人因课程设计杯子的设计.docx
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人因课程设计杯子的设计
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课
程
设
计
课程人因工程学
题目杯子的设计
院系安全与环境工程学院
专业班级物流工程1401
学生姓名周殿舒黄宇汤程辉
学生学号145094014214509401171450940122
指导教师胡鸿
课程设计（论文）任务书
姓名：
周殿舒黄宇汤程辉专业：
物流工程学号：
1450940142，1450940117，1450940122
1.课程设计（论文题目）：
湖南工学院学生水杯的改进设计
2.设计原始资料：
（1）通过调查获得学生对水杯外形和适应程度相关数据；
（2）根据人与水杯的人机关系；（3）人因工程、安全人机工程学、塑料工程学等相关参考书籍。
3.设计完成的主要内容：
本文主要是通过调查、实际走访调查等对湖南工学院新校区润泽公寓5栋的一个调查问卷，进行一个人因工程学分析，对一些不符合人因工程学的设计，提出相应的改善方案，使之更符合人因工程学的设计原理。
本次课程设计是通过调查学生们对水杯的喜好和适应程度，对现有的水杯进行评价与改进，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其外观、质量、性能等能适合人的生活方式，借鉴一般水杯的设计的情况，取长补短，使之达到美观、安全、舒适、合理的效果。
4.提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：
提交一份湖南工学院学生水杯的改进设计课程设计报告（或论文）一份。
要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改进明确、可实施性强。
报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸部分要求严格按照作图规范绘制（可出AutoCAD图，也可出手工图），采用国际统一标准符号和单位制，并打印。
5.设计期限：
自2015年12月31日开始至2016年1月10日完成
指导老师：
胡鸿
学生：
周殿舒、黄宇、汤程辉
摘要
众所周知，人是离不开水的，随着人们生活水平的提高，人们对水的要求越来越高，当然对水杯的要求也越来越高，不仅仅满足于它只是盛水的工具，逐渐地更在乎它的质量、外观、性能等等。
根据需求对现在的水杯进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在我们生活需求的同时，也能有一个舒适的生活使用方式。
本设计通过对使用水杯的主要人机关系进行实测和整改设计。
运用了安全人机工程学的基本原理和方法，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其外观、质量、性能等能适合人的生活方式，人与水杯系统综合的宜人性，借鉴一般水杯的设计的情况，取长补短，使之达到美观、安全、、舒适、合理的效果。
关键词：
水杯；人性化；设计；
ABSTRACT
Asweallknow,peopleareinseparablefromthewater,withtheimprovementofpeople'slivingstandards,peopleareincreasinglyhighdemandforwater,ofcourse,glassofincreasinglyhighrequirements,notsatisfiedwiththetoolsit'sjustfilledwithwater,graduallytocaremoreaboutitsquality,appearance,performance,andsoon.Accordingtotheneedsofthepresentglasstoimprovethedesign,fullyconsiderthehumanfactor,itdosome"humane"improvementinourlivesinordertodemand,butalsotohaveacomfortablelifeusage.Thedesignbytheuseofglassinthemainman-machinerelationshipmeasuredandrectificationdesign.TheuseofthebasicprinciplesandmethodsoftheSecurityergonomics,comprehensiveconsiderationofphysiologicalandpsychologicalfactorspeopleconsidertheirappearance,quality,performance,etc.canfitlifestyle,peopleandsystemsintegrationpleasantcupof,drawinggenerallycupofcasedesignfromeachother,soastoachievebeautiful,safeandcomfortable,,reasonableresults.
Keywords:
