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(jí)：xx 姓名： xx 人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)：自行車的人機(jī)尺寸選擇一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握人機(jī)工程在具體實(shí)踐中的運(yùn)用方法；2、 在實(shí)踐中體會(huì)人機(jī)工程的知識(shí)運(yùn)用；3、 學(xué)會(huì)用人機(jī)工程的視角來看待問題。二、實(shí)驗(yàn)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(hào)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)步驟1、 進(jìn)行尺寸測(cè)量；2、 分析多測(cè)量數(shù)據(jù)；3、 提出改良方案。四、 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的改良方向是面對(duì)普通用戶，是自行車能在保證工作效率的同時(shí)減少使用者的工作量和疲勞。以下為自行車幾個(gè)重要尺寸的選擇，使其能符合人際要求。1、對(duì)于曲柄長(zhǎng)度的選擇曲柄的長(zhǎng)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(dòng)。在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhǎng)度，使膝蓋在整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)中都處于彎曲狀態(tài)，同時(shí)膝蓋的屈伸幅度一般保持在20左右，曲柄過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致大腿和膝蓋肌肉的無用功。對(duì)于曲柄的最佳長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)度確定后，接下來可以確定坐墊的高度。對(duì)于大多數(shù)人來說，坐上坐墊，一只腳自然下垂同時(shí)臀部坐正，如果另一只腳在伸直時(shí)剛好夠著踏板（踏板距離大腿最遠(yuǎn)時(shí)），這個(gè)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(duì)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(zhǎng)時(shí)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(duì)寬一些?？紤]到男女坐骨節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)度?？紤]到人處于坐姿時(shí)坐骨節(jié)點(diǎn)離臀部后緣約11cm，坐骨節(jié)點(diǎn)中心到會(huì)陰點(diǎn)距離約為7cm，加上余量6cm，則坐墊長(zhǎng)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(shí)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(dòng)，同時(shí)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(duì)于普通用戶，保證舒適是第一前提。一般而已當(dāng)對(duì)肘部垂直時(shí)會(huì)感到舒適，所以可以調(diào)節(jié)車把位置到雙手握上時(shí)對(duì)肘部處于垂直為佳。則（L1表示行駛時(shí)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(dòng)力學(xué)的尺寸不會(huì)是最舒適的尺寸，所以在選擇人機(jī)尺寸時(shí)應(yīng)該先考慮使用目的。這里人機(jī)尺寸的選