自行车人机设计.docx

目录第一章概述- 1 -1.1发展简介- 1 -1.2人机工程学的研究现状- 1 -1.3人机工程学用于自行车的研究现状- 4 -1.4课题研究的意义和目的- 5 -1.5自行车存在的人机功能缺陷第二章车架的设计- 7 -2.1车架设计的主要参数- 7 -2.2车架材料选择- 8 -第三章车把的设计- 9 -3.1车把的材料- 9 -3.2车把的分类- 9 -第四章自行车其他零件设计- 11 -4.1前叉部分的设计- 11 -4.2鞍座的结构- 11 -4.3鞍座的尺寸设计- 11 -4.4鞍座材料的选择- 12 -4.5车轮的设计- 12 -4.6脚踏板组合件的设计第五章自行车的外观设计- 13 -5.1自行车的造型- 13 -5.2自行车的配色与装饰- 13 -第六章骑姿设计- 14 -6.1影响骑姿的因素分析- 14 -6.2人的骑姿特性分析- 14 -6.3人与自行车系统第七章骑行安全性建议- 15 -参考文献- 16 -第一章概述1.1发展简介自行车，又称脚踏车或单车。人骑上车后，以脚踏板为动力，是绿色环保的交通工具。18世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车。这辆最早的自行车是木制的，它的结构比较简单，既没有驱动装置，也没有转向装置，骑车人靠双脚用力蹬地前行，改变方向时也只能下车搬动车子。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19世纪初。1817年，德国人德莱斯在法国巴黎发明了带车把的木制两轮自行车。这种自行车虽然仍旧用脚蹬才能前行，但是可以一边前行一边改变方向，它一问世便引起了人们的极大兴趣。法国人大量进行仿制，一时间，巴黎街头涌现出成百上千的自行车。在1830年，法国政府还为邮差配备了自行车作为交通工具。随后，自行车的技术、性能不断得到改进。1839年，英国人麦克米伦发明了蹬踏式脚蹬驱动自行车，骑车时两足不用蹬地，提高了行驶速度。1869年诞生的雷诺型自行车，车架改由钢管制作，车轮也改为钢圈和辐条，采用实心轮胎可转向自行车，使自行车更加轻便。1886年英国的机械师斯塔利，设计出了新的自行车样式，装上前叉和车闸，前后轮大小相同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产和推广应用开辟了宽阔的道路，因此他被后人称为“自行车之父”。他所设计的自行车车型与今天自行车的样子已经基本一致了。1887年，英国人劳森完成了链条驱动自行车的设计。同年，英国人邓鲁普研制出了充气轮胎。从此，自行车技术也完成了向商业化的转化，批量生产并投入市场。1.2人机工程学的研究现状人机工程学又称人类工效学、人体工程学等，是二次世界大战后发展起来的一门新的综合性边缘学科。它将人一机器一环境当成一个系统来研究，以获取系统最高效率。国际人类工效学学会(简称IEA)将人机工程学定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。H1我国对人机工程学给出了以下定义：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。醢1人机工程学是研究人在操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律的一门学科，该学科在自身发展过程中，有机地融入了其它相关学科的理论和方法，研究内容不断扩展，研究方法也不断完善。谢正文在对近十年来(1994～2003年)我国近4000种主要科技期刊上发表的有关人机工程学应用研究方面的中文学术论文进行综合检索、分析研究的基础上，指出人机工程学在工程技术领域的应用研究大大领先于经济管理等其他领域，占论文总数的71．4％，且人机工程学的应用研究呈逐年上升趋势。由此可见人机工程学为其他领域注入了新的活力，同时自身的理论体系也在应用中不断发展与完善。人机工程学的应用领域非常广泛，主要集中在人机界面设计、产品设计、作业空间设计三方面。人通过视觉、听觉和触觉等感觉器官接受来自机器的信息，然后经过人脑的处理、决策，做出相应的动作。人与机器之间信息交流和操纵控制都发生在人机界面上。在人机工程学中人机界面是最重要的一个研究分支，它是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。广义的人机界面是指人与机之间的信息交流和控制活动发生的界面，狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面。人机界面设计的好坏，直接影响到人与机之间信息的交流以及操纵控制的实施。随着信息产业和软件工程学的发展，人机界面设计已成为国际计算机界最活跃