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1、 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱(chēng): 人因工程 設(shè)計(jì)題目: 杯子的設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè): 工業(yè)工程 年 級(jí): 2011級(jí) 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 日 期: 教 務(wù) 處 制 杯子的設(shè)計(jì)摘要眾所周知,人是離不開(kāi)水的,隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)水的要求越來(lái)越高,當(dāng)然對(duì)水杯的要求也越來(lái)越高,不僅僅滿足于它只是盛水的工具,逐漸地更在乎它的質(zhì)量、外觀、性能等等。根據(jù)需求對(duì)現(xiàn)在的水杯進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),充分考慮人的因素,對(duì)其做一些“人性化”的改善,以求在我們生活需求的同時(shí),也能有一個(gè)舒適的生活使用方式。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)使用水杯的主要人機(jī)關(guān)系進(jìn)行實(shí)測(cè)和整改設(shè)計(jì)。運(yùn)用了安全人機(jī)工程學(xué)的基本原理和方法,

2、全面考慮人的生理、心理因素,考慮其外觀、質(zhì)量、性能等能適合人的生活方式,人與水杯系統(tǒng)綜合的宜人性,借鑒一般水杯的設(shè)計(jì)的情況,取長(zhǎng)補(bǔ)短,使之達(dá)到美觀、安全、舒適、合理的效果。關(guān)鍵詞:水杯;人性化;設(shè)計(jì);目錄 一、前言3二、人和水杯的人機(jī)關(guān)系4三、水杯的類(lèi)別及外形設(shè)計(jì)63.1水杯的類(lèi)別63.2水杯的外形設(shè)計(jì)6四、水杯的設(shè)計(jì)原則7五、水杯的調(diào)研7六、水杯的設(shè)計(jì)96.1水杯的材料選用96.2水杯的尺寸設(shè)計(jì)96.3杯子的重量設(shè)計(jì)106.4水杯的防滑設(shè)計(jì)106.5水杯的防漏設(shè)計(jì)126.6水杯的杯底設(shè)計(jì)13七、總結(jié)14八、參考文獻(xiàn)15 一、前言 1.使用要方便、舒適。水杯的主要功能是喝水,所以要合理布置各部

3、分位置,盡可能滿足人們舒適地飲水。2.要保證安全,水杯要防漏、防滑主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面:水杯應(yīng)采用防漏設(shè)計(jì)處理,杯身材料應(yīng)采用防滑材料,以免水杯漏水、易滑影響人們使用。3.要簡(jiǎn)單美觀。水杯所占用的空間面積不大,所以應(yīng)外觀簡(jiǎn)單且內(nèi)部易清潔。4水杯的設(shè)計(jì)應(yīng)以人體工學(xué)原理出發(fā),考慮減輕使用勞動(dòng)強(qiáng)度,方便使用 。二、人和水杯的人機(jī)關(guān)系 人手是由骨、動(dòng)脈、神經(jīng)、韌帶和肌腱等組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制,這些肌肉由跨國(guó)腕道的腱連到手指,而腕道由手背骨和相對(duì)的橫向腕韌帶形成,通過(guò)腕道的還有各種動(dòng)脈和神經(jīng)。男女不同年齡的握力性別年齡(周歲)握力(N)最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)值男16274480343-

4、44118324529392-46020344556418-48723373579442-51025379585448-516女16202314239-27618211332242-56220218330938-28523226338264-30125230343268-305三、水杯的類(lèi)別及外形設(shè)計(jì)3.1水杯的類(lèi)別水杯可以根據(jù)材料分類(lèi),比如陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯、不銹鋼杯、木魚(yú)石杯、景泰藍(lán)杯等??梢愿鶕?jù)功能分類(lèi),比如日用杯、廣告杯、促銷(xiāo)杯、保健杯等??梢愿鶕?jù)寓意分類(lèi),比如合歡杯、情侶杯、夫妻杯等。可以根據(jù)工藝分類(lèi),比如單層杯、雙層杯、真空杯、納米杯、能量杯、生態(tài)杯等。3.2水杯的外形設(shè)計(jì)古代

5、的茶碗:很好的運(yùn)用了下面像盤(pán)子一樣的托盤(pán),以免燙手以及水滿后流至他處。表面有凹凸的水杯:形態(tài)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)與測(cè)試,符合人體工程學(xué),表面的凹凸給人端拿帶來(lái)方便。有便攜杯蓋的水杯:便攜式的杯蓋剛好手指能夠通過(guò)勾起,給人攜帶提供很大的方便,適合大眾的使用,尤其是短途的外出備水更是合適。兒童用水杯:內(nèi)部放置吸管,能夠很好的方便給孩子使用,人性化的設(shè)計(jì),避免孩子因喝水而被嗆到。戒指型把手的水杯;此種水杯把手設(shè)計(jì)如同戒指,給人很新穎的感覺(jué)。四、水杯的設(shè)計(jì)原則水杯的材料要求低碳環(huán)保易得,符合現(xiàn)如今的消費(fèi)需求;水杯尺寸應(yīng)符合人體尺寸,方便人們的掌握;質(zhì)量較為輕盈,減少使用者扥勞動(dòng)強(qiáng)度; 水杯的杯身,手柄設(shè)計(jì)合理

