2011-xx班-人機(jī)工程-自行車人機(jī)尺寸的確定.doc

xx大學(xué)xx系2008年6月5日 班級：xx 姓名： xx 人機(jī)工程實驗報告實驗：自行車的人機(jī)尺寸選擇一、 實驗?zāi)康?、 掌握人機(jī)工程在具體實踐中的運用方法；2、 在實踐中體會人機(jī)工程的知識運用；3、 學(xué)會用人機(jī)工程的視角來看待問題。二、實驗器材二六自行車圖片 1 二六自行車側(cè)視圖表格 1二六自行車側(cè)視圖表格 1 二六自行車基本尺寸自行車型號輪胎外徑D車圈尺寸：外徑寬兩輪中心距L前叉坡度C車架高H曲柄長度h1曲柄離地面的最小距離h2=h-h1前管與立管的傾斜角，公稱尺寸公差公稱尺寸公差公稱尺寸公差單位：毫米（mm）單位：I（普通型）710650*40650*3812001180116015908070258056016517017511065672660600*40600*3811301090807060560540（輕便型）710650*38650*321006971660604*326042810901060540530520三、 實驗步驟1、 進(jìn)行尺寸測量；2、 分析多測量數(shù)據(jù)；3、 提出改良方案。四、 實驗結(jié)果分析及處理以上為二六自行車的具體尺寸數(shù)據(jù)，本次實驗的改良方向是面對普通用戶，是自行車能在保證工作效率的同時減少使用者的工作量和疲勞。以下為自行車幾個重要尺寸的選擇，使其能符合人際要求。1、對于曲柄長度的選擇曲柄的長度決定使用者所踩的圓周直徑。直徑變大的話，大腿和膝蓋的肌肉必須加大伸縮才能使曲柄轉(zhuǎn)動。在曲柄轉(zhuǎn)動過程中，大腿肌肉的受力也是不同的。那么，為了省力和舒適性，就應(yīng)該選擇合適的曲柄長度，使膝蓋在整個圓周運動中都處于彎曲狀態(tài)，同時膝蓋的屈伸幅度一般保持在20左右，曲柄過長會導(dǎo)致大腿和膝蓋肌肉的無用功。對于曲柄的最佳長度，目前沒有非常權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)。不過一般選擇股骨的頂端到腳底距離的18.5%作為所需長度?？紤]到男女區(qū)別，這里進(jìn)行分類（設(shè)股骨高為G）：h1男=G男*18.5%，中國男性平均股骨高為935mm,則h1男=935*18.5%=173（mm）h1女=G女*18.5%，中國女性平均股骨高為875mm,則h1女=875*18.5%=162（mm）在對比上面所列數(shù)據(jù)，可以看出二六自行車的曲柄可以滿足大部分男性的需求，但沒有考慮到女性而增加更短的曲柄。2、坐墊的高度選擇曲柄長度確定后，接下來可以確定坐墊的高度。對于大多數(shù)人來說，坐上坐墊，一只腳自然下垂同時臀部坐正，如果另一只腳在伸直時剛好夠著踏板（踏板距離大腿最遠(yuǎn)時），這個高度則是比較合適的高度。由于坐墊高度可以調(diào)節(jié)，所以此高度的選擇需要用戶自己注意，生產(chǎn)商可以在使用說明上給與正確選擇坐墊高度的說明。3、坐墊的角度選擇坐墊的角度對于使用者至關(guān)重要，很多自行車的坐墊都是前傾的，而且其中又有很多坐墊與人體尺寸不相符合，從而使長時間騎車導(dǎo)致腰部疼痛。（1）、坐墊寬度，坐墊前端寬度不應(yīng)太寬，為減少與人體的摩擦，一般選擇68cm，坐墊后端寬則應(yīng)相對寬一些?？紤]到男女坐骨節(jié)點距不同，男性應(yīng)選擇25cm左右、女性應(yīng)選擇28cm左右。（2）、坐墊長度?？紤]到人處于坐姿時坐骨節(jié)點離臀部后緣約11cm，坐骨節(jié)點中心到會陰點距離約為7cm，加上余量6cm，則坐墊長度11+7+6=24cm。（3）、坐墊傾角。人身體適當(dāng)前傾可以減小迎風(fēng)角，利于發(fā)力和加速，前傾角一般選擇15為佳?？梢允股眢w舒適的前提下保持一定的專注。4、車吧的位置車把的位置往往取決于使用自行車的方式。車把位置考前，則可以在站立騎行和加速時獲得更高的效率和穩(wěn)定性；車把位置靠后，則可以更好的制動，同時也可以使使用者獲得更好的視野。所以位置的確定要依使用者而定。對于普通用戶，保證舒適是第一前提。一般而已當(dāng)對肘部垂直時會感到舒適，所以可以調(diào)節(jié)車把位置到雙手握上時對肘部處于垂直為佳。則（L1表示行駛時車把到肩部的距離）L1=（L上臂2+L前臂+手2）0.5有由上面公式，再根據(jù)人體尺寸（50%），最后算出 L1男=603.6mm L1女=549.0mm五、結(jié)論自行車的人機(jī)尺寸選擇首先要考慮人的使用目的。往往最滿足空氣動力學(xué)的尺寸不會是最舒適的尺寸，所以在選擇人機(jī)尺寸時應(yīng)該先考慮使用目的。這里人機(jī)尺寸的選