自行车中的人机工程学

2．人与动力接受 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 关系
(二)影响自行车性能的人体因素
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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. 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。 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 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。 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。 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 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。
自行车中的人机工程学
(一) 人—自行车系 统 人与支排部件关 系 人与动力接受部 件关系 人与传动部件关 系 人与工作部件关 系
1．人与支撑部件
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。
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 关系
工作部件就是车轮，即车 圈、轮胎等。绝大部分轮 胎是充气的，少数是实心 的。车轮一方面把骑车人 的肌肉力量，有效地转换 为同地面接触而向前运动 的力；另一方面将骑车人 的握力转换为与接地部分 所产生的刹车阻力。在设 计自行车的各部分尺寸、 车闸及变速器等时，应该 着眼于骑车人一动力一传 动一工作的连贯性，才可 能设计出同骑车人手的大 小或握力相适应的闸把、 刹车力适当的车闸，才不 会发生刹车阻力不够而造 成失误现象
三、自行车
设计结构要 素分析
闸把施闸力/N 60
相对握力% 10
减速度 0.1g
说明 控制下坡速度
350
500
70
100
0.6g
0.8g
全刹车
紧急全刹车
注：g=9.8m/s2
四、人｜ 车动态特 性分析
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