课 程 论 文人 机 工 程 学自行车骑姿分析与改进设计目 录1 概述 32 与自行车骑姿相关的因素分析 32.1 车把与鞍座之间的相对位置 32.2 鞍座与脚踏之间的相对位置 42.3 鞍座 42.4 中轴 43 现行骑姿人机特性分析 53.1 蹬踏运动 53.2 休闲车骑姿 54 自行车骑姿的改进设计 64.1 鞍座 64.2 中轴与鞍座之间的相对位置 64.3 把手与鞍座之间的相对位置 74.4 设计计算方法 75 设计实例 106 结束语 101 概述自行车骑姿是由骑乘者与自行车的把手、鞍座以与脚踏板的相对位置来决定的。骑乘者的手、臀部、脚在车上的相对位置决定了骑行的舒适程度和骑行的效率。从人机工程学观点出发，要提高自行车骑行时的舒适性，应该合理定位把手、鞍座以与脚踏板三者之间的位置，让骑行者在骑行过程中身体各部位尽可能处于自然状态。车架是自行车的骨架，在很大程度上决定了自行车的结构和性能，进而决定了自行车的骑姿和骑行舒适性。现在的车架设计多采纳经验法，即以现有的车型为参考来确定车架的关键参数，在此基础上进行形态创新。这样设计出来的车架延续了以往的骑姿，未能真正做到设计以人为本。本文从人体尺寸、动作围以与运动生理等方面出发，改进设计影响骑姿的三大部件之间的相对位置。改进后的骑姿在身体各部分之间进行合理的功能分配，脚踩踏板驱动自行车前行，臀部和腰支撑上体的体重，手操纵把手控制前行方向。在此基础上进行的车架设计能提高骑行的舒适度。2 与自行车骑姿相关的因素分析正确的骑姿可以提高骑行效率，使骑行不易产生不适和疲劳，同时还能降低危险发生的几率。骑姿设计是自行车设计工作中的一项重要容。与自行车骑姿相关的因素主要有：2.1 车把与鞍座之间的相对位置车把与鞍座之间的相对位置决定了骑乘者上半身的姿势。车把过低会使骑行者的上肢承受很大的静压，时间稍长手臂和手掌易发生疲劳，同时过低的上身也会压迫腹部，但力容易传递到车。提高车把高度可使背部弯曲度变浅，可以避开对腹部的压迫，但力不易传递到前轮。从生物力学角度来看，当人体脊柱处于非自然弯曲状态时，会引起椎间盘压力改变，致使腰部痛苦。所以良好的骑姿应使骑乘者脊柱接近正常形态。在腰部增加适当的靠背可以改善臀部受力，维持脊柱的正常形态，并有利于腿部蹬力的发挥。2.2 鞍座与脚踏之间的相对位置鞍座与脚踏之间的相对位置直接影响蹬踏方式，由鞍座相对中轴轴心的位置和曲柄长度决定。鞍座相对中轴轴心的位置是...
