【正文】 車等。人力蹬踏開始后1秒鐘之內(nèi)，電助動(dòng)系統(tǒng)按上述開始要求工作:人力蹬踏停止后l秒鐘之內(nèi)，整車電助動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉。但日本對(duì)電動(dòng)自行車的使用管理上采取了嚴(yán)格限制，日本只許智能型電動(dòng)自行車上路，并對(duì)智能型電動(dòng)自行車的要求制定了很嚴(yán)格規(guī)定。從1994到1999年6年時(shí)間中，全球電動(dòng)自行車數(shù)量，如按2%算，電動(dòng)車需要量會(huì)在30萬(wàn)輛以上。 為創(chuàng)造市場(chǎng)需要，適合老弱婦孺各種年齡層騎乘自行車，國(guó)外廠商多年前即開始研制輔助驅(qū)動(dòng)自行車并且在新電池和驅(qū)動(dòng)機(jī)械馬達(dá)技術(shù)成熟發(fā)展之下，電動(dòng)自行車應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)同類型產(chǎn)品的類比和設(shè)計(jì)，力學(xué)分析，考慮人機(jī)工程學(xué)中的人體尺寸和人的舒適程度來(lái)綜合設(shè)計(jì)電動(dòng)自行車的尺寸。設(shè)計(jì)的目的其實(shí)包括好幾個(gè)層面，第一，加工工藝的了解；第二，進(jìn)一步提出不同材質(zhì)的優(yōu)化組合課題；第三，探究材料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能的有機(jī)聯(lián)系；第四，熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)連接件的運(yùn)用；第五，產(chǎn)品形態(tài)討論；第六，尋求產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的個(gè)性化等等。海外發(fā)展較早的要數(shù)日本、奧利地、德國(guó)、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)，近幾年美國(guó)發(fā)展也比較快。同時(shí)，東南亞、中東、印度增到50萬(wàn)輛，而在2000年，僅日本就需要50萬(wàn)輛。具體有:在任何路況情況下，速度小于15km/h時(shí)，人力:電助力大于等于1，即電助力不允許大于人力，但電助力接近于人力。為了節(jié)約電能，智能型電助自行車停止運(yùn)行一定時(shí)間(一般為3一5分鐘)后，整車處于休眠狀態(tài)。從電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品分類，可分為二類，即:四輪電動(dòng)車和二輪電動(dòng)車。但是，在我國(guó)的絕大多數(shù)城市和農(nóng)村，電動(dòng)自行車已經(jīng)人們習(xí)慣的個(gè)人交通工具，己經(jīng)深深地溶入了社會(huì)生活之中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅 2004年一年，這種“電摩”的總銷量達(dá)到了幾百萬(wàn)輛。在我國(guó)本學(xué)科處于初級(jí)階段，人機(jī)工程學(xué)研究的是人和機(jī)器的相互關(guān)系的合理方案，即人的直覺(jué)顯示、操作控制、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置、作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得高的效率及人在作業(yè)時(shí)感到安全和舒適。 機(jī)器是為人服務(wù)的，任何機(jī)器，設(shè)備和器具。人機(jī)系統(tǒng)處于一定的環(huán)境中，并與周圍環(huán)境發(fā)生相互作用。 人機(jī)系統(tǒng)中，“人”“機(jī)”之間能夠相互施加影響，實(shí)現(xiàn)相互作用的區(qū)域，稱為人機(jī)界面。這類人機(jī)界面的特點(diǎn)是通過(guò)顯示器（主要是視覺(jué)和聽覺(jué)顯示器）將機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)信息傳遞給人，人通過(guò)機(jī)器上的操作裝置對(duì)機(jī)器傳達(dá)控制指令，使機(jī)器按人所規(guī)定的狀態(tài)運(yùn)行。這類人機(jī)界面的特點(diǎn)是“機(jī)”的輸出通過(guò)對(duì)環(huán)境的影響，間接作用于人的心理，心理過(guò)程，從而影響人的舒適、健康和生命安全。座椅、震動(dòng)、噪聲會(huì)影響人對(duì)控制系統(tǒng)的操縱能力，而錯(cuò)誤的控制裝置設(shè)計(jì)又會(huì)使人的作業(yè)條件惡化，甚至影響行車安全。為了適應(yīng)環(huán)境，往往要求對(duì)人因素予以限制和訓(xùn)練，盡量發(fā)揮人的可塑性特點(diǎn)，讓人去適應(yīng)機(jī)器的要求，以保證人機(jī)系統(tǒng)有最優(yōu)效能。