【文章內容簡介】 架，再在外面包一層人造皮革，鐵皮與皮革之間用海綿塞在其中。根據坐墊的壓力分布不均勻原則：座椅的坐墊上的壓力應按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來設計，即坐骨結節(jié)處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時壓力降至最低。得知，坐墊太硬，不符合坐墊的設計原則，人在上面坐久了就會疲勞。座椅的設計就是簡單的“ T”字形，“ T”字的尺寸為：中間的背靠垂直，高度75cm，背靠厚度為 12cm，三人座位的 長約 140cm，寬約 45cm。根據 1989 年 圖 11 原有火車座位圖 7 月 1 日實施的 GB1000— 1988《中國成年人人體尺寸》得知，人坐在座椅上非常難受，原因有： 背靠成直角，不符合人體脊柱 S 形曲線，容易造成受壓分布不均，時間久了就會疲勞，并且對人的脊柱造成損傷，腰部酸疼； 背靠高度高于普通人的上身，乘客坐下后頭無法后仰，時間久了會造成頸部疲勞和損傷；兩排座椅之間，僅有 50cm 左右的距離，很多乘客只有相互交叉著腿才能坐下，且是兩腿幾乎平座，影響人的下肢的血液循環(huán)，造成腿部麻木，時間久了就造成腿的疲勞和損傷。 而本設計利用人機工程學原理，能最大限度使人不感到疲憊，具有安全舒適的優(yōu)點。能滿足人們出行舒 適的需要，增加客流量。并且對現有椅子改造的成本也比較小。本次設計就是運用人機工程學原理使座椅不僅滿足人們的基本乘坐要求還要向舒適化、人性化發(fā)展，從而最大限度盡可能減少旅客出行的疲勞，使旅客的旅行更加舒適愉快。 改善原理 在長時間的列車運行過程中乘客的乘坐姿勢是不斷改變的，要求也隨之變化。為使坐姿舒適，座椅設計需要遵守以下基本原則： (1)座椅曲面符合人體生物力學要求，使座椅能減輕人體脊柱形變壓力和臀人因工程學課程設計 15 部壓力，如可靈活調整頭靠、頸靠、肩靠、腰靠等。 (2)座椅形狀滿足人體自然姿勢的需求，可通過座椅 形體改變使乘客坐姿放松，如座面和靠背的傾角調整，座椅下部提供足夠空間便于放腳等。 (3)座椅尺寸與人體相適應，為保證座椅能最大程度適應不同群體和特定個體的要求，應以人體尺寸統(tǒng)計結果為座椅尺寸依據，取中間值并盡可能留出一定范圍照顧處于最大值或最小值的乘客自行調節(jié)，如座高、椅寬等。 (4)座椅構件設計和材料選擇應合理 。 (5)牢固、穩(wěn)定，防止坐者傾倒、滑倒。 人的坐姿狀態(tài) 乘客處于坐姿狀態(tài)時，支持人體的主要結構是脊柱、骨盆、腿和腳等。其中腰椎、骶骨和椎間盤及軟組織承受著人體上半身大部分負荷，同時還要承受 彎腰扭轉等動作負荷。下圖可看到人體脊柱側面有四個生理彎曲：頸曲、胸曲、腰曲及骶曲。坐姿狀態(tài)的差異影響了身體對脊柱的壓力，為乘坐舒適必須保證人體處于正常生理曲線狀態(tài)，列車座椅應全方位提供給坐姿人體頭部、頸部、背部、腰部、肘部、腿部和足部的合理支撐。 圖 12 人體脊柱構造 正常的人體腰曲是微微前突的，為使坐姿下的腰曲變形最小，座椅應在腰椎部提供支撐。無腰靠或腰靠不明顯會使正常的腰椎呈后突狀，腰靠過分凸出將使腰椎呈前突形狀。腰椎后突和過分前 突都是非正常狀態(tài)，因此現代座椅設計常 常在人體坐姿狀態(tài)下的第 4～ 5 腰椎位置高度處設置形狀合理的座椅腰靠弧面，在第 5～ 6 胸椎位置高度處設置肩靠曲形，同時在人體頸后配備座椅頭枕，在維持正常的椎曲形狀的同時能有效防止列車緊急剎車或突然加速啟動時可能造成人因工程學課程設計 16 的乘客脊椎傷害。 坐姿受力 人體骨盆下面有兩塊粗壯的圓骨，叫 坐骨結節(jié)，能比周圍肌肉承受更大的壓力。當座面呈水平狀態(tài)時，兩坐骨結節(jié)外側的股骨處于正常的位置未受壓迫，當座面呈凹形狀態(tài)時，會迫使股骨向上轉移而造成髖部肌肉承受反常壓力，人體會下意識涌動臀部或者求助肘部和肩部分散受力，從 而引起不適。