基于人機工程學的新型人力傳動機構的設計、制造及應用研究.pdf

1、人力傳動機構是日常生活中應用較為普遍的一種機械機構，自行車就是其中應用最為典型的實例。自行車在我國是一種需求量很大的交通工具，同時又是健身和休閑的良好工具，在我國較為落后的邊遠地區(qū)及廣大的農村，自行車這種人力傳動機構還是一種常見的交通運輸工具。 該文針對傳統自行車的傳動機構及其傳動特點進行分析，指出了傳統自行車的人力傳動機構中存在的缺陷和不足，即當人體施加作用力使曲柄回轉到垂直于地面的上下位置時，機構中就出現了死點。機構中的死點

2、造成了機構運動的不連續(xù)，因此，為克服死點使運動繼續(xù)，騎行者須施加額外的作用力，這就消耗了一些不必要的體力。 為了解決傳統人力傳動機構的上述缺陷，該文結合人機工程學的相關理論，設計出了一種新型的人力傳動機構，把該新型的機構應用到自行車的傳動系統上，不僅可以克服傳統自行車傳動時的缺陷、消除死點，而且還能節(jié)省人的體力，有效利用人體的施力，提高自行車的傳動性能。作為一種新型的人力傳動機構，它與以往的其它人力傳動機構有所不同，它不是靠改變

3、曲柄的長度或增加變速器來達到省力節(jié)能的目的。機構中關鍵部分是一個橢圓齒輪輪系，傳動原理是根據非圓齒輪機構可以實現變傳動比的傳動特性來實現不等速運動，從而改變左、右兩曲柄的轉速，避免兩邊死點的同時出現。橢圓齒輪機構可以實現變傳動比的運動，因此在新型傳動機構中，兩邊曲柄的轉角關系是非線性變化的。傳動比的變化，使得曲柄在回轉中有增速過程也有減速過程，從而可以合理分配人的體力，即在應該施力時開始增速，在曲柄回程時減速。 實現機構傳動的關

4、鍵是橢圓齒輪的設計和制造及正確的初始安裝位置，該文利用CAD技術和數控技術，實現了橢圓齒輪的設計和制造的一體化。避免了一般的復雜的編程過程，減少了大量復雜的計算工作，簡化了設計過程，而且適用于一般的非圓齒輪的設計。 該新型人力傳動機構在實際應用中具有很好的傳動效果，實踐證明，它能夠改變傳統機構的傳動規(guī)律，實現曲柄的不等速運動，有效避免了死點現象的發(fā)生。該新型傳動機構還可以應用到其它人力傳動機構的場合，如人力三輪車、腳蹬游船等，具