水杯的人机工程学改进设计方案Word下载.docx
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2、人和水杯的人机关系3
3、水杯的类别及外形设计5
3.1水杯的类别5
3.2水杯的外形设计6
4、水杯的设计原则6
5、水杯的设计7
5.1水杯的材料选用7
5.2水杯的尺寸设计7
5.3杯子的重量设计8
5.4水杯的防滑设计8
5.5水杯的防漏设计9
5.6水杯的杯底设计10
6、总结11
7、参考文献12
摘要
众所周知，人是离不开水的，随着人们生活水平的提高，人们对水的要求越来越高，当然对水杯的要求也越来越高，不仅仅满足于它只是盛水的工具，逐渐地更在乎它的质量、外观、性能等等。
根据需求对现在的水杯进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在我们生活需求的同时，也能有一个舒适的生活使用方式。
本设计通过对使用水杯的主要人机关系进行实测和整改设计。
运用了安全人机工程学的基本原理和方法，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其外观、质量、性能等能适合人的生活方式，人与水杯系统综合的宜人性，借鉴一般水杯的设计的情况，取长补短，使之达到美观、安全、、舒适、合理的效果。
关键词：
水杯；
人性化；
设计；
1、前言
1.使用要方便、舒适。
水杯的主要功能是喝水，所以要合理布置各部分位置，尽可能满足人们舒适地饮水。
2.要保证安全，水杯要防漏、防滑主要体现在几个方面：
水杯应采用防漏设计处理，杯身材料应采用防滑材料，以免水杯漏水、易滑影响人们使用。
3.要简单美观。
水杯所占用的空间面积不大,所以应外观简单且内部易清洁
4水杯的设计应以人体工学原理出发，考虑减轻使用劳动强度，方便使用。
2、人和水杯的人机关系
人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构，手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制，这些肌肉由跨国腕道的腱连到手指，而腕道由手背骨和相对的横向腕韧带形成，通过腕道的还有各种动脉和神经。
腕骨与小臂上的桡骨及尺骨连向木质一侧，而尺骨连向小指一侧。
男女不同年龄的握力
性别
年龄（周岁）
握力（N）
最小值
最大值
标准值
男
16
274
480
343-441
18
324
529
392-460
20
344
556
418-487
23
373
579
442-510
25
379
585
448-516
女
202
314
239-276
211
332
242-562
218
330
938-285
226
338
264-301
230
343
268-305
3、水杯的类别及外形设计
3.1水杯的类别
水杯可以根据材料分类，比如陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯、不锈钢杯、木鱼石杯、景泰蓝杯等。
可以根据功能分类，比如日用杯、广告杯、促销杯、保健杯等
可以根据寓意分类，比如合欢杯、情侣杯、夫妻杯等。
可以根据工艺分类，比如单层杯、双层杯、真空杯、纳米杯、能量杯、生态杯等。
3.2水杯的外形设计
古代的茶碗：
很好的运用了下面像盘子一样的托盘，以免烫手以及水满后流至他处。
表面有凹凸的水杯：
形态经过精心设计与测试，符合人体工程学，表面的凹凸给人端拿带来方便。
有便携杯盖的水杯：
便携式的杯盖刚好手指能够通过勾起，给人携带提供很大的方便，适合大众的使用，尤其是短途的外出备水更是合适
儿童用水杯：
内部放置吸管，能够很好的方便给孩子使用，人性化的设计，避免孩子因喝水而被呛到。
戒指型把手的水杯;
此种水杯把手设计如同戒指，给人很新颖的感觉。
4、水杯的设计原则
水杯的材料要求低碳环保易得，符合现如今的消费需求；
