工程机械驾驶室安全舒适性设计探讨

编号（学号）：12254013毕业论文（设计）（2012 届本科）题目：拖拉机安全舒适座椅设计学院：工程学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：指导教师：完成日期：2013 年 6 月 4 日拖拉机安全舒适座椅设计毕业论文(设计)任务书沈阳农业大学学士学位毕业论文[键入文字] [键入文字] [键入文字]拖拉机安全舒适座椅设计沈阳农业大学毕业论文（设计）选题审批表沈阳农业大学学士学位毕业论文毕业论文（设计）指导记录[键入文字] [键入文字] [键入文字]拖拉机安全舒适座椅设计沈阳农业大学毕业论文（设计）考核表论文题目：拖拉机安全舒适座椅设计姓名：余东学号：12254013 专业：机械设计制造及其自动化沈阳农业大学学士学位毕业论文[键入文字] [键入文字] [键入文字]拖拉机安全舒适座椅设计沈阳农业大学学士学位毕业论文答辩委员会意见：[键入文字] [键入文字] [键入文字]拖拉机安全舒适座椅设计目录中文摘要（关键词） (1)Abstract (2)前言 (3)1拖拉机安全舒适座椅总体设计 (4)1.1拖拉机安全舒适座椅理论设计思路 (4)1.2座椅的设计内容 (5)1.3座椅设计方案比较 (5)1.3.1 座椅采用普通压缩弹簧与座椅采用截锥压缩弹簧方案比较 (6)1.3.2 座椅采用整体式与座椅采用框架式方案比较 (10)2 拖拉机座椅零部件设计 (12)2.1 座椅底座设计 (12)2.1.1 座椅底座主动振动仿真分析 (12)2.1.2 座椅底座高度、宽度、长度、倾角的尺寸设计 (15)2.2 座椅靠背结构设计 (16)2.3 座椅靠背宽度、高度、倾角尺寸设计 (16)3 拖拉机座椅截锥螺旋压缩弹簧分析 (19)3.1 截锥螺旋压缩弹簧实体模型的建立 (19)3.2 截锥螺旋压缩弹簧静力分析 (19)3.3 截锥螺旋压缩弹簧的自振频率计算 (21)4 结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录 (26)摘要拖拉机座椅是拖拉机驾驶员工作的第一环境，以往的拖拉机座椅都是直接采用座垫保证座椅的安全舒适，但本篇论文是通过对拖拉机驾驶员的身体几何尺寸的分析，设计出拖拉机座椅的合适座椅底座宽度，座椅底座长度，座椅底座高度，座椅靠背宽度，座椅靠背高度靠背与座椅底座角度及座椅底座自身角度。

·32·技术长廊基于人机工程理念的智能拖拉机驾驶室研究及设计□ 崔 扬太原理工大学随着信息化和智能化的发展，促进了农业机械制造技术的提升，拖拉机从手扶、小马力、中大马力发展到智能拖拉机，升级换代步伐不断加快。

在拖拉机智能化时代，不仅是操作功能实现了智能化，机手对驾驶的舒适度、行驶的安全性和外观的美观性等要求，也有了更高的要求。

本文从人机工程学角度，分析拖拉机驾驶室设计的现状，并提出改进设计方案。

一、现有拖拉机驾驶室设计分析国内智能拖拉机尚处于市场导入期，目前推出的概念性产品主要有，雷沃重工的阿波斯、欧豹，江苏悦达的黄海金马、中国一拖的东方红。

国外品牌，如凯斯纽荷兰、约翰迪尔、爱科等都有智能拖拉机产品上市。

如果将国内外品牌相比较，我国智能拖拉机驾驶室有如下特点：在驾驶室设计标准上，对挡风玻璃没有统一要求，但是智能拖拉机一般都是大马力段位，因为体积比较大，一般都采用封闭驾驶室。

构成包括：玻璃部分（前挡玻璃、后挡玻璃、门玻璃），顶内饰部分，驾驶座椅，操控区域吗，空调系统（目前多为选装）。

现有驾驶室设计存在着诸多不足，主要表现在：1.对振动舒适性的理论研究不够。

拖拉机作业时机手的舒适性，受场地、天气、农时等因素影响很大，现有设计都没有充分考虑到以上拖拉机作业的自身特点。

实际上，以现有的评价体系和研究振动舒适性的方法，都不能满足拖拉机作业的舒适性要求。

因此，有必要对拖拉机振动舒适性问题从理论方面展开研究。

2.座椅舒适性在设计端存在缺失。

因为也没有检测标准，国内厂家往往为了缩短开发周期，都是盲目照搬国外标准，而且一些企业则认为，只要安全性满足检测要求就可以了，其实是忽视了座椅的舒适性问题。

3.现行动态舒适性评价方法脱离国情。

我国在国际标准基础上建立了现行舒适性评价标准，最大的问题是忽视了中国人群与国外人群的体格等因素的差异。

因此，面向未来，应结合标准建立起符合中国人体尺寸的人体动态模型，研究振动对人体的交互作用、人体承受多向振动的反映以及评价方法是十分必要的。

工业机械的人机工程学设计提高操作人员的安全性和工作效率工业机械在现代工业生产中扮演着重要的角色，为了确保操作人员的安全性和提高工作效率，人机工程学设计在工业机械的发展中起到了关键作用。