6、,使人們掌握方便舒適;水杯應(yīng)能夠防滑防漏水;選擇材料易于清潔,表面保持整潔。五、水杯的調(diào)研水杯的市場(chǎng)調(diào)查單1您的性別是()A男 B女 D其它 2、.您經(jīng)常用到水杯() A每天用 B 偶爾用 C 一般不用 3.您偏愛(ài)什么材質(zhì)的水杯() A塑料 B不銹鋼 C玻璃 D瓷器 E金屬 4.您希望水杯有哪些功能() A保溫 B制冷 C有過(guò)濾網(wǎng) D攜帶方便 E帶有吸管,避免揭蓋 5.您喜歡何種水杯平面的裝飾圖() A卡通 B文字 C植物 D其他 E無(wú) 6.您覺(jué)得多少高度的杯子比較適宜() A、8-11cm B、小于8cm(包括8cm) C、大于11cm(包括11cm) D、無(wú)所謂 7.您喜歡多大容量的水杯(

7、) A 300 B 400 C 500 D其他 8.您趨向選擇有蓋子的還是沒(méi)蓋子的水杯( ) A有 B沒(méi)有 C都好 9.您目前使用的杯子價(jià)格區(qū)間是?() A10元以內(nèi) B1020元 C20元以上 10.您喜歡什么樣的杯蓋開(kāi)合方式() A旋轉(zhuǎn)開(kāi)蓋 B按鈕開(kāi)蓋 C直接開(kāi)蓋 D樂(lè)扣開(kāi)蓋 E其他 11.您選購(gòu)杯子時(shí)更注重什么因素?()多選 A價(jià)格 B質(zhì)量 C品牌 D外觀 E 功能 F其他 12.您心目中的水杯是什么樣的? _13.您會(huì)怎么設(shè)計(jì)您的水杯?_市場(chǎng)調(diào)查共有20份,分發(fā)給不同人群,通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查得知,大約有80%的水杯的使用者希望對(duì)杯子的防滑、防漏水進(jìn)行處理,另外還有65%的使用者希望對(duì)于杯子的

8、高度及體積有所改進(jìn)等等。而此次的水杯的改良設(shè)計(jì)將根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研而進(jìn)行設(shè)計(jì)處理。六、水杯的設(shè)計(jì)6.1水杯的材料選用 聚乙烯,聚乙烯外觀上是白色蠟狀物體,微顯角質(zhì)狀,無(wú)臭無(wú)味無(wú)毒,制品不透明等,其為4號(hào)可循環(huán)標(biāo)志,說(shuō)明這種材料不可再利用或加熱使用,耐熱性不強(qiáng),為低密度聚乙烯。聚乙烯產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣,做成杯子,其采用的加工工藝為注塑。低密度聚乙烯采用高壓法制的,這種方法所得的聚乙烯,由于密度小,結(jié)晶度低,各項(xiàng)力學(xué)性能較低,但韌性良好。良好的韌性對(duì)于本次的設(shè)計(jì)的握力杯尤其重要。經(jīng)常擠握力杯,如果沒(méi)有良好的韌性則容易從堅(jiān)硬處裂開(kāi)。而杯蓋所需的各項(xiàng)力學(xué)性能較好,所以杯蓋需采用另一中材料為共聚氯乙烯,它有比

9、聚乙烯更高的強(qiáng)度和硬度。6.2水杯的尺寸設(shè)計(jì)從杯子上的大小來(lái)說(shuō),沒(méi)有把柄的杯子的大小一般說(shuō)來(lái)直徑在65mm左右比較合適,從人的平均身高在170175cm之間,人們的能握住的手掌長(zhǎng)度一般是在200mm左右,而握起直徑在65mm左右的杯子是比較合適的。從杯子的視覺(jué)上來(lái)說(shuō),除了杯子的大小外,杯子的高度在160mm左右對(duì)杯子的視覺(jué)觀賞性是比較好的通常情況使用的規(guī)格容量。  有把柄的杯子的三視圖沒(méi)有把柄的杯子的三視圖6.3杯子的重量設(shè)計(jì)首先杯子的自身重量來(lái)說(shuō),杯子不能過(guò)重,理論上從人機(jī)工程關(guān)系上來(lái)說(shuō),就是要杯子越輕越好,這樣就更容易把杯子握起來(lái),杯子的輕重就要從材質(zhì)的使用不同而定,一般來(lái)說(shuō)用塑