反之，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活和勞動(dòng)中形成的操作習(xí)慣。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)系統(tǒng)越來(lái)越強(qiáng)大，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，控制系統(tǒng)越來(lái)越智能化，人與機(jī)器的的關(guān)系由人直接與機(jī)器共同參與生產(chǎn)工程轉(zhuǎn)變?yōu)槿诉h(yuǎn)離生產(chǎn)過(guò)程，由人直接控制機(jī)器，變?yōu)槿伺c機(jī)器對(duì)話，人機(jī)界面逐漸由體力型轉(zhuǎn)變?yōu)樾睦硇?，?duì)操作者的文化程度、診斷與決策能力的要求越來(lái)越高。研究人的可靠性市為了在人機(jī)系統(tǒng)中，充分考慮到人的生產(chǎn)失誤時(shí)，在確保人身的安全前提下，不致影響系統(tǒng)的功能。屬于有關(guān)技術(shù)工程學(xué)科有著密切的關(guān)系外，還有人體解剖學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、安全工程學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、技術(shù)審美等有設(shè)密切的聯(lián)系。這三個(gè)子系統(tǒng)中兩兩相互交織，又構(gòu)成三個(gè)交叉系統(tǒng)，如圖21所示 人 人機(jī) 人環(huán)境 人機(jī)環(huán)境 機(jī) 機(jī)環(huán)境 環(huán)境 圖21人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖 根據(jù)系統(tǒng)學(xué)的第一定律，系統(tǒng)的整體屬性不等于部分屬性之和，其具體情況取決于系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)協(xié)同作用的程度，因此，對(duì)人機(jī)工程學(xué)而言，即需要對(duì)人機(jī)環(huán)境每個(gè)部分的屬性進(jìn)行深入的研究，又需要對(duì)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其屬性進(jìn)行研究，以達(dá)到整體優(yōu)化的目的。對(duì)人的特性的研究，是人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)。 (2)人體的力學(xué)性能 人體力學(xué)性能包括人在各種狀況下，其質(zhì)量特性、質(zhì)心位置、肢體運(yùn)動(dòng)速度、人的體力和耐力等參數(shù)的變化規(guī)律。研究勞動(dòng)中人的心理過(guò)程的基礎(chǔ)學(xué)科是勞動(dòng)心理學(xué)。對(duì)人的可靠性的研究是人機(jī)工程學(xué)特有研究方向之一。 2機(jī)的特性的研究 機(jī)的因素有很多，在此主要對(duì)機(jī)械、電氣系統(tǒng)進(jìn)行歸納，在一定程度上也有普遍代表性。 操縱控制技術(shù) 包括操縱裝置、控制裝置、控制系統(tǒng)、鍵盤技術(shù)等。3環(huán)境特性研究 環(huán)境是十分廣泛的概念，包括生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、室外環(huán)境、自然環(huán)境、人造環(huán)境等。 環(huán)境特性的研究?jī)?nèi)容可歸納為以下五點(diǎn)：（1） 作業(yè)空間 如場(chǎng)地、廠房、機(jī)器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、緊急脫險(xiǎn)方法等。（5） 美學(xué)環(huán)境 如造型、色彩、背景、音樂(lè)等。（4） 人機(jī)系統(tǒng)的可靠性 研究人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法。 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究?jī)?nèi)容包括；系統(tǒng)總體性能的分析、評(píng)價(jià)：數(shù)學(xué)模型的建立：仿真技術(shù)的應(yīng)用；優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等。 自人類社會(huì)開始，就有了原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物的關(guān)系。生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了根本變化，從手工進(jìn)入了機(jī)械時(shí)代，這一時(shí)期，法國(guó)在紡織業(yè)機(jī)械上使用了穿孔卡片進(jìn)行程序控制和英國(guó)設(shè)計(jì)蒸汽機(jī)的調(diào)速器為代表，開始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。