菜刀参考课件

厨房刀具改良设计厨房刀具改良设计菜刀参考课件1、现状分析2、现有厨刀的分析2.1功能分析2.2操作分析3、材料分析4、使用者群体分析5、新设计方案1、现状分析问题的提出

厨刀是百姓居家必备的用具。它用途广泛，与人的关系密切，是人们下厨的得力助手。因为厨刀设计不良而引发的切断手指等意外伤害事故，以及腱鞘炎、腕道综合症等重复性积累损伤时有发生。所以，有必要对厨刀设计中的人机工程学问题进行研究。问题的提出设计目的

⑴研究握柄形状，增加持握稳定性，避免意外伤害事故的发生；

⑵

研究握柄角度，以保证手腕处于顺直状态，减少重复性积累损伤；

⑶

研究刃口角度，以利于运刀、施力，缓解手臂的疲劳；

⑷

解决食指因局部受力而引发的疼痛；

⑸

解决粘刀问题，减少无效动作，提高工作效率。设计目的厨

刀

人

机

设

计

流

程

图厨

刀

人

机

设

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流

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图1现状分析1.1现有资料收集

厨刀的主要功能是完成对蔬菜、肉类的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片(削)、镦是厨刀最常用的操作动作。这些动作可以满足绝大部分切削、分割工作的要求。新厨刀设计应在满足人机工程学关于手工具设计原则的前提下，较好地完成这些操作。1现状分析1.1现有资料收集表1厨刀的用途与分类表1厨刀的用途与分类菜刀参考课件2现有厨刀的分析2.1功能分析

为了使片刀的设计满足人机工程学关于手工具设计原则的要求，我们对现有厨刀的功能、结构、材质进行了市场调查，期望对新片刀的设计能有所启迪和帮助。通过对市场现有产品及资料的收集，整理出几种具有代表性的厨刀结构，并对这些结构进行了功能分析，详见表3。2现有厨刀的分析2.1功能分析表2厨刀的用途、结构及功能分析表2厨刀的用途、结构及功能分析菜刀参考课件菜刀参考课件

【详尽分析】：将厨刀的结构再细分为四个部分：刀头、刀刃、刀背和刀柄，分别讨论各部分的形状和功能。【详尽分析】：将厨刀的结构再细分为四个部分：刀菜刀参考课件刀头的形状和功能分析1)刀头刀头的形状和功能分析1)刀头

因为半弧形刀头切削灵活，适用范围较广，所以，可选用这种形式的刀头作为片刀刀头。因为半弧形刀头切削灵活，适用范围较广，2)刀刃2)刀刃其中，弧线后部凸起结构使用灵活、省力，受力状态合理。因此，可选用这种形式的刀刃作为片刀刀刃。其中，弧线后部凸起结构使用灵活、省力，受力状菜刀参考课件3)刀背一般来说，应尽量少采用这类附加功能，因为在利用刀背操作时，另一侧的刀刃很容易引起误伤。表6刀背的形状及功能分析3)刀背一般来说，应尽量少采用这类附加功能，因为在利4)刀柄

刀柄侧面形状可归纳成表7中常见的几种形式。刀柄横截面一般为矩形、圆形或椭圆形。

圆形刀柄虽然持握舒适，但容易旋转，持握稳定性较差；

椭圆形刀柄持握较圆形稳定，不易旋转，也较舒适；

矩形刀柄虽然持握稳定，但舒适性较差。刀柄的形状及功能分析见表7。4)刀柄刀柄侧面形状可归纳成表7中常见的几种菜刀参考课件表7刀柄的形状及功能分析表7刀柄的形状及功能分析与矩形、圆形刀柄相比，椭圆形刀柄持握稳定，也较舒适，因此，可选用这种形式的刀柄作为片刀刀柄与矩形、圆形刀柄相比，椭圆形刀柄持握稳定，也较舒适，因此，可2.2操作分析图2竖握方式1、片刀持握方式及基本操作方式其可分为竖握式(两种)和横握式(一种)。2.2操作分析图2竖握方式1、片刀持握方式及基本操作方式食指都直接与刀身尾部端面接触，在切削操作时，受到较大的局部压应力，常常造成食指中部出现红肿、压痕或不适。食指都直接与刀身尾部端面接触，在切削操作时，图3横握方式图3横握方式图4拇指、食指受到较大的局部压应力图5拇指直接按在金属刀身上图4拇指、食指受到较大的局部压应力图5拇指直接按在金属刀由于拇指直接按压在刀背上，也会受到较大的局部压应力。因此，在食指与刀身尾部端面接触处和刀背拇指按压处均需加以改进。由于拇指直接按压在刀背上，也会受到较大的局部压应力。2、片刀基本操作方式

