自行车中的人机工程学

解析人机工程在自行车的运用

浅析人机工程学在自行车中的应用摘要：自行车是一种最为常见常用的交通工具，特别是在中小学生这样一个正处于成长的人群中，自行车的使用频率是相对而言较高的。

所以本文对自行车的设计与各部分构造进行人机分析，旨在为将来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、机器及环境三者间的关系，并运用人机工程学原理和方法解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

在自行车的设计过程中，我们可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，从而使人有更安全更舒适的骑行，尽量消除机器本身的缺陷，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大。

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、前轮等部分组成。

乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。

图1为自行车结构驱动（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、人机工程学在自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，主要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，不断的转髋。

自行车设计中人机工程学案例分析

变速自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系图1-1 人-车界面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。

自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。

车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。

列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。

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。

脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。

水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。

自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，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网上提，一般来说可以胜利25%。

根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。

2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。

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。

鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。

自行车与人机工程学

自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系人-车界面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。

二、影响自行车性能的人体因素影响自行车性能的人体因素很多，如图1-2 所示。

现主要分析下述几点：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。

人机工程学在自行车设计中的应用

人机工程学在自行车设计中的应用摘要：人机工程学是人体科学、工程技术、环境科学、安全科学和社会科学交叉形成的一门重要学科。

它以人的生理、心理特征为依据,以提高人的工作、生活质量为目的,运用系统工程、信息理论和工程技术的观点和方法,研究人与机器,人与环境和机器与环境之间的相互关系,把人的因素作为系统设计的重要条件和原则,为机器设计成操作简便、省力、安全。

本文注重在人机工程的基础上研究自行车的构造，分析自行车的结构，选择最适合人骑行的自行车构造体体系。

关键字：人机工程学自行车系统设计人的因素人体工程学心理特征骑行姿势人—机—环境系统正文：人机工程学作为一门新兴的学科，在认真研究人，机，环境三要素自身特性的基础上，科学地利用三要素之间的相互作用，相互依存的有机联系来寻求系统的优化。

最重要的关键在于车体尺寸的大小，能否有效均匀地分散骑乘者的重量，同时又可保持良好的平衡。

座垫要调整到正确的高度，曲柄要与地面平行，如此膝盖下方突出的骨块就会直接位于脚踏轴心的上方。

背部应该向前倾斜到至少45角，背部臀部及下背部强壮的臀肌才能在踩踏时有效施力。

这种姿势会使身体重量移至双臂，此时手肘微微弯曲，手腕要打直，才能减缓行车时的震动。

在自行车的设计过程中，也或多或少产生了一些不符合人机工程学的问题，比如有一种比赛用的山地自行车没有装刹车，结果在某场比赛中发生碰撞，导致多人受伤；还有一些自行车设计得人车骑行设计不佳，造型结构不够美观，出现诸多问题。

因此我们有必要对自行车的具体结构和人车系统进行全面的分析，从而使自行车的设计更人性化，合理化，也更加美观，符合人的理想人车环境。

一、人一自行车系统。

组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由下图来进行分析。

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。

自行车设计中人机工程学案例分析

变速自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系图1-1 人-车界面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。

自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。

车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。

列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。

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。

脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。

水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。

自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，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网上提，一般来说可以胜利25%。

根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。

2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。

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。

鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。

自行车设计中人机工程学案例分析

变速自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系图1-1 人-车界面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。

自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。

车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。

列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。

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。

脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。

水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。

自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，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网上提，一般来说可以胜利25%。

根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。

2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。

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。

鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。

人机工程学之自行车

轻量化设计
通过减轻自行车重量，降低骑行阻力，减少骑行所需的能量。
节能照明技术
应用LED等节能照明技术，提高自行车夜间行驶安全性，同时降低能耗。
绿色出行理念对自行车产业的影响
倡导低碳出行
鼓励人们选择自行车作为出行工具，减少机动车排放对环境的污染。
提高健康意识
骑自行车有益于身体健康，推动人们关注自身健康，选择绿色出行方式。
根据人体尺寸和形态差异，设计可调节高度和长度的车架结构，满足不同人群的骑行需求。同时，通过优化车架材料和结构，提高自行车的承载能力和减震性能。
03 自行车骑行舒适性与安全性研究
骑行舒适性影响因素分析
01
自行车尺寸与人体尺寸匹配程度
自行车车架、车把、车座等部件的尺寸应与骑行者的身高、腿长、臂长
能，降低交通事故风险。
智能化自行车技术发展趋势及挑战
个性化定制
根据用户需求提供个性化定制服务，如调整自行车参数、定制外观等。
多功能集成
将更多功能集成到自行车上，如音响、照明、防盗等，提升用户体验。
智能化自行车技术发展趋势及挑战
• 智能化升级：通过软件更新和硬件升级，不断优化自行车性能，满足用户日益增长的需求。
智能化自行车技术应用现状
导航与定位
通过GPS或北斗导航系统，实现自行车的定位和导航功能，为用户提供准确的路线规划和导航服
务。
运动与健康监测
通过传感器实时监测用户的骑行数据，如速度、距离、卡路里消耗等，帮助用户合理规划运动量
和了解健康状况。
安全防护
采用智能刹车系统、自动感应大灯等技术，提高自行车的安全性
市场需求分析
通勤需求
休闲娱乐需求