美國(guó)學(xué)者進(jìn)行了慕名的鐵鍬鏟沒(méi)作業(yè)的實(shí)驗(yàn)研究，從人機(jī)工程學(xué)的角度找出了鐵鍬的最優(yōu)設(shè)計(jì)及鏟運(yùn)松散顆粒材料是每一鏟最適宜的重量。其實(shí)從古代到近代機(jī)械科技的年代，產(chǎn)品的功能特征一般是很直觀的，并不存在多少突出的認(rèn)知問(wèn)題。產(chǎn)品的使用方法也存在同樣的狀況；大量的電子產(chǎn)品，其操作差不多都是按鈕，一些產(chǎn)品上一排排的按鈕常使人不知所措，有些產(chǎn)品的按鈕如果按錯(cuò)，還會(huì)引起事故。人體對(duì)作業(yè)符合的耐受性是機(jī)器設(shè)計(jì)中必須考慮的因素。（3） 人體的生物力學(xué)特性 設(shè)計(jì)適合于操作者使用的操縱機(jī)構(gòu)，確定合理的操縱力、操縱速率、操縱位移、操縱節(jié)拍和操縱準(zhǔn)確度等，都必須以人的生物力學(xué)特性為依據(jù)，方能實(shí)現(xiàn)人機(jī)關(guān)系的優(yōu)化匹配。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)必須首先確定操縱著的工作姿勢(shì)和體位，然后按照使人體保持最適宜的勞動(dòng)姿勢(shì)要求，合理設(shè)計(jì)機(jī)器系統(tǒng)及其有關(guān)部件。 車架結(jié)構(gòu)形式選擇剛性車架，結(jié)構(gòu)類型為U形，車架結(jié)構(gòu)如圖31所示 圖31 U形剛性車架電動(dòng)自行車和自行車的用途不同，結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，但有一個(gè)共同的要求：騎行輕快。電動(dòng)自行車與自行車，車架與前叉設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)參數(shù)的選擇基本相似。隨之，每個(gè)合力所分解的垂直分力和水平分力的大小都在變化。 (3)立管2產(chǎn)生的合力分解的垂直分力為P1+F1。 下面對(duì)以上內(nèi)容小結(jié)如下： (1)隨著立管傾斜角的加大，人體重心前移，垂直分力加大，有利于人體力量的發(fā)揮，騎行時(shí)會(huì)感到輕松省力。不同類型的自行車，應(yīng)采用不同的角度對(duì)于電動(dòng)自行車，由于車身重、速度快，以使用普通型自行車的角度（角度在62176。原則是：在騎行腳踏時(shí)，一條腿處于基本伸直狀態(tài)（稍有彎曲，留有余地），而另一大腿與小腿處于基本垂直狀態(tài)，這樣設(shè)置伸直的腿可以得到放松，而另一條腿正處于踏蹬最有力的狀態(tài)。 立管長(zhǎng)度=1= 。圖310中所示的是《GB 35652005自行車安全要求》推薦的數(shù)據(jù)。如果選擇的角度與車輪中心對(duì)地的垂線交點(diǎn)，經(jīng)從地面測(cè)量其值為150mm，在50mm和198mm之間，因此就可以確定角度選擇合理。 圖311顯示出兩種不通翹度的前叉：前叉前叉2。 ③兩個(gè)不同翹度的前叉作用在前車輪軸上的合力P1=P2 從圖中可以看出:前叉1翹度為零，合力P1分解為垂直分力F1+G1和水平分力F2。前叉2翹度為X，合力P2產(chǎn)生的水平分力G2大于P1產(chǎn)生的水平分力F2。 翹度加大后前叉轉(zhuǎn)動(dòng)遲鈍。這里列舉兩個(gè)翹度選擇極限尺寸的車型:雜技車和人力三輪車。 前管傾角:普通車在65176。；競(jìng)賽車在73176。；輕便車64176。 從以上統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)看有如下特點(diǎn)。,前叉角度為80176。這是電動(dòng)自行車車架與自行車車架設(shè)計(jì)的最大不同點(diǎn)。 由于電動(dòng)自行車行駛速度較快，所以選擇普通型減震前叉。圖312 普通型減震前叉1—前叉立管，2一前叉肩，3一防塵套，4一內(nèi)套筒，5滑套，6一外套筒，7一上彈簧座，8一壓縮彈簧，9—螺釘，10—下彈簧座，11一螺母，12一叉腳，13一過(guò)橋 普通型減震前叉工作原理。把橫管在把立管上的安裝角度可以任意調(diào)整，且把橫管的品種結(jié)構(gòu)形式繁多，可以根據(jù)車型或用戶需要進(jìn)行配置。選擇鋁合金鉤邊輪輞，鋁合金強(qiáng)度高于鋼材，鋁合金用于自行車可大大的降低自行車的重量。后軸選擇永磁直流輪轂電動(dòng)機(jī)后軸。騎車人以雙腳踩踏腳蹬使曲柄和鏈輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到后軸的飛輪從而帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車前行。腳蹬的旋轉(zhuǎn)部分與組合型腳蹬相仿，但兩端的腳蹬碗以過(guò)盈配合壓入到腳蹬框架內(nèi)，減少了支撐腳蹬碗的腳蹬管。右腳蹬為右螺紋，用R表示。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。對(duì)本文的研究做出重要