距/额定转距为2.2，堵转转距/额定转距为2.2，堵转电流/额定电流为7.0，转子转动惯量GD²为0.095N*㎡，重量为43㎏。
二、2号电动机Y132S-4，技术数据如下：
额定功率5.5KW，转速1440r/min，额定电流11.6A，效率85.5%，功率因数0.84，最大转距/额定转距为2.2，堵转转距/额定转距为2.2，堵转电流/额定电流为7.0，转子转动惯量GD²为0.214N*㎡，重量为68㎏。NSQvs60000S
式中：NS---------进给驱动电动机功率（KW）；
Q-------------进给抗力（N）；
vs------------进给速度（m/min）；
3.2 动力头的选择
根据加工要求和机床的结构设计，并考虑到经济因素，选择型号为ITX32的动力头，该铣削动力头功率大、刚性好、切削平稳、精度高、操作调整方便。同时此动力头具有普通级、精密级和高精密级三种，能够与四种传动装置即ING皮带传动、1NGB顶置式齿轮传动、INGC尾置式齿轮传动INGD手柄变速齿轮传动装置配套使用。该动力头的参数如下：
电机功率为5.5KW，电机转速为960r/min，刀盘直径为125-315mm，配套传动装置及主轴转速为ING32 500-1600 r/min，主轴滑套直径为190mm，主轴滑套移动量为80mm，主轴中心高为160mm，主轴前轴承轴径为90mm，选用顶置式，整体重量为305kg。
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