自行车中的人机工程学.ppt

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1、自行车中的人机工程学自行车中的人机工程学(一一)人人自行车系自行车系统统l人与支排部件关系l人与动力接受部件关系l人与传动部件关系l人与工作部件关系1人与支撑部件人与支撑部件关系关系支撑部件主要有车架、前叉、鞍座和车把等，是自行车的构架。支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上，保证自行车的整体性，实现自行车的功能。从人机关系来看，鞍座、车把和车架等的位置和大小，以及它们间的相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着性的设计参数。2人与动力接受人与动力接受部件关系部件关系动力接受部件主要是脚蹬和曲柄。动力是靠骑车人的双脚踩在脚蹬上，下肢运动的力使曲柄转动而产生的。为了使人省力和有舒适感，必须

2、在骑自行车人的体格和体力与自行车元件的尺寸关系上下功夫，即研究人体下肢肌肉的收缩运动与曲柄转动之间的能量转换问题3 人与传动部件人与传动部件关系关系传动部件主要是滚珠、链条和链轮。人的作用力是通过链条和链轮传动而带动后轮转动，从而使自行车前移。传动部分的设计关键是要有较高的传动效率和可靠性，且有易操纵的变速机构。保证较高的传动效率，才能使人用一定的肌力而获得较大的输出功率。4 人与工作部件人与工作部件关系关系工作部件就是车轮，即车工作部件就是车轮，即车圈、轮胎等。绝大部分轮圈、轮胎等。绝大部分轮胎是充气的，少数是实心胎是充气的，少数是实心的。车轮一方面把骑车人的。车轮一方面把骑车人的肌肉力量，

3、有效地转换的肌肉力量，有效地转换为同地面接触而向前运动为同地面接触而向前运动的力；另一方面将骑车人的力；另一方面将骑车人的握力转换为与接地部分的握力转换为与接地部分所产生的刹车阻力。在设所产生的刹车阻力。在设计自行车的各部分尺寸、计自行车的各部分尺寸、车闸及变速器等时，应该车闸及变速器等时，应该着眼于骑车人一动力一传着眼于骑车人一动力一传动一工作的连贯性，才可动一工作的连贯性，才可能设计出同骑车人手的大能设计出同骑车人手的大小或握力相适应的闸把、小或握力相适应的闸把、刹车力适当的车闸，才不刹车力适当的车闸，才不会发生刹车阻力不够而造会发生刹车阻力不够而造成失误现象成失误现象(二二)影响自行车性

4、能的人体因素影响自行车性能的人体因素1.人的体格因素以身高 H 为基本因素，其他身体的能力与 H 成比例，并有与H2、H3成比例的特性.2.人的下肢肌力自行车骑行的原动力，主要是骑车人的下肢肌力。人骑车时，骨骼肌肉内部的化学能转换为肌肉收缩的机械能。3.人的输出功率人输出的功率随着骑车人的体格、体力、骑车姿势、持续时间和速比等的变化而变化4.人的脚踏速度自行车运动是很有节奏的，其节奏常常与人的心脏节律保持一定关系。健康人的心脏跳动为70 次min，一般脚踏以 60r/min 节奏转动较为合适。设计时以这一常用速度来确定相关设计参数。5.人的平衡机能骑车人本身的平衡机能是影响自行车性能的重要因素，如果缺少平衡机能，哪怕是运动性能很好的自行车也不能平稳行驶；若人有很好的平衡机能，却可掩盖自行车设计上的某些缺陷。6.人的手和握力影响刹车性能的人的因素主要是人的手和握力，男性和女性，成年人和儿童，手的大小和握力都不相同7.人的疲劳人体疲劳和疼痛是对骑车出力性能的不利因素，其产生原因有人体因素，也有自行车结构因素。三、自行三、自行车设计结构车设计结构要素分析要素分析四、人四、人车动态特车动态特性分析性分析谢谢观赏谢谢观赏