watercup;Humannature;Design;
一、前言1
二、人和水杯的人机关系1
三、水杯的类别及外形设计3
3.1水杯的类别3
3.2水杯的外形设计5
四、水杯的设计原则5
五、关于水杯市场调查报告6
六、水杯的设计7
6.1水杯的材料选用7
6.2水杯的尺寸设计8
6.3杯子的重量设计10
6.4水杯的防滑设计10
6.5水杯的环保设计11
6.6水杯的美观设计12
七、总结12
八、参考文献14
一、前言
使用要方便、舒适。
水杯的主要功能是喝水，所以要合理布置各部分位置，尽可能满足人们舒适地饮水。
要保证安全，水杯要防漏、防滑主要体现在几个方面：
水杯应采用防漏设计处理，杯身材料应采用防滑材料，以免水杯漏水、易滑影响人们使用。
要简单美观。
水杯所占用的空间面积不大,所以应外观简单且内部易清洁。
水杯的设计应以人体工学原理出发，考虑减轻使用劳动强度，方便使用。
二、人和水杯的人机关系
人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构，手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制，这些肌肉由跨国腕道的腱连到手指，而腕道由手背骨和相对的横向腕韧带形成，通过腕道的还有各种动脉和神经。
男女不同年龄的握力
性别
年龄（周岁）
握力（N）
最小值
最大值
标准值
男
16
274
480
343-441
18
324
529
392-460
20
344
556
418-487
23
373
579
442-510
25
379
585
448-516
女
16
202
314
239-276
18
211
332
242-562
20
218
330
938-285
23
226
338
264-301
25
230
343
268-305
三、水杯的类别及外形设计
3.1水杯的类别
水杯可以根据材料分类，比如陶瓷杯、玻璃杯、塑料杯、不锈钢杯、木鱼石杯、景泰蓝杯等。
可以根据功能分类，比如日用杯、广告杯、促销杯、保健杯等。
可以根据寓意分类，比如合欢杯、情侣杯、夫妻杯等。
可以根据工艺分类，比如单层杯、双层杯、真空杯、纳米杯、能量杯、生态杯等。
3.2水杯的外形设计
古代的茶碗：
很好的运用了下面像盘子一样的托盘，以免烫手以及水满后流至他处。
表面有凹凸的水杯：
形态经过精心设计与测试，符合人体工程学，表面的凹凸给人端拿带来方便。
有便携杯盖的水杯：
便携式的杯盖刚好手指能够通过勾起，给人携带提供很大的方便，适合大众的使用，尤其是短途的外出备水更是合适。
儿童用水杯：
内部放置吸管，能够很好的方便给孩子使用，人性化的设计，避免孩子因喝水而被呛到。
戒指型把手的水杯;此种水杯把手设计如同戒指，给人很新颖的感觉。
四、水杯的设计原则
水杯的材料要求低碳环保易得，符合现如今的消费需求；
水杯的设计时，合理布置各个部分位置；
水杯的装饰材料应光洁，易于清洗；
水杯应能够防滑防漏水；
考虑使用者的强度，方便使用。
五、关于水杯的市场调查报告
本次关于水杯的市场调查共发出调查问卷40份，收回40份，有效答卷35份，通过对本次市场调查问卷数据的整理和分析，我们掌握了市场上现有水杯的基本情况和消费者的一般使用情况。
调查数据汇总
问题
选项
1、生活环境对水杯购买的影响？
很大10%
不太大50%
很小20%
完全没有影响10%
2、水杯材质？
玻璃水杯10%
塑料水杯60%
金属水杯24%
陶瓷及其他6%
3、最关注的因素？
品牌15%
质量10%
价格30%
外观造型45%
4、购买场所？
综合超市55%
小门市15%
网上商城20%
其他10%
5、水杯价格？
9元以下20%
10~29元50%
30~49元20%
50元以上10%
6、重要参数？
容积30%
保温性40%
健康性20%
其他10%
7、颜色挑选？
冷色调40%
暖色调40%
中性色调18%
杂色调2%
8、水杯更换频率？
三个月10%
半年30%
一年50%
两年10%
9、是否会购买保健水杯？
会60%
不好说30%
不会10%
10、选用现用水杯的原因？
方便30%
有益健康20%
有品位15%
外观新颖35%
调查数据分析
通过对本次调查问卷的汇总，我们可以明显发现，在水杯的使用过程中，大部分人购买水杯不会受太大的环境影响，较多的人选择塑料水杯，在购买水杯的过程中，消费者较多关注的是水杯的外观和价格，少数人追求品牌，购买场所一般选在综合市场，水杯价格在10-29元者居多，并且已经有大部分消费者已经考虑到健康因素，在颜色的选择上，受性别的影响较大，单选杂色的很少，大多数消费者水杯的更换频率在一年左右，随着认识的提高，越来越多的人关注健康因素和审美因素。
调查小结
通过本次市场调查，可以看出水杯市场的基本消费情况，在新款水杯的开发设计过程中，应注重健康环保材料的的选用，外观力求新颖独特，彰显个性，色彩设计上应针对不同性别进行设计，但应控制成本，以符合现有消费者的消费水平。
六、水杯的设计
6.1水杯的材料选用
聚乙烯，聚乙烯外观上是白色蜡状物体，微显角质状，无臭无味无毒，制品不透明等，其为4号可循环标志，说明这种材料不可再利用或加热使用，耐热性不强，为低密度聚乙烯。
聚乙烯产量最大，应用最广，做成杯子，其采用的加工工艺为注塑。
低密度聚乙烯采用高压法制的，这种方法所得的聚乙烯，由于密度小，结晶度低，各项力学性能较低，但韧性良好。