人机工程学之自行车

人机工程学在自行车中的应用
湖北省荆州市荆州区长江大学机械11506班
1：最常用的交通工具
自行车的结构
1：导向系统
人机工程学在自行车中的应用
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，不断的转髋。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。以山地车为例，它的坐垫是WTB坐垫，从图中我们可以看出，该坐垫大致呈三角形，表面为弧状，中央部分有一凹槽。三角形便于大腿伸向车蹬施力；弧状减股骨周围血管压迫，长时间行驶时臀部不易疲劳，在转弯时容易挪动臀部来达到调

节重心的目的；凹槽则考虑到的生理问题，减小对下身的压迫。同时，坐垫的可调节
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之间提供新进动力，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自己的最合适的位置。
2：车把部分
速度
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，所以这辆车在把手的设计上将前端部分设计很圆滑，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，并且容易操作，还使腕关节处于放松状态，从图中我们也可以看出，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

人机工程学在自行车设计中的应用研究

坐垫高度与角度
坐垫的高度和角度需根据骑行者的身高、体型、骑行姿势等因素进行调整，以提供最佳的骑行舒适度。
自行车把手人机工程设计
把手形状与材质
把手应采用人体工学设计，适应手部握持姿势，同时选用坚固、耐磨、防滑的材质。
把手高度与角度
把手的高度和角度需根据骑行者的身高、骑行姿势、视线角度等因素进行调整，以提高操控性和安全性。
消费者对人机工程的需求
消费者对人机工程的需求是影响其选择购买的因素之一。
人机工程学可以通过研究消费者的行为和需求来提高产品的易用性和舒适性，从而增加消费者的购买欲望。
技术发展对人机工程的影响
技术的发展对于人机工程的应用也有着重要的影响。
新材料、新工艺的应用可以改善自行车的性能，提高其舒适性和易用性，而新技术的出现也为人机工程的应用提供了更多的可能性。
05
02
研究人机工程学在自行车设计中的应用现状和存在的问题。
04
研究不同人群对自行车设计的认知和需求，并探讨如何满足这些需求。
06
分析研究结果，并总结研究结论。
研究目的与意义
强调本研究的研究目的和意义，包括
通过本研究，为自行车设计提供更加科学合理的方法，并推动人机工程学的发展和应用。
研究人机工程学在自行车设计中的应用，提高自行车的舒适度和安全性。
针对不同使用场景，人机工程学可以为自行车设计提供更加合理的方案，例如城市休闲自行车、运动自行车、山地自行车等。
THANKS
谢谢您的观看
刹车手柄形状与材质
刹车手柄应采用人体工学设计，适应手部握持姿势，同时选用防滑、耐磨、耐腐蚀的材料。
05
影响自行车设计中人机工程应用的因素
设计师对人机工程的理解

自行车设计中人机工程学案例分析

变速自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系图1-1 人-车界面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。

自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。

车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。

列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。

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。

脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。

水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。

自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，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网上提，一般来说可以胜利25%。

