水杯人機工程學改進設(shè)計

1、 Xinjiang Institute of Engineering 安全人機工程學課程論文 論文題目 水杯的人機工程學改進設(shè)計 系（部） 機械工程系 學科專業(yè) 機械制造及自動化 班 級 12-27（1）班 姓 名 郭新雯 學 號 2012231106 指導教師 金葵 二一四年十二月十六日目 錄 摘要21、前言22、人和水杯的人機關(guān)系33、水杯的類別及外形設(shè)計53.1水杯的類別53.2水杯的外形設(shè)計64、水杯的設(shè)計原則65、水杯的設(shè)計75.1水杯的材料選用75.2水杯的尺寸設(shè)計75.3杯子的重量設(shè)計85.4水杯的防滑設(shè)計85.5水杯的防漏設(shè)計95.6水杯的杯底設(shè)計106、總結(jié)117、參考文獻1

2、2摘 要眾所周知，人是離不開水的，隨著人們生活水平的提高，人們對水的要求越來越高，當然對水杯的要求也越來越高，不僅僅滿足于它只是盛水的工具，逐漸地更在乎它的質(zhì)量、外觀、性能等等。根據(jù)需求對現(xiàn)在的水杯進行改進設(shè)計，充分考慮人的因素，對其做一些“人性化”的改善，以求在我們生活需求的同時，也能有一個舒適的生活使用方式。本設(shè)計通過對使用水杯的主要人機關(guān)系進行實測和整改設(shè)計。運用了安全人機工程學的基本原理和方法，全面考慮人的生理、心理因素，考慮其外觀、質(zhì)量、性能等能適合人的生活方式，人與水杯系統(tǒng)綜合的宜人性，借鑒一般水杯的設(shè)計的情況，取長補短，使之達到美觀、安全、舒適、合理的效果。關(guān)鍵詞：水杯；人性化；

3、設(shè)計；1、前言1.使用要方便、舒適。水杯的主要功能是喝水，所以要合理布置各部分位置，盡可能滿足人們舒適地飲水。2.要保證安全，水杯要防漏、防滑主要體現(xiàn)在幾個方面：水杯應(yīng)采用防漏設(shè)計處理，杯身材料應(yīng)采用防滑材料，以免水杯漏水、易滑影響人們使用。3.要簡單美觀。水杯所占用的空間面積不大,所以應(yīng)外觀簡單且內(nèi)部易清潔4水杯的設(shè)計應(yīng)以人體工學原理出發(fā)，考慮減輕使用勞動強度，方便使用。2、人和水杯的人機關(guān)系人手是由骨、動脈、神經(jīng)、韌帶和肌腱等組成的復雜結(jié)構(gòu)，手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制，這些肌肉由跨國腕道的腱連到手指，而腕道由手背骨和相對的橫向腕韌帶形成，通過腕道的還有各種動脈和神經(jīng)。腕骨與小臂上的橈骨

4、及尺骨連向木質(zhì)一側(cè)，而尺骨連向小指一側(cè)。男女不同年齡的握力性別年齡（周歲）握力（N）最小值最大值標準值男16274480343-44118324529392-46020344556418-48723373579442-51025379585448-516女16202314239-27618211332242-56220218330938-28523226338264-30125230343268-3053、水杯的類別及外形設(shè)計3.1水杯的類別水杯可以根據(jù)材料分類，比如陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯、不銹鋼杯、木魚石杯、景泰藍杯等?？梢愿鶕?jù)功能分類，比如日用杯、廣告杯、促銷杯、保健杯等可以根據(jù)寓意分類，

5、比如合歡杯、情侶杯、夫妻杯等?？梢愿鶕?jù)工藝分類，比如單層杯、雙層杯、真空杯、納米杯、能量杯、生態(tài)杯等。3.2水杯的外形設(shè)計古代的茶碗：很好的運用了下面像盤子一樣的托盤，以免燙手以及水滿后流至他處。表面有凹凸的水杯：形態(tài)經(jīng)過精心設(shè)計與測試，符合人體工程學，表面的凹凸給人端拿帶來方便。有便攜杯蓋的水杯：便攜式的杯蓋剛好手指能夠通過勾起，給人攜帶提供很大的方便，適合大眾的使用，尤其是短途的外出備水更是合適兒童用水杯：內(nèi)部放置吸管，能夠很好的方便給孩子使用，人性化的設(shè)計，避免孩子因喝水而被嗆到。戒指型把手的水杯;此種水杯把手設(shè)計如同戒指，給人很新穎的感覺。4、水杯的設(shè)計原則水杯的材料要求低碳環(huán)保易得，