有切、剁、砍、割、片(削)、镦六种。2、片刀基本操作方式有切、剁、砍、割、片(削)、镦六菜刀参考课件菜刀参考课件2)刀柄、刀刃的倾角

由市场调查发现，目前市场上绝大部分片刀的刀柄为直线式刀柄。长期在这种状态下操作会引发脏鞘炎、腕道综合症等积累损伤。若使手腕处于顺直状态，刀刃与水平面会有一倾角，见图8。为使手腕处于顺直状态，可以将刀柄向下弯曲一个角度，即使用弯折式刀柄，见图9。通过计测，本设计取该角度为12·。2)刀柄、刀刃的倾角图6直线式刀柄图7手腕处于尺侧偏状态图8案手腕处于顺直状态图9弯折式刀柄图6直线式刀柄图7手腕处于尺侧偏状态图8案手腕处于顺图10阻力与用力不共线产生旋转力矩图11刀刃切削时的阻力与用力共线旋转力矩图10阻力与用力不共线产生旋转力矩图11刀刃切削时的

切削时腕部不仅需要克服来自刃口的阻力，还需要克服由于阻力与用力不共线而产生的旋转力矩，见图10。它增加了腕部负荷，加快了疲劳的来临。

为减小旋转力矩，提高用力效率，应尽可能使刀刃切削时的阻力与用力共线。此时，刀刃圆弧也应有一与握柄相对应的倾角12°，见图11。切削时腕部不仅需要克服来自刃口的阻力，还需要重心在刀身前部3)刀具重心分析(1)重心在刀身前部

在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳。重心在刀身前部3)刀具重心分(2)重心在刀身后部

与前者相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难。图13重心在刀身后部(2)重心在刀身后部图13重心在刀身后部

(3)重心在刀身中部

是前面两者的综合，适应面较广。重心在刀身中部(3)重心在刀身中部重心在刀身中部3材料分析1)刀片材料由于不锈钢具有在腐蚀性介质中高度稳定、高硬度、高耐磨性、易清洁和美观等特点，绝大多数厨刀均选用不锈钢作为刀身材料。3Crl3，7Crl7M，Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型号的不锈钢都是很好的刀身材料。在添加了Mo元素后，不锈钢可以具有更好的韧性和耐磨性。2)刀柄材料

(1)金属刀柄金属刀柄一般采取刀片与刀柄一体化，结实，但手感不好，且容易滑脱。

(2)塑料刀柄塑料刀柄脆性较大，在强震动下易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点。

(3)橡胶刀柄橡胶刀柄手感较好，与手之间的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和力也较差。3材料分析1)刀片材料(4)木制刀柄

木制刀柄手感好，摩擦适中．与人的亲和力强。

(5)电木刀柄电木刀柄手感、强度等性能均较好。

(6)组合式组合式刀柄一般采用金屑加本质或电木结构，刀柄牢固，手感也好。可满足刀柄的多种功能要求，同时还能起到装饰作用。(4)木制刀柄4．使用者群体分析厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位在20～50岁的年龄段，应同时适合男性和女性使用2尺寸计测2．1选择计测项目片刀设计的尺寸计测项目见表9-9所示计测内容。2．2选择计测对象计测对象可选择20-50岁的男性和女性。4．使用者群体分析厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位尺寸计测

由于条件限制，本设计选取20名(男女各10名)22岁的大三学生作为计测对象。尺寸计测由于条件限制，本设计选取20名(男女菜刀参考课件菜刀参考课件5新设计方案5.1刀柄形状1、刀柄外形与人手持握的弧线相吻合；2、椭圆形截面使人持握时有稳定感，舒适、易于施力、不旋转；3、鱼腹形(中间突起)刀柄，可以防止轴向滑脱；4、增加了食指保护结构(护板)。这些结构可使拇指、食指免受较大的局部压应力，避免了拇指直接按在金属刀身上所产生的不适感；5新设计方案5.1刀柄形状菜刀参考课件5．2刀柄、刀刃角度

本设计采用弯折式刀柄，以保证操作者持握刀具时手腕处于顺直状态。通过计测得到的弯折角为12°。为避免切削时产生旋转力矩，刀刃所受阻力最好与刀柄施加的切削力共线。因此，取刀刃切削部分与刀柄平行。5．2刀柄、刀刃角度本设计采用弯折式刀柄菜刀参考课件菜刀参考课件5．3刀身形状⑴刀头最前端的刀尖便于进行戳、挑、刺等操作。⑵刀背略凹，与刀身整体形状相呼应，并