比例因子推衍的造型尺度设计.pdf

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1、第25卷第1期长春工业大学学报（自然科学版）VOI.25NO.12004年3月JOurnaIOfChangchunUniversityOfTechOnOIOg（yNaturaIScienceEditiOn）Mar.2004文章编号：1006-2939（2004）01-0047-02*比例因子推衍的造型尺度设计123潘淑璋，赵海军，任立生（1.吉林大学机械学院，吉林长春130025；2.长春福基装饰材料有限公司，吉林长春130062；3.长春工业大学机电工程学院，吉林长春130012）摘要：研究产品造型的比率美。以比例因子的数比语汇实现产品的整体与局部、各部分之间的尺度与比例，寓

2、美学法则于设计中。关键词：比例因子；推衍；造型中图分类号：Th122文献标识码：A22m=L-Lm!"引"言22m+Lm-L=0自然界之所以和谐，是因为有各自固定的比-L1!L2+4L2m==!5-1L=0.618L例与尺度。比例即为整体与局部、各部分之间的22比较关系；尺度是指人们的习见标准。产品的造即型设计是在满足使用功能的前提下，寻求恰当的mn==0.618比例与合理的尺度，实现产品造型的和谐构成的Lm［1］求解过程。现代设计活动中，必须研究产品的比例与尺度，用近乎客观的数比关系，创造高贵与典雅，提高产品的艺术档次。#"比例因子图1黄金比例关系数学家华罗庚用此比例为化学实

3、验配比，大数学中总结出来的各种固定的数学关系，如大减少了实验次数；为琵琶乐器演奏家和歌唱家整数比例、直角比例、黄金比例、根号比例、中间值在舞台确定黄金分割点，音质格外动听。所以，将比例等，都可以作为一种固定的比例关系，形成一此比例引入产品造型设计，会有不凡的艺术效果。种比例因子，并已在建筑、雕塑、绘画等行业与艺术领域中得到应用。$"以黄金分割为比例因子的造型设计将比例因子用于产品的造型设计中，艺术地在加工中心产品比例与尺度设计中，应用了处理产品构成的比例与尺度已成趋势。使产品的黄金分割，即!=1.618为比例因子，推衍出加工整体、零部件各部分之间的尺寸比例都以一种固中心各部分的

4、系列尺寸，如图2所示。定的比例因子为构成的基本要素，简单地说，产品把加工中心底台长度尺寸a0=3000mm作各部分尺寸之比皆为该比例因子。为基本尺寸，对其进行黄金比例的分割。图中可经典的黄金分割比例被广泛应用于诸多领域见，用作图方法得到了a0，a1，a2，⋯，an-1，an系列中，其数学关系如图1所示。尺寸，而且，尺寸关系中都包括了相同的比例因即在线段AB上确定一点G，使下式成立：子，即：L=maaa01n-1mL-m==⋯==1.618a1a2an*收稿日期：2003-07-01作者简介：潘淑璋（1965-），女，吉林长春人，吉林大学副教授，主要从事机械设计与制造研究.48长

5、春工业大学学报（自然科学版）第25卷3讨论现代设计要求产品的功能先进，科技含量高，同时，必须注意运用“比例与尺度、统一与变化、节奏与韵律、均衡与协调等美学的法则，解决产品［2］的形式美问题”。因此，要求设计者不仅能完成产品功能结构、材料工艺的设计与计算，而且能从艺术角度研究产品的形态构成、色彩装饰、寓意内涵等进行美的创造，学会适用美的规律，使产品各种形式的美感符合自然形式的规律性，深化产品的文化价值。现代工业产品，为了更好地突出美的造型，逐步采用了外形壳罩封闭的装饰手段，使外观更为简捷明快，用以改善操作者的视觉感受。因而，造图2加工中心的比例与尺度型的比例与尺度设计有了更新的意

6、义。将加工中心的各部分尺寸，经设计计算后，对产品的使用功能始终决定着零部件的结构形照系列尺寸，找到对应或相近的，将它们分别圆整状与尺度，因而不能不顾及产品的功能与原理，材到系列尺寸中去。如底台长为!0=3000mm，宽料与负荷技术的可靠性，单纯追求与系列尺寸的选定为!2+!6=ll46+l64=l3l0mm，主体高一致性。如承担传递动力、有精密配合的零件是选为!l=l854mm，直至各部分微小的尺寸。同经过严格的运动状态与受力分析后，选择材料及时，加工中心外观装饰的色彩也应按该比例因子强度校核而确定的极为精密的尺寸，必须按原设来分割布置，从而保证了统一的比例与尺度。计予以保证，

7、而不能为了含有同一比例因子而改加工中心的效果图如图3所示。动或圆整。至于在生产制造中，设计的工艺装备，如专用的胎模具、夹具等，更应以使用功能为目标，甚至没有必要考虑造型的尺度及艺术性等问题。参考文献：［l］高敏.机电产品艺术造型基础［M］.成都：四川科技出版社，l984.［2］俞志豪.机械产品造型设计［M］.北京：机械工业出版社，l992.图3加工中心效果图TheModellingScaleDesignDeductedfromProportionalUnitl23PANShu-zhang，Z