10、料制成的杯子重量比較輕,用陶瓷制成的杯子比較重些,用薄的塑料制成的杯子比較合適。6.4水杯的防滑設(shè)計(jì)從杯子的自身構(gòu)成上來(lái)說(shuō),杯子外壁的中間部分和杯子蓋子不得過(guò)于光滑。一般都是握住杯子外壁的中間位置,當(dāng)有時(shí)人不小心把杯子蓋扭得過(guò)緊時(shí),如果蓋子外壁太過(guò)于光滑,那么人們就要很費(fèi)力的才能打開(kāi)杯子的蓋,按照杯子的人機(jī)工程學(xué)上的關(guān)系,在杯蓋和杯子的中部外壁裝飾出游一些凹凸圈的紋理,或者采取特別的凹凸裝飾設(shè)計(jì),增大手掌與杯身的摩擦力這樣就解決問(wèn)題了,而我才用的是水杯杯身為曲線型彎曲狀以增大摩擦力,而且杯身的弧度,符合人機(jī)工程學(xué),使手能更好的握住杯身。如簡(jiǎn)圖所示:6.5水杯的防漏設(shè)計(jì)如果水杯的杯蓋設(shè)計(jì)得不夠嚴(yán)

11、密,則杯子就會(huì)漏水,為了防止漏水可以增大杯蓋和杯身的緊密連接性,有的水杯設(shè)計(jì)在杯蓋上有4個(gè)小爪,可以更好的抓緊杯身,密封性能好,保溫性能強(qiáng),而多數(shù)防漏水設(shè)計(jì)則采用在杯帽上采用螺紋設(shè)計(jì),在旋轉(zhuǎn)杯帽時(shí)以增大杯帽與杯身的連接性以達(dá)到防漏水設(shè)計(jì)。 6.6水杯的杯底設(shè)計(jì)為了使得水杯能夠很穩(wěn)定地放在桌面上,不至于請(qǐng)到,因此在水杯的杯底內(nèi)部向里凹進(jìn)。杯沿設(shè)計(jì)時(shí)杯口邊緣時(shí)凹進(jìn)去的,符合外形與人機(jī)的設(shè)計(jì),增加了嘴唇的舒適感;另外:杯蓋上的喝水嘴方便使用者喝水;杯蓋上有繩扣設(shè)計(jì),方便使用者攜帶;杯蓋上有刻度可以方便使用清楚喝了多少的水;水杯應(yīng)該設(shè)計(jì)有濾網(wǎng),以便于能把茶葉濾除方便使用者喝水。七、總結(jié)在這個(gè)課程設(shè)計(jì)上

12、,我針對(duì)的對(duì)象主要是飲用塑料握力水杯的設(shè)計(jì),因?yàn)樵诙鄶?shù)水杯的使用情況存在這樣的一些不合理的方面,各種水杯都有各自的優(yōu)點(diǎn),但不能把眾多的優(yōu)點(diǎn)集于一身,因此要把某些水杯不喝了的部分進(jìn)行改良:1、 杯身筆直沒(méi)有螺紋和弧形的水杯是不合理的,這樣的話使用者在使用水杯時(shí)就很容易滑落,如若改成上設(shè)計(jì),把杯身改成弧形,杯蓋內(nèi)部設(shè)計(jì)成螺紋,這樣的話就很好的增加了摩擦力,便于使用者使用。2、 水杯的高度不能過(guò)高也不能過(guò)低,過(guò)高則使用不方便靈巧,過(guò)矮則盛水量較少,且水杯的重量不宜過(guò)重,適宜采用塑料材料。 三、水杯還應(yīng)該方便攜帶,外形也應(yīng)該簡(jiǎn)單大方。課程設(shè)計(jì)課程能夠增長(zhǎng)我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí),提升我們的專(zhuān)業(yè)技能;讓我們了解到

13、了許多我們所不知道的知識(shí),增長(zhǎng)了我們的知識(shí)面。同時(shí),設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)是每一個(gè)合格的大學(xué)生的必經(jīng)過(guò)程,也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次課程設(shè)計(jì),不僅培養(yǎng)了我正確的設(shè)計(jì)思想;同時(shí)也鍛煉了我綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在本次設(shè)計(jì)中,能一絲不茍地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行具體,深刻的認(rèn)識(shí),充分地利用人機(jī)學(xué)的知識(shí)、按特定的功能與尺寸要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),使我能更為全面深刻的認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)的掌握安全人機(jī)工程學(xué)的原理和內(nèi)容,尤其是對(duì)現(xiàn)行的評(píng)價(jià)分析和設(shè)計(jì)改進(jìn)提高了我對(duì)人機(jī)工程學(xué)知識(shí)的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了我對(duì)人機(jī)實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立思考和解決的能力,形成了較為系統(tǒng)和科學(xué)的思維體系,為以后的專(zhuān)業(yè)工作和設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。這次課

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