水杯尺寸应符合人体尺寸，方便人们的掌握；
质量较为轻盈，减少使用者扥劳动强度；
水杯的杯身，手柄设计合理，使人们掌握方便舒适；
水杯应能够防滑防漏水；
选择材料易于清洁，表面保持整洁
5、水杯的设计
5.1水杯的材料选用
聚乙烯，聚乙烯外观上是白色蜡状物体，微显角质状，无臭无味无毒，制品不透明等，其为4号可循环标志，说明这种材料不可再利用或加热使用，耐热性不强，为低密度聚乙烯。
聚乙烯产量最大，应用最广，做成杯子，其采用的加工工艺为注塑。
低密度聚乙烯采用高压法制的，这种方法所得的聚乙烯，由于密度小，结晶度低，各项力学性能较低，但韧性良好。
良好的韧性对于本次的设计的握力杯尤其重要。
经常挤握力杯，如果没有良好的韧性则容易从坚硬处裂开。
而杯盖所需的各项力学性能较好，所以杯盖需采用另一中材料为共聚氯乙烯，它有比聚乙烯更高的强度和硬度。
5.2水杯的尺寸设计
从杯子上的大小来说，没有把柄的杯子的大小一般说来直径在65mm左右比较合适，从人的平均身高在170——175cm之间，人们的能握住的手掌长度一般是在200mm左右，而握起直径在65mm左右的杯子是比较合适的。
从杯子的视觉上来说，除了杯子的大小外，杯子的高度在160mm左右对杯子的视觉观赏性是比较好的通常情况使用的规格容量
杯子的三视图
5.3杯子的重量设计
首先杯子的自身重量来说，杯子不能过重，理论上从人机工程关系上来说，就是要杯子越轻越好，这样就更容易把杯子握起来，杯子的轻重就要从材质的使用不同而定，一般来说用塑料制成的杯子重量比较轻，用陶瓷制成的杯子比较重些，用薄的塑料制成的杯子比较合适。
5.4水杯的防滑设计
从杯子的自身构成上来说，杯子外壁的中间部分和杯子盖子不得过于光滑。
一般都是握住杯子外壁的中间位置，当有时人不小心把杯子盖扭得过紧时，如果盖子外壁太过于光滑，那么人们就要很费力的才能打开杯子的盖，按照杯子的人机工程学上的关系，在杯盖和杯子的中部外壁装饰出游一些凹凸圈的纹理，或者采取特别的凹凸装饰设计，增大手掌与杯身的摩擦力这样就解决问题了,而我才用的是水杯杯身为曲线型弯曲状以增大摩擦力，而且杯身的弧度，符合人机工程学，使手能更好的握住杯身。
5.5水杯的防漏设计
如果水杯的杯盖设计得不够严密，则杯子就会漏水，为了防止漏水可以增大杯盖和杯身的紧密连接性，有的水杯设计在杯盖上有4个小爪，可以更好的抓紧杯身，密封性能好，保温性能强，而多数防漏水设计则采用在杯帽上采用螺纹设计，在旋转杯帽时以增大杯帽与杯身的连接性以达到防漏水设计。
5.6水杯的杯底设计
为了使得水杯能够很稳定地放在桌面上，不至于请到，因此在水杯的杯底内部向里凹进。
杯沿设计时杯口边缘时凹进去的，符合外形与人机的设计，增加了嘴唇的舒适感。
另外：
杯盖上的喝水嘴方便使用者喝水；
杯盖上有绳扣设计，方便使用者携带；
杯盖上有刻度可以方便使用清楚喝了多少的水；
水杯应该设计有滤网，以便于能把茶叶滤除方便使用者喝水。
6、总结
在这个课程设计上，我针对的对象主要是饮用塑料握力水杯的设计，因为在多数水杯的使用情况存在这样的一些不合理的方面，各种水杯都有各自的优点，但不能把众多的优点集于一身，因此要把某些水杯不喝了的部分进行改良：
一、杯身笔直没有螺纹和弧形的水杯是不合理的，这样的话使用者在使用水杯时就很容易滑落，如若改成上设计，把杯身改成弧形，杯盖内部设计成螺纹，这样的话就很好的增加了摩擦力，便于使用者使用。
二、水杯的高度不能过高也不能过低，过高则使用不方便灵巧，过矮则盛水量较少，且水杯的重量不宜过重，适宜采用塑料材料。
三、水杯还应该方便携带，外形也应该简单大方。
7、参考文献
[1].安全人机工程学/张力，廖可兵主编—北京：
中国劳动社会保障出版社，2007全国高校安全工程专业本科规划教材
[2]《塑料材料学>
主编张克惠.西北工业大学出版社
[3]《AOTUCAD2002实战指导》.主编张永茂
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