便携式一体化折叠桌椅.doc

设计说明书2014年山东大学 机电产品创新设计竞赛便携式一体化折叠桌椅设计者：孙成涛，郝常宏，田晨晨，郝韩斌方琪，邱志浩，吴琳 指导教师：陈淑江 目录1 研制背景及意义12 设计方案22.1总体设计构想22.2 具体设计方案23 理论设计计算63.1总体尺寸设计64 工作原理及性能74.1桌子打开压缩过程74.2桌面手拉杆打开过程74.3椅子的抽出及打开74.4整体压缩后效果图85 创新点及应用85.1创新点95.2应用96. 参考文献9摘要：以便捷、轻盈、可折叠、一体化的课桌椅为研究对象。以实现随身携带、大的压缩比、桌椅一体化易于折叠、高度可调等功能为目的，我们团队设计出了一种便携式一体化折叠桌椅。以铰链四杆机构、齿轮机构、导轨机构、锁簧机构为基础，创新地将抽屉与行李箱的设计思想融入其中。实验结果表明，该桌椅工作稳定，性能可靠，功能实现效果良好。u 关键词：便携；折叠；一体化；桌椅。1 研制背景及意义随着教育的不断改革和完善，越来越多的人开始关注教室用具。纵观近几年，教室设备发生了翻天覆地的变化。从反光严重的黑板和粉尘飞扬的粉笔时代到现在投影仪和计算机等数字化设备时代，教室内的教学环境越来越优雅，但是，同学用的课桌椅却是多年变化不大，仍然有很多不人性化的设计缺点，比如功能单一，高度不可调，移动和运输困难，携带不方便，不适用于课外课堂（如写生、小树林论坛等）。因而无法很好地适应新时代学生对于课桌椅的要求。为此，我们设计了这款便携式一体化折叠桌椅。目前折叠桌、折叠椅在日常生活中已非常普遍。轻便，占用空间小是它的主要优点。它的实用性很强。但是不得不承认，目前的折叠桌、折叠椅还存在很多缺点。一是不便于携带。折叠椅虽然轻便，但仅限于存放。二是使用不舒适。目前的折叠椅设计简单，忽略人性化设计，使其难以向高端家具进一步进化。三是市场还没有学生使用的一体化折叠桌椅，仅有一些户外大型一体化桌椅。针对这三点，我们做出了改进。首先是给折叠桌椅安装了滑轮和提手，使其折叠后可以像行李箱一样移动，再加上采用质量较轻的材质，大大改善其携带性。其次，我们针对它的设计进行了全方位改进，使其更适应人体弧度，而且高度可调，适应不同身高学生使用。最后，我们突破了传统桌椅分离的界限，实现了桌椅一体化这一创新设计。2 设计方案2.1总体设计构想我们团队设计的便携式一体化折叠课桌椅主要着眼于以下三点：1.实现随身携带功能，实现大的压缩比，使压缩后所占空间较小。对个人可像行李箱一样拖拉移动，省力且便捷；对大批量运输，可节约空间，便于运输，且相对减少了运输成本。2.桌椅一体化，且可折叠，方便使用。尤其对于课外课堂（如写生、小树林论坛等），使用起来非常方便。3.为满足不同身高需求，高度可调。2.2 具体设计方案2.2.1桌面拉杆及轮拉杆：采用普通行李箱拉杆，拉杆导轨固定于桌面背面，使用可拉出；不用时收回，不影响桌子正常的使用。 滚轮：工作状态：滚轮扣住桌面边缘，同时滚轮板与内置弹簧连接收紧，起到固定的作用。 滑轮滑轮板弹簧收回状态：收回状态时，滑轮板由于弹簧弹力回收，将滑轮在呈90挡板处固定，收紧于桌面背面。同时，根据尺寸设计，不至于使其与桌腿产生干涉。 2.2.2桌腿为使桌面高度可自由调节，桌腿分上部、中部、下部三段设计，利用中间内凹，形成引导槽增强稳定性，同时增强桌腿强度。 上部桌腿与中部桌腿连接方式：上部和中部采用传统桌面高度调节方式螺母固定调节，可根据需要将上段长度调节至任意值。使用和折叠状态均可固定。 中部桌腿和下部桌腿连接方式： 中部和下部利用锁簧固定。锁簧使用开关控制，按一次开关，锁簧收回，此时可自由移动。再按一次开关锁簧弹出，锁簧可于完全伸出或完全收回处锁定。 中段伸出状态：总体图开关锁簧 中段收回状态：总体图开关锁簧2.2.3铰链四杆机构椅子整体主要为上下两个铰链四杆机构，可实现整体化打开与折叠。 总体图铰链机构1铰链机构22.2.4椅背齿轮机构 在椅背与一推连接处采用齿轮机构，可使椅背与椅腿同步打开。 2.2.5桌椅连接处 桌椅连接处采用导槽连接。 在桌底座和折叠椅底座设置限位突出，限制导槽滑出。3 理论设计计算3.1总体尺寸设计此作品最大特点在于可折叠与一体化，实现桌椅结构和行李箱式结构的转换，因此只有设计好各状态的结构尺寸才能合理、协调的实现其功能。（1）折叠前外形尺寸：最大高度95cm、椅面高度40cm、椅面尺寸40*40cm（2）折叠后外形尺寸：长60cm、宽 40cm、高35cm4 工作原理及性能4.1桌子打开压缩过程桌面分三段，有两处连接，低层连接应用锁簧原理，上层连接应用螺栓。其中最底部也有一锁簧固定压缩后桌腿。打开时向先向上抽出第二截椅腿，至适当高度用锁簧固定，之后抽出最上层椅腿，可至一定范围内任意高度用螺栓以摩擦力固定。 4.2桌面手拉杆打开过程桌底部固定一拉杆，可像行李箱一样将拉杆抽出。 4.3椅子的抽出及打开1.椅子与桌腿利用导槽连接，其中与椅子连接部分装有滑轮。2.椅子利用两个铰链四杆机构，在打开时可实现前部桌腿与椅背的同时打开。同时运用齿轮机构，实现椅背部与后椅腿同步打开。进而实现椅子的整体同步打开。 4.4整体压缩后效果图 5 创新点及应用5.1创新点1.桌椅可进行大比例压缩，且压缩后所占空间较小，实现桌椅随身携带，打破工作地域限制。2.桌子高度可调，可满