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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·。 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 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。 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。 (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 (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 厨房刀具改良设计 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 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。 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。 厨刀人机设计流程图 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。 表1 厨刀的用途与分类 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。 表2 厨刀的用途、结构及功能分析 【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。 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。 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。 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 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。 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 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) 。 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。 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 由于拇指直