人机工程学自行车改善 - 图文

设计车闸时，闸把开挡、力率和闸把力要与人手的大小和握力相适应。灵敏度高的车闸，随着闸把上力的增大，刹车力也按比例地增加。如果闸把力到达某一程度不发生刹车作用，继而又骤然生效，说明这种车闸设计不良。

车架立管角度的大小，关系到骑行重心的位

置和输出效力。角度越 图11 改善位置示意图

大，即立管越往前倾，骑行速度越快。相对的，角度小的在骑行时比角度大的更为舒服。我们可以根据自己需要选择不同的车架，山地车等可以选择角度较大的，而一般的自行车则可以选择角度较小的。另外，在立管的下端可以增加一个弹簧，起避震作用。

前叉是自行车的重要组成部分，对人体舒适度的影响非常大，一般山地车有弹簧、油簧、油气、双气等几种避震前叉，可以根据自己的购买能力选择。而一般的自行车在前叉位置加上一个弹簧装置，也能够很好的起到避震的作用，减少车的反震使手掌没那么容易发麻。

图12鞍座俯视图 图13 鞍座正视图改善

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。为了增大受力面积，可以把鞍座后面边缘适当的向上延伸，更贴近臀部，减少对臀部坐骨的压力。此外，许多经常骑自行车的人还有各种生殖器方面的疾病，对此，鞍座可以在中间部分进行凹陷设计且鞍座位置应该水平或略向下倾斜，以减少对血管的压迫。一般的自行车还可以调整鞍座与车把之间的水平高度差，使更符合人机工程学原理的舒适度。

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。

传统的自行车设计，一般从杠杆原理考虑比较多，对人研究少，认为曲柄越长越有力。曲柄过长后，为了不使脚蹬碰到前泥板，不得不加大中轴至前轴的距离（前心距）。这样势必加长车架，影响了正确的坐车姿势，使人感到臀部痛。若能按人的身长或下肢长来考虑曲柄长度，则可使人省力和舒适。通常曲柄长度的基准，取人体身长的 1／10 ，也相当于大腿骨长的 1／2 。

图14 骑车用力示意图

水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚和脚踏是分开的。但如果使用自锁脚踏的话，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往上提，一般来说可以省力25%。

图15 自锁脚踏示意图

【参考文献】

[1] 丁玉兰．人机工程学[M] ．北京：北京理工大学出版社，2011． [2]