基于人机工程学的双螺杆榨油机外观设计

摘要

随着中国经济、科技的发展，中国榨油机设备研发水平已经接近国际水准，但在产品外观上，依旧存在着差距。食品机械行业的设计人员在产品研发时，仅考虑满足功能要求，忽略对造型美感和人机关系的关注。食品机械要有一个好的发展，必须在产品开发时把工业设计的思想和方法纳入其中，不仅满足机械本身功能需求，而且整体提升产品的观赏性和使用性，快速提高产品的市场核心竞争力，使其成为成功产品。本论文对双螺杆榨油机的研究主要分于两部分:第一部分依据人机工程学对双螺杆榨油机的关键部件、操作界面和工作环境进行设计;第二部分以样本外观设计为基础，总结相关语义词的造型基本要素，并将其应用于双螺杆榨油机中，最终完成榨油机外观设计并同时验证了产品语义词语所能代表的造型要素。 首先，论文阐释了研究背景和意义，并对人机工程学进行概述，举例说明人机工程学在国内外的研究情况和课题涉及的方法内容等; 其次，结合用户访谈法与用户行为分析法，着重分析YZYX-20×2的双螺杆榨油机的人机需求，总结出入机需求分别为:榨笼结构改进和尺寸优化;操作面板优化;降低机器噪声;出饼机构结构和把手改进;产品的外观造型和配色的改良;注重机器的维修性等。 再者，通过人机工程学进行人机设计，在人-机方面，利用人体尺寸数据将榨笼组合体的紧固件位置加以确定，并在榨笼两端各增加一个插销部件，方便操作者拆装榨笼;针对机器的出饼机构进行改进，为出饼机构增加两个相互啮合的圆柱齿轮，实现两个调节螺杆同步转动。对机器的操作面板进行人机设计，通过有效视区和最佳视区的确定，结合操作面板设计原则，设计显示装置和操纵装置。对人-环境设计方面，在人与声环境中为榨笼部分增加外防护罩，并对市场中外防护罩观察门开关方式进行分析，得出本论文设计的榨油机适合双开折门的结论;在人与光环境中为榨笼的拆装便利，在榨笼的左右墙板中分别安装一款嵌入式照明装置，优化操作者的工作环境。 最后，本论文通过黄金分割法对产品的基础造型进行整体尺寸设计，确定了机身的总长度、榨笼长度、分矩箱与主电机的总长度、分矩箱的宽和分矩箱高;且通过验证，此尺寸满足机械设计需求。运用产品语义法，通过调查问卷选取出5个希望本论文设计的榨油机造型形式的语义词汇，分别为“整体的”、“稳定的”、“活泼的”“智能的”和“干净的”，并选取六个典型样本，以样本为例，分析其造型基本要素。应用李克特量表法对样本进行评分，通过均值分析每个样本中造型要素与语义词的关系，总结出与语义词汇相关的造型、色彩和材质，并将其应用到本论文设计的产品上，通过评价确定产品相对应的语义词语所能代表的造型要素。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1研究背景与意义

1．2双螺杆榨油机造型现状

1．3．1人机工程学定义

1．3．3国内外人机工程学研究

1．4课题涉及其他理论

1．4．1造型形式美法则

1．4．2产品语义学

1．5课题主要应用的研究方法

1．6课题研究内容介绍

1．7本章总结

2双螺杆榨油机的人机需求分析

2．1双螺杆榨油机概述

2．1．1双螺杆榨油机工作原理

2．2用户调研

2．2．1用户群体确定

2．2．2用户调研方法

2．2．3用户访谈法

2．3用户行为分析

2．3．1双螺杆榨油机操作流程

2．4需求汇总与分析

2．5本章小结

3 双螺杆榨油机人机要素分析与设计

3．1．1人体尺寸应用基础

3．1．2双螺杆榨油机机身关键尺寸设计

3．2出饼机构人机设计

3．2．1出饼机构分析

3．2．2出饼机构结构优化

3．2．3出饼机构操纵部件设计

3．3操控面板设计

3．3．1双螺杆榨油机操作面板要素分析

3．3．2操作面板设计原则

3．3．3操作面板人机设计

3．4双螺杆榨油机人-环境设计

3．4．1人与声环境

3．4．2人与光环境

4双螺杆榨油机造型设计

4．1整体造型分析与设计

4．1．1黄金分割法介绍

4．1．2黄金分割比例数理定义

4．1．3整体造型比例设计

4．2造型设计基础分析

4．2．1造型基本要素分析

4．2．2造型设计美学法则

4．2．3色彩要素分析

4．2．4材质要素分析

4．3产品造型要素构建

4．3．1选取样本并进行分析

4．3．2双螺杆榨油机语义词确定

4．3．3制作李克量表调查问卷

4．3．4调查数据分析

4．4方案整体造型展示与评价

4．5本章小结

5结论与展望

5．1课题总结

5．2论文的创新点

5．3论文的不足之处

5．4课题展望

参考文献

7攻读学位期间发表论文情况

致谢

9 附录