6、符合現(xiàn)如今的消費需求；水杯尺寸應(yīng)符合人體尺寸，方便人們的掌握；質(zhì)量較為輕盈，減少使用者扥勞動強度；水杯的杯身，手柄設(shè)計合理，使人們掌握方便舒適；水杯應(yīng)能夠防滑防漏水；選擇材料易于清潔，表面保持整潔5、水杯的設(shè)計5.1水杯的材料選用聚乙烯，聚乙烯外觀上是白色蠟狀物體，微顯角質(zhì)狀，無臭無味無毒，制品不透明等，其為4號可循環(huán)標志，說明這種材料不可再利用或加熱使用，耐熱性不強，為低密度聚乙烯。聚乙烯產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣，做成杯子，其采用的加工工藝為注塑。低密度聚乙烯采用高壓法制的，這種方法所得的聚乙烯，由于密度小，結(jié)晶度低，各項力學性能較低，但韌性良好。良好的韌性對于本次的設(shè)計的握力杯尤其重要。經(jīng)常擠握

7、力杯，如果沒有良好的韌性則容易從堅硬處裂開。而杯蓋所需的各項力學性能較好，所以杯蓋需采用另一中材料為共聚氯乙烯，它有比聚乙烯更高的強度和硬度。5.2水杯的尺寸設(shè)計從杯子上的大小來說，沒有把柄的杯子的大小一般說來直徑在65mm左右比較合適，從人的平均身高在170175cm之間，人們的能握住的手掌長度一般是在200mm左右，而握起直徑在65mm左右的杯子是比較合適的。從杯子的視覺上來說，除了杯子的大小外，杯子的高度在160mm左右對杯子的視覺觀賞性是比較好的通常情況使用的規(guī)格容量 杯子的三視圖5.3杯子的重量設(shè)計首先杯子的自身重量來說，杯子不能過重，理論上從人機工程關(guān)系上來說，就是要杯子越輕越好，

8、這樣就更容易把杯子握起來，杯子的輕重就要從材質(zhì)的使用不同而定，一般來說用塑料制成的杯子重量比較輕，用陶瓷制成的杯子比較重些，用薄的塑料制成的杯子比較合適。5.4水杯的防滑設(shè)計從杯子的自身構(gòu)成上來說，杯子外壁的中間部分和杯子蓋子不得過于光滑。一般都是握住杯子外壁的中間位置，當有時人不小心把杯子蓋扭得過緊時，如果蓋子外壁太過于光滑，那么人們就要很費力的才能打開杯子的蓋，按照杯子的人機工程學上的關(guān)系，在杯蓋和杯子的中部外壁裝飾出游一些凹凸圈的紋理，或者采取特別的凹凸裝飾設(shè)計，增大手掌與杯身的摩擦力這樣就解決問題了,而我才用的是水杯杯身為曲線型彎曲狀以增大摩擦力，而且杯身的弧度，符合人機工程學，使手能

9、更好的握住杯身。5.5水杯的防漏設(shè)計如果水杯的杯蓋設(shè)計得不夠嚴密，則杯子就會漏水，為了防止漏水可以增大杯蓋和杯身的緊密連接性，有的水杯設(shè)計在杯蓋上有4個小爪，可以更好的抓緊杯身，密封性能好，保溫性能強，而多數(shù)防漏水設(shè)計則采用在杯帽上采用螺紋設(shè)計，在旋轉(zhuǎn)杯帽時以增大杯帽與杯身的連接性以達到防漏水設(shè)計。5.6水杯的杯底設(shè)計為了使得水杯能夠很穩(wěn)定地放在桌面上，不至于請到，因此在水杯的杯底內(nèi)部向里凹進。杯沿設(shè)計時杯口邊緣時凹進去的，符合外形與人機的設(shè)計，增加了嘴唇的舒適感。另外：杯蓋上的喝水嘴方便使用者喝水；杯蓋上有繩扣設(shè)計，方便使用者攜帶；杯蓋上有刻度可以方便使用清楚喝了多少的水；水杯應(yīng)該設(shè)計有濾網(wǎng)，以便于能把茶葉濾除方便使用者喝水。6、總結(jié)在這個課程設(shè)計上，我針對的對象主要是飲用塑料握力水杯的設(shè)計，因為在多數(shù)水杯的使用情況存在這樣的一些不合理的方面，各種水杯都有各自的優(yōu)點，但不能把眾多的優(yōu)點集于一身，因此要把某些水杯不喝了的部分進行改良：一、杯身筆直沒有螺紋和弧形的水杯是不合理的，這樣的話使用者在使用水杯時就很容易滑落，如若改成上設(shè)計，把杯身改成弧形，杯蓋內(nèi)部設(shè)計成螺紋，這樣的話就很好的增加了摩擦力，便于使用者使用。二、水杯的高度不能過高也不能過低，過高則使用不方便靈巧，過矮