良好的韧性对于本次的设计的握力杯尤其重要。
经常挤握力杯，如果没有良好的韧性则容易从坚硬处裂开。
而杯盖所需的各项力学性能较好，所以杯盖需采用另一中材料为共聚氯乙烯，它有比聚乙烯更高的强度和硬度。
6.2水杯的尺寸设计
从杯子上的大小来说，没有把柄的杯子的大小一般说来直径在65mm左右比较合适，从人的平均身高在170——175cm之间，人们的能握住的手掌长度一般是在200mm左右，而握起直径在65mm左右的杯子是比较合适的。
从杯子的视觉上来说，除了杯子的大小外，杯子的高度在160mm左右对杯子的视觉观赏性是比较好的通常情况使用的规格容量。
有把柄的杯子的三视图
没有把柄的杯子的三视图
6.3杯子的重量设计
首先杯子的自身重量来说，杯子不能过重，理论上从人机工程关系上来说，就是要杯子越轻越好，这样就更容易把杯子握起来，杯子的轻重就要从材质的使用不同而定，一般来说用塑料制成的杯子重量比较轻，用陶瓷制成的杯子比较重些，用薄的塑料制成的杯子比较合适。
6.4水杯的防滑设计
从杯子的自身构成上来说，杯子外壁的中间部分和杯子盖子不得过于光滑。
一般都是握住杯子外壁的中间位置，当有时人不小心把杯子盖扭得过紧时，如果盖子外壁太过于光滑，那么人们就要很费力的才能打开杯子的盖，按照杯子的人机工程学上的关系，在杯盖和杯子的中部外壁装饰出游一些凹凸圈的纹理，或者采取特别的凹凸装饰设计，增大手掌与杯身的摩擦力这样就解决问题了,而我才用的是水杯杯身为曲线型弯曲状以增大摩擦力，而且杯身的弧度，符合人机工程学，使手能更好的握住杯身。
如简图所示：
6.5水杯的环保设计
从环保的角度来看，一次性纸杯消耗了大量的木材。
所以，如果能够重复使用杯子，那就是环保，这款马克杯的设计了一个感应器，每使用一次，杯子上就有一片“绿色叶子”绽放。
直到使用365次的时侯，“绿叶”就会拼成一幅完整的世界地图。
6.6水杯的美观设计
该水杯的名字命名为舞蹈，流光闪烁，从外形上看给人一种舒适、美观的感觉，作为艺术品中的水杯，设计的惟妙惟肖。
七、总结
在这个课程设计上，我们针对的对象主要是饮用塑料握力水杯的设计，因为在多数水杯的使用情况存在这样的一些不合理的方面，各种水杯都有各自的优点，但不能把众多的优点集于一身，因此要把某些水杯不喝了的部分进行改进：
1、杯身笔直没有螺纹和弧形的水杯是不合理的，这样的话使用者在使用水杯时就很容易滑落，如若改成上设计，把杯身改成弧形，杯盖内部设计成螺纹，这样的话就很好的增加了摩擦力，便于使用者使用。
2、水杯的高度不能过高也不能过低，过高则使用不方便灵巧，过矮则盛水量较少，且水杯的重量不宜过重，适宜采用塑料材料。
三、水杯还应该方便携带，外形也应该简单大方。
四、水杯美观的同时还应该使用环保，设计新颖有活力。
课程设计课程能够增长我们的专业知识，提升我们的专业技能；让我们了解到了许多我们所不知道的知识，增长了我们的知识面。
同时，设计让我感触很深。
使我对抽象的理论有了具体的认识。
课程设计是每一个合格的大学生的必经过程，也是一个重要的实践性教学环节。
本次课程设计，不仅培养了我们正确的设计思想；同时也锻炼了我们综合运用知识的能力。
在本次设计中，能一丝不苟地对研究对象进行具体，深刻的认识，充分地利用人机学的知识、按特定的功能与尺寸要求来进行设计，使我能更为全面深刻的认识和系统的掌握安全人机工程学的原理和内容，尤其是对现行的评价分析和设计改进提高了我们对人机工程学知识的动手能力，培养了我对人机实际问题的独立思考和解决的能力，形成了较为系统和科学的思维体系,为以后的专业工作和设计打下了良好的基础。
这次课程设计也使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
通过这些日子的调查设计，也增强了我们的合作能力，大家各自分工完成任务，感受到了其中的乐趣，也学到了生活中同学相互照顾关心，从学习中感悟到了生活，了解生活的本真，这本来就是很真实的存在，希望在未来的道路上，我们能够更加快乐的学习，学会和他人友好合作，在学习上相互帮助，在生活上相互扶持，做一个受人尊敬的人。
八、参考文献
[1].安全人机工程学/张力，廖可兵主编—北京：
中国劳动社会保障出版社，2007全国高校安全工程专业本科规划教材
[2]《塑料材料学主编》张克惠.西北工业大学出版社
[3]《AOTUCAD2002实战指导》.主编张永茂
[4]《人机工程学》第2版主编丁玉兰
[5]《人机工程设计》曹琦主编1988西南交通大学出版社
[6]《安全人机工程学》刘东明，孙桂林主编
[7]马江彬主编人机工程学及其应用北京：
机械工业出版社，1993
附录
本组人员分工：
周殿舒负责设计题材的选取，了解水杯的发展，将收集的资料整理，排版成文；
黄宇负责是收集相关资料，
汤程辉负责了解学校的对水杯的喜好情况，做好问卷调查
最后大家一起通过实地调查，了解学校同学们对水杯的喜好，根据调查报告同学们对水杯的在意方面的喜好程度，画出简图，设计出合理，满足要求的水杯，写出实验总结，对未来的展望。
D5某栋寝室的杯子
这个宿舍跟多在意的是水杯的美观，这也符合绝大多数大学生的悬着方式。
图2的水杯有创意，主调黄色，图4水杯防漏保温，适合旅行或外出者。
学校超市外的水杯
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