根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。

2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。

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。

鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。

人机工程学在自行车设计中的应用

人机工程学在自行车设计中的应用
人机工程学在自行车设计中起着重要的作用，确保自行车可以舒适、安全，充分满足骑行者的需求。

以下是一些人机工程学的应用：
1.尺寸适配：自行车尺寸必须适合骑行者的身高和体型。

例如，座位高度、把手位置和脚踏板位置必须调整到最佳位置，以确保舒适的骑行体验和最高效的骑行力度。

2.控制器布局：自行车的控制器应该布置在骑行者可以方便地操作的区域。

例如，刹车杆、换挡器和其它控制器应该根据骑行者所需的位置来安排。

3.材质选择：自行车部件的材料必须耐用、安全，也要考虑舒适度。

例如，车手把必须具有良好的防滑设计，座位也必须舒适耐用。

此外，自行车材料应尽可能减少负担和功率损耗。

4.动力传输：自行车动力传输必须有效地传递力量。

驱动系统和齿轮必须与骑行者的力量和速度相匹配，以确保易于控制和舒适的骑行体验。

总之，人机工程学在自行车设计中可以帮助设计师充分考虑骑行者的需求和舒适度，同时保证自行车的性能和安全。

自行车鞍座的人机工程学分析

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自行车鞍座的人机工程学分析
6. 其他形式鞍座人机分析
（1）镂空型自行车座这种车座的主要特点是在车座的中间镂空了一个近菱形的形状，尽量避
免对一些神经和血管的不必要的压迫。车座的中间被镂空以后，会阴区的泌尿组织和生殖系统的组织和血管就被架空，这样就直接减少了对神经和血管的压迫，减少了对生殖系统的负面影响。
（2）中角度30°～60°
对于骑乘角度在30°～60°度之间的骑乘者来说，其骑乘的舒适程度要比0°～30°之间的运动员要好许多。在设计上，这一角度鞍座比公路赛车的鞍座宽大、柔软，鞍座与坐骨生殖区的接触面积明显减少，而且对坐骨生殖区的压迫明显减轻，在垫料选择上，一般选择较硬的海绵作为垫料，外面覆以皮革，使之成为一个整体。
（2）适合女性的鞍座应比适合男性的鞍座大很多从数据的角度来说，女性的坐骨结节比男性的坐骨结节宽一些，但并没有人们想象中的那么宽，也就是说，现在市场上一些品牌的女性自行车座为了宣扬其针对女性的特点，刻意将车座的后部设计的比较宽大，其实并不是十分的合理。由于女性生理结构的原因，臀部的脂肪比较多，如果将鞍座设计的比较宽大的话会与腿部特别是大腿后侧靠近臀部的肌肉摩擦，从而产生不舒适感。
自行车鞍座的人机工程学分析
5.自行车骑行受力分析
（1）小角度0°～30° 这一角度的骑乘者主要是一些运动员。骑乘者躯干与地面的倾斜角小于
30°，这样做可以有效减小身体对空气的阻力，加快骑行的速度。但是速度是以牺牲运动员的骑乘舒适度为代价的。Βιβλιοθήκη 自行车鞍座的人机工程学分析
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5.自行车骑行受力分析
自行车鞍座的人机工程学分析
鞍座是自行车重要的组成部分，在骑行时与人的关系密切，在设计前需要进行深入的人机分析。

人机工程学在自行车中的应用

合适座垫高度的调节
四、车架

是构成自行车的基体联接着自行车的其余各个部件并承受骑者的体重及自行车在行驶时经受各种震动和冲击力量，因此除了强度以外还应有足够的刚度，这是为了在各种行驶条件下，使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变，充分发挥各部位的功能。车架结构可由设计人员创新，但与其他部件相关的安装尺寸，应严格控制。
•据有关资料分析：当人呈水平状态，小腿与水平的大腿基本垂直，而另一小腿能自然垂直于地面、此时的曲柄应转到呈60°时用脚掌蹬力最舒适位置。
五、车轮部分

车轮部分分前轮和后轮，它是由前、后轴、辐条、内外胎组成，以承受自行车和骑行者的总重量，并通过脚蹬驱动，推动车辆前进。据有关资料介绍，脚踏力和车轮启动力距是1：20 。为了更好地发挥车轮的气动力，则要提高车轮部件的质量，就应选用高韧性、高弹性的轻质耐磨轮胎。

缺点：
Ⅰ结构强度不高。 Ⅱ易被盗。
THE END
2、鞍座尺寸设计
座面宽度：根据人体测量学， 50% 的人群盆骨的坐骨结节间距约为 200~220mm ，在设计时还需加上适当的设计余量（40~60mm），以提高鞍座的舒适性，因此可确定普通休闲自行车的鞍座后端宽度为 240~280mm 为宜。由于女性的髋骨要宽于男性，在鞍座设计时，女士自行车的鞍座宽度要比男性的宽一些。鞍座长度：据人体解剖学中人体解构尺寸可知，鞍座后端的长度应由坐姿状态下坐骨结节离臀部后缘的距离（ 100~120mm ）确定，鞍座总长度则由坐姿时会阴处离臀部后缘的距离（160~190mm）再加上适当余量确定。 3、材料选取
三、鞍座部分

是承受骑车者的体重作用，要有足够的强度和弹性，不同型号的自行车对鞍座的要求也不完全一致，对鞍座的要求是坚固、舒适，既能使骑行者提高输出功率的作用，同时减少骑行者的疲劳，提高行驶性能。

自行车中的人机工程学

(二)影响自行车性能的人体因素
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三、自行车设计结构要素分析
PART 01
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四、人｜车动态特性分析
PART 02
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自行车中的人机工程学
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汇报人姓名
(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
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，以有着性的设计参数。
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
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。
汇报人姓名
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