本文将从人机工程学设计的概念、操作人员的安全性和工作效率提升等多个方面来探讨工业机械的人机工程学设计。

一、人机工程学设计概述人机工程学设计是研究人与机器之间的交互关系，旨在创建更加人性化、高效的工作环境和设备。

在工业机械领域，人机工程学设计通过考虑人的生理和心理特征，以及工作任务的要求来优化机械设备的设计。

这包括设备的界面设计、人体工程学设计和操作方式等方面。

二、提升操作人员的安全性工业机械的操作风险较高，操作人员的安全性是设计中的重要考虑因素。

人机工程学设计通过以下几个方面来提高操作人员的安全性：1. 设备界面设计：合理的界面设计可以降低人为失误和意外事故的发生。

比如，采用直观明了的操作界面，标注清晰的控制按钮和安全提示，减少操作误解和疏忽。

2. 人体工程学设计：根据人体工程学原理设计符合人体工程学的设备，可以减少操作人员的疲劳和伤害。

比如，提供舒适的操作位置、调整合适的工作高度和角度、减轻重物的搬运负荷等。

3. 警示和保护设施：合理设置警示和保护设施，可以提醒操作人员有潜在的危险和避免事故的发生。

比如，安装报警器、安全围栏、急停按钮等。

三、提高操作人员的工作效率除了保障操作人员的安全性外，人机工程学设计还可以提高操作人员的工作效率。

以下几个方面是实现工作效率的关键要素：1. 操作界面的简洁性：简洁明了的操作界面可以减少人的认知负荷和操作时间。

合理布局和设计操作界面的元素，简化操作步骤和流程，提高操作人员的工作效率。

2. 自动化和智能化技术应用：利用自动化和智能化技术可以减少人工操作，提高工作效率。

例如，采用传感器、控制系统、计算机视觉等技术来实现设备的自动化控制和智能化调节。

3. 培训和培养操作人员的技能：提供全面的培训和培养操作人员的技能，可以提高其操作熟练度和应对意外情况的能力，进一步提高工作效率。

浅谈一种小麦收获机驾驶室设计要点摘要：在收割小麦时，因为收割作业季时间和作业环境的限制，所以需要长时间的进行操作机械，因此提升小麦收获机驾驶室的操纵舒适性和密封性显得尤为重要。

本文介绍了一种小麦收获机驾驶室设计的思路要点。

关键词：小麦收获机；驾驶室。

小麦作为我国的主要粮食作物，随着我国农业机械化的不断发展，小麦收获机也得到了快速发展,。

近些年，小麦收获机从原有的喂入量小、发动机功率小，速度慢逐步发展为大喂入、大功率，高速的收获机机械，也逐步实现了一机多用，既能实现小麦收割、也可以实现玉米和杂粮收割，因此设计一款安全可靠、密封性好、操纵舒适简单的驾驶室显得尤为重要。

1.小麦机驾驶室的结构组成小麦机驾驶室主要由驾驶室顶棚、骨架、地板、操作机构、内饰、平台和灯等部分组成。

2.设计小麦机驾驶室的设计要点2.1小麦机驾驶室的安全性2.1.1驾驶室结构需根据小麦收获机的整体布局进行设计，同时要考虑小麦机在不同工况下的作业情况及小麦机在出现事故（倾翻、碰撞）时对驾驶员的保护。

在设计时，立柱一般采用矩形钢材和异形钢管，而且驾驶室骨架焊接部位要求焊接牢靠，不允许出现漏焊，虚焊的等质量问题，螺栓连接时，需要紧固，不用需出现送装，漏装等问题。

2.1.2小麦机驾驶室门道、紧急出口、车梯和扶手的设计2.1.2.1小麦机驾驶室门道的设计门框通道和门在打开时，通道的最小尺寸为：门高不小于1350mm；门道底部不能小于450mm；距门道底部750mm处，门道最小横向距离不小于550mm；门道顶部不能小于550mm，操作者站里平台离地高度大于550mm和相应门槛离地高度大于650mm时，应设计车梯【1】。

