【正文】 思是 “出力、工作 ”， “nomics”表示 “規(guī)律、法則 ”的意思，因此， Ergonomics的含義也就是 “人出力的規(guī)律 ”或 “人工作的規(guī)律 ”，也就是說(shuō)，這門學(xué) 科是研究人在生產(chǎn)或操作過(guò)程中合理地、適度地勞動(dòng)和用力的規(guī)律問(wèn)題。 （ 二 ） 發(fā)展前景 水上游樂(lè)設(shè)備，現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該還是起步階段，表現(xiàn)在游樂(lè)設(shè)備游玩場(chǎng)所少、設(shè)備單一，能夠參與的人數(shù)少，很多人暫時(shí)都還不能夠享受游樂(lè)設(shè)備所帶來(lái)的樂(lè)趣。故 水上自行車的研究設(shè)計(jì) 意義深遠(yuǎn)?？咳肆蝻L(fēng)力驅(qū)船前進(jìn)的纖、帆（見(jiàn)帆船）等為主動(dòng)式，槳、櫓、明輪、噴水推進(jìn)器、螺旋槳等為反應(yīng)式。 （ 2） 噴水推進(jìn)器 一種水力反作用式推進(jìn)器。 4. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 正常直線行駛時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 應(yīng)不構(gòu)成阻力，設(shè)計(jì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單便捷為好。為了獲得自行車較佳的性能，必須把人的因素與機(jī)械因素有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以使人一車協(xié)調(diào)。 （ 2） 曲柄長(zhǎng)度 傳統(tǒng)的自行車設(shè)計(jì)，一般從杠桿原理考慮比較多，對(duì)人研究少，認(rèn)為曲柄越長(zhǎng)越有力。騎車時(shí)適當(dāng)?shù)挠昧Σ课皇悄_掌。但如果角度太大 ,會(huì)使脊椎受傷。如果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其值要小得多，持續(xù) lh ，大約只有 馬力（ ）。 441=z 182=z （ 2）計(jì)算當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 caP 根據(jù)鏈傳動(dòng)的工作情況、主動(dòng)鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)，將鏈傳動(dòng)的功率修正為當(dāng)量水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 23 的單排計(jì)算功率 （ 3）確定鏈條型號(hào)和節(jié)距 P 鏈條型號(hào)根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 caP 和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 1n 由圖查到 確定鏈條型號(hào)為： 08A （機(jī)械設(shè)計(jì)圖 911P176） 確定鏈條節(jié)距為： （機(jī)械設(shè)計(jì)表 91P167） PKKKP P ZAca = 工況系數(shù)AK 查表得 ?AK 主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù)ZK ?ZK 多排鏈系數(shù)PK ?PK 故 kwPK KKP P ZAca 00 713 === （ 4）計(jì)算鏈節(jié)距和中心距 初選中心距 pa )50~30(0 = ，按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù) 0pL )132~92()50~30( 1)π2 4418(2 1844)50~30(2)π2(22 202122100 =+++=+++= apzzzzpaL p 將 0PL 圓整為偶數(shù) 130?PL 當(dāng)傳動(dòng)比小于 4 時(shí)， 8 5)1( 10 =+ piza 則鏈傳動(dòng)的最大中心距為： mmzzLpfa P 6 0 9 )]1844(1302[ 4 7 9 )](2[ 211 =+=+= 由 9230 1844 4412021 1 ==zz zL P 查表 79?機(jī)械設(shè)計(jì)表 得 =f 理論軸間距 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 24 ]1)(2[θc o sπ21121zz zLKPa= )1(πθ 12 1zz zLinv P= （ 5）計(jì)算鏈速，確定潤(rùn)滑方式 smpnzv / 11 = == 查圖得 潤(rùn)滑方式為定期人工潤(rùn)滑 149機(jī)械設(shè)計(jì)圖 （ 6）計(jì)算鏈傳動(dòng)在軸上的軸壓力 rF === vPFe NFKFAr 9 8 8 e === （ 7）設(shè)計(jì)總結(jié) 鏈輪 大鏈輪 小鏈輪 齒數(shù) )/( mmz 44 18 分度圓直徑 ( mmd/ ) 齒頂圓直徑 ( mmda/ ) 齒根圓直徑 ( mmdf / ) 分度圓弦齒高 ( mmha/ ) 最大齒跟距離 ( mmLX / ) 齒側(cè)凸緣直徑 ( mmdg/ ) 節(jié)距 ( mmp/ ) 軸間距 ( mma/ ) 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 25 鏈長(zhǎng) ( mmL/ ) 1270 鏈節(jié)數(shù) ( PL ) 100 鏈速 ( smv // ) 鏈號(hào) 08A （ 四 ）錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （ 1） 按傳動(dòng)方案要求，選用直齒圓錐齒輪傳動(dòng) （ 2） 水上自行車為一 般娛樂(lè)設(shè)備，故選用 8 級(jí)精度 810 ?