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1、 安全人机工程学课程设计 课题：学生用床设计 学院： 姓名： 目录摘要前言.4 1.人机工程学概述. 51.1人机工程学概述. .51.2人机工程学简史. 51.3人机工程学的目的. 62. 数据建立.63. 现有组合式床铺人机系统分析.83.1床. .8 3.1.1床面距离天花板高度. 9 3.1.2床的长度分析. .9 3.1.3床的宽度. 9 3.2 桌面作业面积的问题分析.9 3.2.1 桌面水平作业区. .9 3.2.2 桌面高度的问题分析及改进.10 3.2.3桌面光环境的问题分析及改进. .10 3.3椅子的问题分析及改进. 11 3.4扶梯的问题分析及改进. 12 3.5 容膝
2、空间的问题分析.134 结束语.14摘要 本文主要介绍了人机工程学的定义、概述以及简短历史，通过对人机工程学这门学科的了解，从而提高在对于产品的开发、使用时候能够按照人机工程学原理进行分析的能力，并且提出合理化建议，这次以安徽工业大学宿舍的组合床铺为例，根据人机工程学原理，对于床铺的高度、长度、宽度，书桌的高度，书架高度、宽度，以及衣橱设计做了符合人机工程学的分析，本着以人为本的原则，全面考虑大学生的生理、心理因素，考虑其型式及居住的空间能适合人的生活方式，根据宿舍具体情况和同学们对于现在床铺设计的意见，对于现有床铺提出合理的改造意见，在保障学生的身体健康的前提下，提高学生的工作学习效率。关键
3、词：人机工程学寝室床铺设计分析学习空间分析寝室床铺改造前言 现在的大学宿舍的组合床铺往往是上面是床铺，下面是书桌、书架以及衣橱，并且配备一个凳子，本校也不例外。对于一般的组合床铺，学校根据自己宿舍大小和设计的不同，从而会选择不同的床铺，床铺的设计者没有根据每个实际环境进行具体的改进，对于学生生活习惯，工作方式没有具体了解，因此，在设计的时候，很多不符合人机工程学的设计理念，不符合学生习惯的设计方法会给同学在生活，学习以及工作中带来很大的不方便和困扰，从而大大降低了学生的工作学习效率，有些不合理的设计甚至会影响学生们的身体健康。 本次以本校宿舍的组合式床铺作为研究对象，进行一系列的人机工程学研究
4、、分析，并且在分析完成的基础上提出合理化改进意见。1人机工程学概述1.1 人机工程学概述人机工程学是研究人，机械及其工作环境之间相互作用的学科。是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。1.2 人机工程学简史人机工程学在各个国家的命名和定义的不同，有些国家称之为工效学。工效学在人机环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人机环境系统。在系统内，从单纯研究个人生理和心理特点，发展到研
5、究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入。工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。 1.3 人机工程学的目的人类工效学的目的有三个：第一，使人工作得更有效；第二，使人工作得更安全；第三，使人工作得更舒适。这三个目的有时是相一致的。例如一种新机器可能比旧机器的效率更高，更安全，更舒适。但是在许多情况下，这三个目标是相矛盾的。一种更安全，更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些。某一新机器可以使人工作的更舒适，但增
6、加的效率可以不足以补偿增加的投资。这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性，取决于人所处的时代，环境等。综上，人机工程学在工程历史上扮演重要的的角色，不仅仅在提高人们的工作效率方面起到了重大作用，还在人机系统安全舒适方面有了成熟的理论，为后来人们设计人机系统提供了巨大的帮助。2 数据建立测量仪器：卷尺测量对象：宿舍组合床铺及其附属物品的长度、宽度及高度测量目的：具体的数据来说明、分析宿舍组合床铺的不合理性，从而为下一步改进措施提供有利的测量数据床高1720mm、长2000mm、宽900mm，床面距离天花板1500mm，护栏高度（距离床板）230mm，蚊帐架高度1400mm.衣橱高1700m