2.1.2.2小麦机驾驶室紧急出口的设计驾驶室至少应有两个在不同面上的紧急出口，紧急出口在驾驶室内不适用工具应容易打开，紧急出口的横截面应至少包容一个长轴为640mm和短轴为440mm的椭圆【1】。

2.1.2.3小麦机驾驶室车梯的设计设计车梯时，可根据驾驶室离地面的距离设计一级或多级车梯，方便操作者工作，梯子结构应防止形成泥土层；当从梯子上下来时，向下看可看到下一级梯子踏板外缘。

汽油大型客车的驾驶员人机工程与驾驶舒适性研究随着城市交通的发展和人口的增加，汽油大型客车在城市道路上的运输需求也越来越大。

为了提高驾驶员的工作效率和驾驶舒适性，人机工程和驾驶舒适性的研究变得尤为重要。

人机工程是以人为中心的设计和开发过程，旨在使工作环境适应人的需求和能力。

在汽油大型客车驾驶员人机工程的研究中，主要考虑以下几个方面。

首先，对于汽油大型客车的驾驶员来说，他们必须在长时间驾驶中保持专注和高度警觉。

因此，座椅的设计和调整非常重要。

座椅应具备舒适性和支撑性，以减轻驾驶员长时间坐着的不适感。

此外，座椅的可调性也是关键因素，以适应不同驾驶员的身高和体型，提供最佳的坐姿和视野。

其次，仪表盘的设计和显示对驾驶员来说也非常重要。

驾驶员在驾驶过程中需要获取到诸如车速、油量、引擎温度等重要信息，并能快速准确地理解。

因此，仪表盘的布局和显示界面应简洁、直观，并遵循人的认知原理。

最好的方式是通过数字化仪表盘来显示这些信息，减少驾驶员的视觉负担，提高驾驶员对车辆状态的掌握能力。

第三，操纵设备的设计也是人机工程研究的重点之一。

汽油大型客车的操纵设备应该布局合理、易于操作，并符合驾驶员的生理习惯。

例如，方向盘和踏板的位置和形状应该符合驾驶员的手部和脚部运动特点，以减少驾驶操作的负担。

此外，操纵设备的力度也需要合理调整，既要确保操纵的准确性，又要减轻驾驶员的疲劳感。

除了人机工程的研究，驾驶舒适性也是汽油大型客车必须关注的问题。

驾驶舒适性不仅仅是座椅的舒适度，还包括噪声、震动和其他环境因素对驾驶员的影响。

为了提高驾驶舒适性，可以采用隔音材料来减少车内噪音，或者通过悬挂系统来减少车辆震动。

此外，空调系统的设计也是重要因素之一，可以提供舒适的温度和通风效果，减少驾驶员的不适感。

总结来说，汽油大型客车的驾驶员人机工程和驾驶舒适性研究对于提高驾驶员的工作效率和驾驶舒适感至关重要。

通过优化座椅设计、仪表盘布局、操纵设备操作以及减少噪音和震动等措施，可以有效地提升驾驶员的工作体验和驾驶质量。

汽车设计中的人机工程学：驾驶舒适性与便捷性现代汽车设计不仅仅注重外观和性能，还强调驾驶舒适性与便捷性。

这其中一个重要的方面就是人机工程学。

人机工程学是一门科学，研究如何在人类使用产品或系统时优化互动界面，以提高用户体验。

在汽车设计中，人机工程学的原则可以应用于提升驾驶员的舒适性和驾驶操作的便捷性。

一、座椅设计在汽车设计中，座椅是直接接触驾驶员身体的部件，因此它的设计对于驾驶舒适性至关重要。

座椅的舒适性取决于其人体工程学设计，包括座椅形状、材料选择、头枕和支撑等。

合适的座椅设计可以减少驾驶员在长时间驾驶中的疲劳感，提高驾驶舒适性。

二、仪表盘和控制面板布局汽车仪表盘和控制面板的布局需要符合人机工程学原则，以提供便捷性和易用性。

在设计仪表盘时，需要将常用的控制按钮放置在驾驶员容易触及和操作的位置上，以减少驾驶员的注意力转移。

此外，使用清晰易读的指示器和显示器也可以提高驾驶员的操作便捷性。

三、操控性与人机界面操控性是指驾驶员操作汽车时的手感和反馈感。

人机界面则是指驾驶员操作汽车时与汽车系统进行互动的方式，如方向盘、油门和刹车踏板等。

良好的操控性和人机界面设计可以使驾驶员更加轻松地控制汽车，并提高驾驶的安全性和舒适性。

四、噪音和振动控制在汽车设计中，噪音和振动对于驾驶舒适性的影响不容忽视。

合适的隔音材料和减震措施可以降低汽车内部和外部噪音的传递，提供一个安静和舒适的驾驶环境。

此外，减少汽车的振动也对驾驶员的舒适性具有重要意义。

五、人机交互技术应用随着科技的发展，人机交互技术在汽车设计中得到了广泛的应用。