同時過軟的座面使腿部壓力過大，影響了大腿血液循環(huán)和神經傳導而感到不適。座墊應根據臀部不同部位承受不同壓力的原則來設計，即在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時壓力將至最低。右圖是座墊傾斜 5176?！?10176。時較為理想的座墊體壓分布曲線，其中各封閉曲線為等壓力線，所標數字壓力單位為 kPa。 圖 14 坐姿人體尺寸 圖 13 坐墊體壓分布 人因工程學課程設計 17 人體尺寸數據獲取 人體測量一般包括靜態(tài)人體尺寸測量，動態(tài)人體尺寸測量兩部分。 在坐姿狀態(tài)下，乘客的身體重量主要由座位面來承擔，另一些則傳遞給靠背、扶手、地板或桌面等受力支撐物，因此坐姿 人體尺寸測量是座椅設計的主要依據。下圖根據我國國標得到坐姿人體尺寸具體數據。 坐姿人體尺寸數據 正常人著裝身材尺寸修正值 年齡分組與百分位數 測量項目 男（ 16～ 60） 女（ 18～ 55） 1 5 10 50 90 95 1 5 10 50 90 95 /mm 836 858 870 908 947 958 789 809 819 855 891 901 /mm 599 615 624 657 691 701 563 579 587 617 648 657 /mm 729 749 761 798 836 847 678 695 704 739 773 783 /mm 539 557 566 598 631 659 504 518 526 556 585 594 /mm 214 228 235 263 291 298 201 215 223 251 277 284 /mm 103 112 116 130 146 151 107 113 117 130 146 151 /mm 441 456 461 493 523 532 410 424 431 458 485 493 /mm 372 383 389 413 439 448 331 342 350 382 399 405 /mm 407 421 429 457 486 494 388 401 408 433 461 469 /mm 499 515 524 554 585 595 481 495 502 529 561 570 /mm 892 921 937 992 1046 1063 826 851 865 912 960 975 項目 尺寸修正量 修正原因 坐姿眼高 /mm 3 褲高 坐姿臀寬 /mm 13 衣 坐姿兩肘間寬 /mm 20 衣 小腿加足高 /mm 36 褲厚鞋厚 坐姿肩高 /mm 10 衣 人因工程學課程設計 18 ： （ 1）座高設計 座高是地面至就坐后座面上坐骨支承處的高度。按我國人體尺寸，可取380~450mm，略低于腿部膝關節(jié)，有利于小腿著力于整個腳 掌支撐起身體負荷。座椅選擇男性第 50 百分位作為產品尺寸設計依據較為合理，人體尺寸數據均是在裸體或穿單薄內衣條件下測量的，在設計時應考慮功能修正量。根據坐姿人體尺寸數據表，取男性小腿加足高第 50 百分位 +功能修正量（小腿加足高）413mm+36mm=449mm。 （ 2）座寬設計 座寬即單人座面的左右距離，必須滿足臀部就坐所需尺度，以女性臀寬尺寸的第 95百分位進行設計。列車座椅主要是兩人椅和三人椅，根據中國成年人體尺寸中的女性臀寬第 95百分位數 382mm。二人椅時，取女性臀寬第 95百分位數 +功能修正量（坐姿臀寬） 382mm 2+13mm=777mm，考慮到克服人心理上的“空間壓抑感”等心理感受，再追加 100mm的心理修正量即 777mm+100mm=877mm。 但考慮設計已超出實際座位長度，扶手的設計可以抵消人的心理修正量，最終尺寸為 777mm+180mm=957mm。三人椅同樣考慮到扶手寬度可抵消人的心理修正量，最終尺寸為 1