7、m、宽500mm、内横层距顶450mm，椅子高450mm、宽260mm、长360mm，长书架长860mm、距桌面450mm，桌子高710mm、宽640mm，短书架高280mm、长280mm，右边抽屉宽250mm、左边抽屉宽300，高130mm，容腿空间高580mm、宽630mm。中间楼梯四阶 长500mm,宽35mm 高240mm.人体百分位数尺寸百分位数，见表13年龄分组百分位数/%男（18-60）1 5 10 50 90 95 99女(18-55)1 5 10 50 90 95 99数据项目 坐高/mm836 858 870 908 947 958 979789 809 819 855 8
8、91 901 920身高/mm599 1583 1604 1678 1754 1775 1814563 1484 1503 1570 1640 1659 1697坐姿肘高/mm214 228 235 263 291 298 312201 215 223 251 277 284 299坐姿大腿厚/mm103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 160坐姿膝高/mm441 456 461 493 523 532 549410 424 431 458 485 493 507小腿加足高/mm372 383 389 413 439 448 463
9、331 342 350 382 399 405 417坐深/mm407 421 429 457 486 494 510 388 401 408 433 461 469 485坐姿下肢长/mm892921 937 992 1046 1063 1069826 851 865 912 960 975 1005人体功能修正量，见表23。表2 人体尺寸修正量表项目尺寸修正量修正原因肩宽100mm被子厚度坐姿高3mm裤厚膝高33mm鞋高大腿厚13mm裤厚3现有组合式床铺进行人机系统分析 对于现有的宿舍组合型床铺，在一定程度上设计符合了人机工程学的设计要求，但是在一些细节性的问题上面，只有在长期使用过程中才
10、会暴露出来根据宿舍现状，见图13.1床床是供人休息的地方，其所占空间也是最大的，与人的关系甚为密切，因此，对床位的合理设计是至关重要的。躺在床上，身体压力的分布状态是影响睡眠舒适性的主要因素。有试验表明：标准硬度的床和过与柔软的床的身体压力分布显著不同。睡在标准硬度的床上肩甲骨、腰、肘等感觉迟钝的地方受到很大压力，而感觉灵敏的地方则受压较小，这种压力分布是合理的。睡在过于柔软的床上，大部分身体都要承受压力，使得许多不该受压的部位受压，而应该受压的部位不受压，身体向中间挤压，让人感到不舒服，翻身困难而且非常容易醒。因此，床的最理想弹性结构为，最上面一层应该是柔软的物体，中间层应该较硬，下面一层由
11、弹簧等材料构成。本学校寝室床结构为两层：上一层为被垫等柔软材料，下一层为木板。3.1.1床面距离天花板高度 床铺净高度属于型产品设计,只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值进行设计，根据人体数据运用准则，应选用中国男子坐姿身高第95百分位为基本参数Sa，由表1知Sa=958mm，衣裤厚度（功能）修正量取3mm，人头顶无压迫感最小高度（心理修正量）为100mm。则床面距离天花板最小净空间距和最佳净空间分别为：Smin=Sa +f = 961mmSopm=Sa +f +p=1061本校床铺距天花板高度为1500mm，满足使用要求。3.1.2床的长度分析 床铺的长度为型产品设计，只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于床长设计应该使用大尺寸，由所测数据以及表1数据可知，人体身高的第九十九百分位长度为1814mm，床的长度2000mm，现有床铺长度大于第九十九百分位数，即满足了百分之九十九的人使用，符合使用要求3.1.3床的宽度床的宽度要依照人体的体宽尺寸设计。床铺的宽度也属于一般用途设计，根据人体数据运用准则，应选用男子最大肩宽第99百分位数为基本参数Sa，查表1取Sa=486mm，棉被厚度（功能修正量）取110mm，考虑到人在睡眠中会左右翻动，因此取左右空间余裕量（心理修正量）为300mm，则床铺最佳宽度为：Sopm=Sa +
