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1、第五章第五章 手握手握工具设计工具设计工具是人类四肢的扩展。使用工具增加了动作范围、力度。长久使用设计不良的手握式工具和设备，造成很多损伤与疾患，降低了生产率。工具的适当设计、选择、评价和使用是一项重要的人机工程学内容。1、手的解剖及其与工具使用有关的疾患 腕关节的构造与定位使其只能在两个面动作，这两个面各成90度。一面产生掌掌屈屈与与背背屈屈，第二个面产生尺偏和桡偏尺偏和桡偏。人手具有极大的灵活性。可分为着力抓握和精确抓握。着力抓握时，抓握轴线和小臂几乎垂直。根据力的作用线，分力与小臂平行(如锯)，与小臂成夹角(如锤击)及扭力(如使用螺丝起子)。精确抓握用于控制性作业(如小刀、铅笔)。不应同
2、时具有着力与控制两种性质，加速疲劳，降低效率。使用设计不当的工具会导致多种职业病，一般统称为重复性积累损伤病症重复性积累损伤病症。当手腕处于尺尺偏偏、掌掌屈屈和和腕腕外外转转状态时，肌腱及鞘处发炎。腕道综合症是由于腕道内正中神经损伤所引起。避免非顺直非顺直的手腕状态。狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指)。为避免扳机指，应使用拇指或指压板控制拇指或指压板控制。2、手握式工具设计原则（1）、一般原则 1）必须有效地实现预定的功能；2）必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；3）必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别素质上的差异；4）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。（2）、解
3、剖学因素1 1）避避免免静静肌肌负负荷荷 臂部上举或长时间抓握，降低作业效率。传统的铬铁是直杆式铬铁是直杆式，手臂必须抬起。改进设计做成弯弯把把式式，手臂处于水水平平状状态态，减少抬臂产生的静肌负荷。2)2)保持手腕处于顺直状态保持手腕处于顺直状态 手腕顺直，腕腕关关节节处于正中。处于掌屈、背屈、尺偏等，引起腕道综合症、腱鞘炎等。传统钢钢丝丝钳钳造成掌侧偏，改良握把弯弯曲曲，不必采取尺偏尺偏的姿势。工具的把手与工作部分弯曲10度左右。3)3)避免掌部组织受压力避免掌部组织受压力 操作工具，要用手施相当的力。好的设计有较较大大的的接接触触面面；或者使压力作用于不不太太敏敏感感的的区区域域，如拇指
4、与食指之间的虎口位。如没有特殊的作用，最好不留指槽，手指局部的应力集中。4)4)避免手指重复动作避免手指重复动作 用食指操作扳机式控指器时，就会导致扳机指。气动工具或触发器式电动工具气动工具或触发器式电动工具。设计时以拇指或指压板拇指或指压板代替。（3）、把手设计单把手工具，操作方式是掌面与手指周向抓握。设计因素包括直径、长度、形状、弯角等。1)直径 直径大小取决于用途与手的尺寸。直径大可以增大扭矩，太大会减小握力，降低灵活性与作业速度，并使指端骨弯曲增加，导致指端疲劳。着力抓握3040mm，精密抓握816mm。2)长度 取决于手掌宽度。掌宽7197mm(5女性至95男性)，把手长度为100125mm。3)形状 把手与手掌的接触面积越大，则压应力越小，圆形截面把手较好。可以采用三角形或矩形，增加工具放置时的稳定性。4)双把手工具 设计因素是抓握空间。当抓握空间宽度为4580mm时，抓力最大。5)用手习惯与性别差异 约90的人惯用右手，其余10的人惯用左手。大部分工具只考虑右手操作。若用左手者操作按用右手者设计的工具，握力下降较大。男女使用工具的能力有很大的差异。女性约占人群的48，其平均手长约比男性短2cm，握力值只有男性的23。