解析人机工程在自行车的运用

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1、解析人机工程在自行车的运用浅析人机T程学在自行车屮的应用摘要：自行车是一种最为常见常用的交通T具，特别是在屮小学生这样一个正处于成长的人群中，口行车的使用频率是相刈•而言较高的。所以木文対口行车的设计与各部分构造进行人机分析，旨在为将來的自行车的设计提供一个参考，使其更加符合人机工程学的应用，更加舒适与安全。关键词：自行车；人机工程；设计；浅析长久以来，自行车一直是人们最为常用的交通工具，在与机动车辆共存的年代里，自行车的安全性与舒适性显得更为重要。人机工程学是一门协调不同的作业中人、机器及坏境三者间的关系，并运川人机工程学原理和方法解决系统中人机结介面的安全问题的一门新兴学科。在自行

2、车的设计过程屮，我们町以通过人机工程学的知识使自行车与人能够更好的配合，相互兼容，从而使人有更安全史舒适的骑行，尽量消除机器木身的缺陷，降低人操作的失误率，最终达到提高安全，降低疲劳，增加舒适度的要求。一、自行车的结构自行车的车架、轮胎、踏脚、刹车、链条等25个部件中（图1）,其基本部分缺一不可。其中,车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最人。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部分纽成。乘骑者可以通过操纵车把來改变行驶方向并保持车身平衡。驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等

3、部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶、确保行车安全。二、人机工程学在口行车的主要部件中的应用探索骑车时，人与自行车主要接触在三个部位：车把，坐垫与脚踏。所以这次对于自行车的调研分析，主耍以这三部分为中心进行展开。2.1坐垫部分坐垫是接触人最重要的的部分，不同的骑行姿势需要的身体重心变化也和坐垫密切相关。如上坡，过弯，过障碍，臀部会随着身体重心变化，在坐垫上前后左右的移动，不断的转惋。其次，坐垫固有的角度和高度都对人体臀部受力强度和受力分布有很大的影响。以捷

4、安特XTCC2山地车为例（图1）,它的坐垫是WTB坐垫（图2）,从图中我们可以看出，该坐垫大致呈三角形，农而为弧状，中央部分有一凹槽。三角形便于人腿伸向车蹬施力；弧状减股骨周闱血管压迫，长吋间行驶时臀部不易疲劳，在转弯时容易挪动臀部來达到调节重心的目的；凹槽则考虑到女生的生理问题，减小对会阴部的压迫。同时，坐垫的町调节高度的也是必不可少的，由于车辆在行驶时，人的大腿处于座垫和脚蹬Z间提供新进动力，合适的高度能使人感觉更舒适，用力更小，所以这便于不同腿长的人在使用时都能找到白己的最合适的位置。2.2车把部分人的身体在自行车上的位置直接影响到骑行，它影响到蹬踏力量的传导效率，也影响骑行中重

5、心的移动及腰背和臀部承受力的大小，从而决定了骑行中的舒适度和疲劳的产生。而人在自行车位置由坐垫和车把共同决定，而且车把和坐垫一样是可调节的把立。车把提供使用时的转向和保持平衡功能，在一般的使用情况下人两手平握，所以捷安特XTCC2这俩车在把手的设计上将前端部分设计很圆滑（图3）,便于人的指关节环绕车把朝车前方向把握。同时，传统自行车的把水是水平的，这不符合人机工程学原理，因为这样将会使手腕处于背屈状态，腕部酸痛，握力减小，长时间操作还会引起腕道综合症等。测试表明，把水与水平位置成10°左右效果最好，可以降低疲劳，并□容易操作，还使腕关节处于放松状态，从图4中我们也可以看出，捷安特XTC

6、C2的把手与水平位置就是约呈10°左右的。再者，由于使用的人身高等的不同，对车把整体的高度要求不同，因而车把也设计成可以调节高度的方式。2.3脚踏部分也许人多数人都有过这样的体会，在骑车的过程屮，特别是在下雨或潮湿的时候，脚蹬的固定尤为重•要，如杲脚从脚蹬滑落可能致使小腿内侧划伤，自行车失去平衡。一个好的脚蹬不会容易脱落，相对来说能更容易学握平衡和提高蹬踏力的传输效率。捷安特XTCC2作为一辆山地车，整辆车是不含脚踏的，但在这我认为我还是可以简单对脚踏的分类进行描述。脚踏分为水平脚踏（图5）、自锁脚踏（图6）和脚带脚踏。水平脚踏即我们平口所见的脚踏，脚和脚踏是分开的。a锁脚踏需使用专用

7、配套口锁鞋，如果是长时间骑行•会感觉轻松很多，因为一只脚踩下去的同时另一只脚还可以往上捉，一般来说可以省力25%。而脚带脚踏是通过调整脚带的松紧把脚固疋在脚踏上，如果遇到摔车的情况，脚和脚踏都无法分离开，会导致人和车一起摔岀，伤势较重。所以脚踏的选择要根据场合的不同而改变。三、不足与改进建议3.1坐垫部分为了把减轻降低行驶时对卜•体的压力，我们可以在设计坐垫的时候将两侧垫高，这样就将更多的压力分散到两翼坐骨上，从而使得下体得到解放.其次，由于人