鐵錘的人機(jī)工程學(xué)分析及改進(jìn)

1、拔釘錘這是一把普通的拔釘錘（全稱為銅管柄羊角拔釘錘），拔釘錘是一種很常見的五金產(chǎn)品,該釘錘的頭部采用中碳鋼低碳鋼，手柄分為兩部分，中間部位的連接桿是空心銅管制成的，手握區(qū)采用了合成橡膠。它除了用于矯正或制作一些小型的零件，最主要的用途就是能夠用來拔釘子。手握部分頭部連接桿關(guān)于拔釘錘的改進(jìn)，主要的設(shè)計要點如下：（1 1）如何使拔釘錘在釘釘子和起釘子都省力；（）如何使拔釘錘在釘釘子和起釘子都省力；（錘子的手柄長度錘子的手柄長度）（2 2）如何使拔釘錘的手柄握起來舒服（）如何使拔釘錘的手柄握起來舒服（根據(jù)人機(jī)數(shù)據(jù)分析，改良手根據(jù)人機(jī)數(shù)據(jù)分析，改良手柄的造型）；柄的造型）；（3 3）拔釘錘頭部的羊角的

2、傾斜度（）拔釘錘頭部的羊角的傾斜度（怎么減少手操作的運(yùn)動幅度）怎么減少手操作的運(yùn)動幅度）（4 4）當(dāng)錘子的重量一定時，拔釘錘的手柄長度為多少才最省力；）當(dāng)錘子的重量一定時，拔釘錘的手柄長度為多少才最省力；（手柄長度，即力臂的大小手柄長度，即力臂的大?。┌吾斿N三視圖羊角錘國家標(biāo)準(zhǔn)一覽表結(jié)合手部尺寸來分析錘子改進(jìn)設(shè)計據(jù)分析，錘子的手柄尺寸要根據(jù)第95百分位男性和第五百分位女性的手部尺寸來設(shè)計拔釘錘主要測量數(shù)據(jù)與手部人機(jī)操作數(shù)據(jù)對比 數(shù)據(jù)對比數(shù)據(jù)對比錘子尺寸及錘子尺寸及質(zhì)量質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)(質(zhì)質(zhì)量為量為0.25kg的的羊角錘）羊角錘）手柄長200mm手柄寬14mm錘子頭部高度90mm錘子羊角傾斜

3、度5340-50羊角之間的距離9mm7mm數(shù)據(jù)類別如何使釘錘用起來省力右圖為拔釘錘拔釘子示意圖，右圖為拔釘錘拔釘子示意圖，F(xiàn)1F1為動力，為動力，DADA為動為動力臂；力臂；F2F2為阻力，為阻力，DEDE為阻力臂。為阻力臂。根據(jù)杠桿力學(xué)原理公式：F1DA=F2DE，F(xiàn)2是釘子被拔起時產(chǎn)生的阻力，這個是不變量，我們可以根據(jù)這個公式來對釘錘進(jìn)行改良，改良的方案有兩種，方案如下：使用羊釘錘拔釘子時最小動力F的示意圖方案一：加長整個手柄的長度（加長動力臂DA） 設(shè)計要點一注意要點：手柄加長后，由于釘錘的頭部重量最重，所以手柄不能太長，太長的話，在釘釘子時要拿起釘錘就會出現(xiàn)重心不穩(wěn)，所以要控制加長的范

4、圍改進(jìn)后的變化：加長手臂后，重心就往右移動，根據(jù)錘子頭部的重量，手柄加長8mm，此時錘子恰好能自己達(dá)到平衡，那么在使用時就會較省力，就像挑扁擔(dān)，哪一頭重，走路都不容易平衡。重心重心如何使釘錘每次釘釘子方向準(zhǔn)確無誤 設(shè)計要點三 根據(jù)實際操作的推測：釘釘子時往往是由于在敲擊過程中，手柄滑動，脫離手心導(dǎo)致的。解決方法：根據(jù)人機(jī)工程學(xué)分析，讓手柄的形體最符合手握住時的動態(tài)姿勢。手柄不宜過長，根據(jù)前面手部尺寸的平均手掌寬62mm,再加上大拇指按壓工具的部分，大約20mm左右，所以我把手柄的手握部分的長度由98mm,改為88mm,同時，如右圖所示：注意要點：傾角不能太大，太大，拔釘子時會使手運(yùn)動的幅度較大，當(dāng)讓也不能太小，太小，阻力臂會增大，就不能達(dá)到省力的目的。 改進(jìn)后的變化：改進(jìn)后一舉兩得，既能省力又使手部運(yùn)動幅度變小，并且根據(jù)分析，圖中的傾角為45時，既能省力又不會使手臂運(yùn)動幅度過大。方案二：減小錘子頭部羊角的傾角（減小羊角的曲率） 設(shè)計要點三如下圖所示DADA，DA動力臂不變，F(xiàn)2阻力不變,傾角從53減小到45進(jìn)而導(dǎo)致DE減小。即減小傾角（羊角與手柄的