基于人机工程学的课桌设计

1、基于人机工程学的课桌设计摘要：人机工程学是一门在认真研究人、机、环境三要素自身特性的基础上，科学利用该三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统优化的一门学科。其“以人为本”的设计思想已为工程和工业设计所利用和重视。在我们日常的学习生活中，我们发现教室里的课桌总是存在“高低不宜、宽窄不当”的现象。针对这一类现象，在基于人机工程学的基础上对课桌做出相关机构与尺寸的设计。关键词：人机工程学课桌结构尺寸设计一、对现有课桌机构及尺寸的分析对我校南教课桌进行抽样测量得出如下数据测量次数12345678910aveh/cm75.976.076.075.976.075.875.976.076.076

2、.076.0a/cm55.055.054.055.054.055.054.054.054.055.054.5b/cm37.137.237.237.237.237.137.137.237.237.237.2c/cm44.544.644.544.544.644.644.644.644.544.644.6其中，h表示桌面距离地面的高度；a表示桌子的横向尺寸；b表示桌子的纵向尺寸；c表示凳子的离地尺寸。对人体及书籍相关数据测量得出如下数据：H/cm160165170175180h0/cm7274767880a0/cm7274767880b0/cm1629其中，H表示人的身高；h0表示人体正坐时椅子表面

3、与人体眼睛之间的距离;a0表示人正常书写时两肘肩之间的距离；b0表示常见书籍的长度（选取较大书籍进行测量）。对学校桌椅关键尺寸合理性的评价评价标准：对学校来说给各学生准备课桌椅，可先测出各年级同学的平均身高，乘0.27算出合适椅高，找一批高出椅子约33cm的桌子跟椅子配套。（注：综合考虑到男女同学的身高差异，取在校大学生平均身高为170cm）凳子高度c进行评价：根据c=0.27H=0.27*17=45.9cm；学校桌椅平均高度为44.6cm,基本满足要求，属于合理。桌子高度h进行评价：根据h=c+33=45.9+33=78.9cm；学校课桌平均高度76cm,基本满足要求，属于合理。桌子横向尺寸

4、a进行评价:显然aVaO；不能满足实际需求，需要进行修正。桌子纵向尺寸b进行评价:b=l+b0=30+29=59cm,显然大于实际尺寸，不能满足实际需求，需要进行修正。（注：l表示在最佳书写位置时，胸口距离书写处的距离）二、基于人机工程学的课桌结构与尺寸的设计2.1对椅子结构进行设计在现有的高度固定式桌椅中，虽然存在许多的缺点，但由于其结构简单，造价低，仍然受到许多采购者的青睐。为了保证其经济性，本次设计舍弃了对桌子结构的改造，而是对桌椅增加了新的功能。即：在椅子的脚柱于椅子的承载面增加了调位滑轨，使得学生能够根据自己的身高来调节椅子的高度。其三维图如下:2.2对桌椅尺寸进行设计根据1.3的分析可知，桌子合理的纵向尺寸为b=l+b0+x=30+29+5=64cm（注:x表示书顶端于桌子顶端的安全距离）同理，根据1.3的分析可知，桌子合理的横向尺寸为a=a0+2y=78+2X5=88cm（注：y表示相邻两人同时写作业时，两人肘肩之间的距离）。设计尺寸如下图所示：参考文献：【1】丁玉兰.人机工程学M.第四版.北京：北京理工大学出版社，2011.【2】