例如，触摸屏、语音识别和手势控制等技术可以使驾驶员更加方便地操作车辆和访问汽车系统。

这些技术的应用不仅提高了驾驶员的便捷性，也增强了驾驶员与汽车之间的互动体验。

综上所述，人机工程学在汽车设计中扮演着重要的角色，关乎驾驶员的驾驶舒适性和操作便捷性。

通过合理的座椅设计、仪表盘和控制面板布局、操控性和人机界面的优化、噪音和振动的控制，以及人机交互技术的应用，汽车设计师可以为驾驶员提供更好的驾驶体验。

工业机械行业的人性化设计提升操作员的工作效率和舒适性随着科技的发展和工业机械行业的进步，人性化设计在提升操作员的工作效率和舒适性方面起着越来越重要的作用。

人性化设计旨在将人的需求和机器的功能相结合，使操作员能够更加高效地完成工作，并在长时间的工作中保持身心的健康和舒适。

本文将探讨工业机械行业中人性化设计的重要性，并提出一些改进措施。

一、人性化设计的重要性1. 提高操作员的工作效率：人性化设计可以减少操作员在工作中遇到的困难和阻碍，提供更加便捷和高效的工作环境。

例如，通过合理布局机器和加入人机交互界面，操作员可以更快速地理解和掌握机器的功能，从而提高工作效率。

2. 提升操作员的舒适性：在长时间的工作中，操作员往往需要长时间保持相同的姿势和动作，对身体和心理造成一定的负担。

通过人性化设计，可以降低这种负担，保护操作员的身体健康。

例如，加入人体工学原理设计的座椅和支撑装置，可以减轻操作员的身体疲劳和不适感，增强其舒适性。

3. 提高操作员的安全性：人性化设计还可以增强操作员的安全性，减少工作中可能出现的意外事故。

例如，通过设置紧急停机按钮和安全感应器等设备，可以使操作员在紧急情况下迅速停机并避免受伤。

二、改进措施1. 人机交互界面的优化：人机交互界面是操作员与机器进行信息交互的重要环节。

通过优化操作界面的布局和设计，简化操作步骤和界面交互，可以提升操作员的工作效率。

同时，合理的界面设计还可以减少操作员的操作出错率，提高操作的准确性。

2. 人体工学原理在工业机械设计中的应用：人体工学原理旨在研究人体与工作环境之间的适应关系，将这一原理应用于工业机械设计中，可以提高操作员的舒适性和工作效率。

例如，在机器的座椅设计中考虑到人体工学原理，选择合适的座椅材料和形状，使操作员在长时间的工作中减轻身体负荷，保护脊椎健康。

3. 安全设备的完善：在工业机械行业中，操作员的安全至关重要。

为了提升操作员的安全性，需要在设备设计中加入各种安全装置和设备。

工程机械驾驶室舒适性设计中的低频隔振优化
孙小娟;张建润
【期刊名称】《农业工程学报》
【年(卷),期】2012(000)021
【摘要】为提高工程机械乘坐舒适性，针对驾驶室低频晃动问题，同时考虑隔振器垂直和水平刚度，对6自由度驾驶室隔振系统进行优化设计。

提出采用激励频率为人体敏感的1~80 Hz的1/3倍频程中心频率计算驾驶室质心总加权加速度均方根值的方法，以此为优化目标、隔振器刚度为设计变量建立低频隔振优化模型。

以装载机驾驶室隔振系统为优化算例，建立有限元模型，结果显示优化后座椅中心处垂直方向响应振幅明显减小，驾驶室垂直和俯仰模态得到解耦；实际测试结果显示驾驶室3个方向隔振均有所改善，表明优化模型的合理
性。

%10.3969/j.issn.1002-6819.2012.21.007
【总页数】9页(P44-52)
【作者】孙小娟;张建润
【作者单位】东南大学机械工程学院,南京 211189;东南大学机械工程学院,南京211189
【正文语种】中文
【中图分类】TU6;TH113.1
【相关文献】
1.商用车驾驶室悬置系统隔振试验与优化 [J], 吴继辉;夏均忠;王增强;朱明兵;于明奇
2.商用车驾驶室悬置仿真与隔振性能优化 [J], 王国林;李凯强;杨建;梁晨
3.驾驶室悬置隔振改进设计中DOE技术的研究应用 [J], 于昌阳;马力
4.某工程机械驾驶室的减振优化研究 [J], 柳超杰; 陈振雷; 吕孝鲁; 商晴
5.基于振动压路机驾驶室液压气隔振的低频率平顺性 [J], 阮文廉;张建润;卢熹;黄大成
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