機(jī)械設(shè)計(jì)表 （ 3） 材料選擇。其中 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 28 查表 105 齒形系數(shù) YFa1=； YFa2= 應(yīng)力修 正系數(shù) Ysa1=； Ysa2= （ 3） 計(jì)算大、小齒輪的 []FSaFaYYσ 并加以比較 []111FSaFaYYσ = ? = ? ?222F SaFaYYσ = 247 ? = 大齒輪的數(shù)值大。一般來(lái)說(shuō)，估算有 5%的出入，則螺旋槳有 2%的上下，但是目前還沒(méi)有精確的計(jì)算方法，一下根據(jù)查表可得： 船身接近游艇內(nèi) 故取 = =t 9 5 7 )ω1/()1(η == tH rη = （ 三 ） 螺旋槳直徑估算 受船吃水深度的限制，螺旋槳的直徑應(yīng)不大于 350mm，當(dāng)已知驅(qū)動(dòng)功率和槳軸轉(zhuǎn)速，可以用下 面式子估算螺旋槳的直徑 DS kNPD ])([ = =Dk 為直徑修正系數(shù) SP = mmD ])( 01 165 [ == 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 32 （ 四 ）圖譜計(jì)算 根據(jù)圖譜計(jì)算時(shí)候 由 AV= 船進(jìn)速 smwvwVV A /0 .7 9 9 )1(2 7 7 )1( === 負(fù)荷系數(shù) ==ADP V NPB 按照頁(yè)數(shù)和盤面比 EAR 查得 下 圖 56 44σ= =DH = 則最佳直徑 mmNVD A 248276/????? （五）螺距和最高行 速計(jì)算 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 33 計(jì)算項(xiàng)目 單位 計(jì)算公式 假設(shè)一系列速度（ hkm/ ） 1V 2V 3V 4V SV sm/ AV sm/ )1( ??SV J nDVA/ Q mN npiPD ?2/1000 QK 52/ DnQ ? DH 由QK 及 J 查圖得 TK 由DH 及 J 查圖得 T N 42 DnKT ???? eT N ZtT )1( ? SR N 阻力計(jì)算得到 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 34 由上表數(shù)據(jù)整理可繪成如下曲線： 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 35 通過(guò)繪制出來(lái)的圖形可得到交點(diǎn) A，即使可能達(dá)到的最高航速，又可以由交點(diǎn)求出相應(yīng)的 H/D 計(jì)算 可得： ?DH 最佳航速為 sm/ （六）空泡校核 hP 1000101000 += =10300 4242 0 = == Dn APK EC 則 3)/( 9 DHK C + 所以葉背無(wú)空泡產(chǎn)生 7 5 ??? DHJ 所以頁(yè)面無(wú)空泡產(chǎn)生 （ 七 ） 螺旋槳最佳要素計(jì)算 mD = smV /,= = =DH =PB 利用回歸公式計(jì)算螺旋槳的最佳效率（按 B350 的校核系數(shù)計(jì)算）， 7 2 2 2 5 8 1 5 8 8 8520 =+= （八） 重量與力矩估計(jì) 螺旋槳重量 kgDE A RW 33 === 螺旋槳慣性矩 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 36 255 scmNDE A RI === （九） 螺旋槳計(jì)算總結(jié) 螺旋槳直徑 mD = 螺距比 型式 B 葉數(shù) 3 盤面比 縱傾角 015 螺旋槳效率 = 設(shè)計(jì)航速 smV /= 轂徑比 旋向 右旋 材料 鋁鎳青銅 重量 慣性矩 scmN 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 37 （十） 螺旋槳圖形繪制 r/R 弦長(zhǎng) 輻射基線至隨邊 輻射基線至導(dǎo)邊 … 切面弦長(zhǎng) 切面最大厚度 軸線處最大厚度 切面最大厚度至導(dǎo)邊 B 型 3 葉螺旋槳尺度 水上自行車設(shè)計(jì)說(shuō)明書 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 38 各縱坐標(biāo)至切面最厚處距離 （ 以導(dǎo)邊或隨邊至最厚處長(zhǎng)度的 %計(jì) ） 導(dǎo)邊和隨邊端圓 直徑 (以其切面最 大厚度的 %計(jì) ) 由 隨 邊 至