基于设计几何学的电动公铁两用牵引车造型设计研究

2.2.2 黄金分割法

（1）黄金分割矩形

黄金分割矩形如图 2-6 所示，其长宽比值为 1: 0.618，电动牵引拖车制造，符合黄金比例。这样的矩形拥有其特殊美感，在人们的生活中有普遍的应用。并且黄金分割矩形能够被无限分割，每次分割都会产生等比缩小的黄金分割矩形与正方形。

（2）黄金分割三角形

黄金分割三角形如图 2-7 所示，在绘制时只需将正五边形的其中一顶角与相对边的两个顶角分别相连，或将正十边形的中心点与任意边的两个顶角相连。黄金分割三角形是等腰三角形，顶角为 36°，两个底角分别为 72°。

（3）黄金分割椭圆

黄金分割椭圆形的短轴与长轴的比例为 1: 1.618，与黄金分割三角形以及黄金分割矩形具有内在的联系，即黄金分割三角形内切于黄金分割椭圆，黄金分割椭圆又内切于黄金分割矩形[1]14，电动牵引拖车生产，如图 2-8 所示。

基于设计几何学的电动公铁两用牵引车造型设计研究

3.1 电动公铁两用牵引车概述

（1）电动公铁两用牵引车的产品定义

公铁两用车是一种工程车辆，既能在常规的公路路面上行驶，又能在铁轨上行驶，也被称作路轨两用车[19]。公铁两用车有两种车轮，分别为四个钢轮与四个橡胶轮，根据道路情况切换使用两种车轮来完成作业。公铁两用牵引车是可以在公路和铁路切换行驶的具有牵引作用的工程机械，已逐渐运用在车辆调度与检修领域。电动车在使用过程中完全不排放污染大气的***气体、噪音小、节约能源、方便维护。随着科学技术的进步，电动车行业飞速发展，产品性能逐步提升，应用领域也在逐渐拓宽。工程车辆领域，电动可以代替传统的内燃机作为动力，推动机械运行。电动公铁两用牵引车是以电为动力，通过模式转化行驶于公路与铁路上，用于牵引车辆的工程机械。电动公铁两用牵引车相较于传统的内燃机牵引车，电动牵引拖车回收，具有节能环保、安全的特性，更能适应现今铁路行业的快速发展。

（2）电动公铁两用牵引车的应用领域

电动公铁两用牵引车主要用于牵引列车进行除正常运行以外的一切具有目的性 的移动，如解体、编组、调移、取送、摘挂列车等。适用于牵引传统内燃机列车、地铁列车，特别是在动车组飞速发展的现在，用于牵引动车组列车到特别设立的检修基地进行检测与维护。

4.3.1 人***系因素

人机工程学是一门综合学科，主要研究人-机系统中人的心理因素及生理因素，以达到使产品操作更加准确便捷，工作环境更加舒适安全的目的[35]。工程心理学的研究对象为人-机-环境系统，通过平衡技术与操作者身心特点，使人在系统效率较高的环境中安全舒适的进行工作[36]。人机工程学与工程心理学都适用于规范电动公铁两用牵引车的造型设计。在进行造型设计时，应对操作者的***尺寸，视线范围与操作认知进行分析。

（1）***尺寸与功能尺寸

产品的功能尺寸影响着操作区域外观造型，其制定的标准的来源于***尺寸，在产品设计中起到保证功能完整实现的作用[37]。电动公铁两用牵引车在一定情况下需要使用者跟车操作，为减轻操作者的体力消耗，有设置驾驶座椅的需求。座椅的设计需要根据***尺寸来确定坐面、靠背、扶手各部分的尺寸。驾驶室的深度可通过***肩宽的尺度获得，宽度根据臀膝距与足长之和来确定。牵引车的顶棚宽度应与驾驶室宽度相适应，高度要大于***坐姿时头顶到足底的高度，即坐高、小腿长以及足高之和。以上所描述的对应***位置如图 4-4 所示，相应的尺寸数据与其在牵引车设计中的应用置如表 4-2 所示[38]。***尺寸随时间的推移会产生变化，但有研究表明在生活水平普遍提高的现在，河北电动牵引拖车，***尺寸的增长在逐渐变缓，因此***尺寸的变化对牵引车尺寸的影响并不大[39]。如表 4-3 所示，根据对***相关尺寸的分析可得出车体顶棚、驾驶座椅以及驾驶室的相关尺寸的范围。

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