机械创新设计(同名15723)

机械创新设计(同名15723)福建农林大学金山学院创新设计报告课题名称便携式折叠椅设计说明书年级专业机械设计制造及其自动化姓名学号指导老师成绩2016年6月1日PAGEPAGE1目录摘要 3一、设计背景 3二、结构设计 4（1）便携式折叠椅的总体结构图 4（2）便携式折叠椅的结构示意图 5（3）折叠椅的形态 5（4）折叠椅的接合方式 5三、设计计算 6（1）结构尺寸和材料选择 6（2）强度校核 6四、折叠椅优点 8五、创新和创意要求 9六、结论 10参考文献 11接合方式的不同，赋予了产品不同的形态。如，传统折叠椅中的榫铆接合，形成了独特的以线、面等形式构成要素为主的框式结构形态；各种连接件的使用又使现代折叠椅的形态有别于传统折叠椅的形态。现代折叠椅如板式折叠椅，以面、体的形态构成要素为主，通过部件、单体的形式来构成产品形态。而适用于金属、塑料等材料的焊接、粘结和胶结等接合方式又赋予了产品别具一格的整体构成形态。连接件对产品的结构组成是至关重要的，其功能有二：连接和装饰。连接件的连接功能就如人体骨骼间的“关节”，连接着各个零、部件，把本来毫无生机的各种材料组合起来，从而赋予了产品应有的功能和使用要求，同时构成了各种生动活泼、姿态万千的折叠形态，也实现了设计者的各种创意梦想。此外，各种连接件的使用，对产品的外观形态起到了很大的装饰作用，有“画龙点睛”之功效。三、设计计算（1）结构尺寸和材料选择板1板3板4板5的尺寸大小：140mm100mm5mm板2的尺寸大小：99mm100mm5mm面板的尺寸大小为：200mm100mm5mm由于铝合金成本低，质量轻，强度好，所以每块板都采用铝合金做材料预计承受重量100kg强度校核每块板的结构简图如图1，各个节点的受力如图2图1图2每块板的结构简图如图1，各个节点的受力如图2因为面板ABC受到的是均匀分布载荷的作用,所以杆1杆2杆3所受到的压力是一样的，都为1/3F。取一个节点为研究对象分别计算每一根杆的受力情况如图2所示。在节点A处，杆1的内力F1未知，列A点的平衡方程：解得：==471N在节点B处，杆2的内力未知，列B点的平衡方程：解得：=333N在节点C处，杆3的内力未知，有图知杆3受力大小和杆1相同，所以==471N在节点D处，杆4和杆5的内力未知，且的合力等于F和=，列D点的平衡方程：cos45+cos45=F解得：==707N因为板1板3板4板5的形状和大小和材料都是完全一样的，且板4和板5受挤压应力大所以只要求得板4或者板5满足许用挤压应力，板1和板3自然也就满足。还有，因为板2大小和其他板不一样，所以要单独计算。首先取板2为研究对象，每块板的横截面积是一样的，且A=5100=500mm=510m所以求得板2横截面上的挤压应力为=F2/A=333.3N/510m=0.667MPa接着，再取板4为研究对象，求得板4的挤压应力为=F4/A=707N/510m=1.42MPa查阅材料力学第五版的铝合金的许用挤压为[]=274MPa因为<[]且<[]，所以椅子的每块角板满足条件四、折叠椅优点1.体积小、节约和最有效地利用空间折叠椅对工厂、仓库、旅馆、饭店、体育馆及住房空间的最有效的利用具有特殊的意义。如会议厅、餐厅房间等用的折椅。2.携带方便一些产品由于特殊要求设计的小巧多用，折叠椅就是其中之一，方便携带，例如在火车上可以方便携带的椅子。3.安全一些椅子尖锐的部分，折叠后不但缩小了空间，而且还保证了携带的安全。4.便于归类和使用折叠椅的不同造型便于归类和使用。5.便于装卸搬用折叠椅折叠后体积小，灵活机动，便于贮藏和搬运6.有利于标准化设计和生产

由于折叠椅的零件大部分是相同的，而且有不少是对称的，因此只需对部分部分零件进行机械加工提高工效，减轻劳动强度。五、创新和创意要求创新性设计是相对于常规性设计而言的，它是产品设计师在当前市场条件下所提出的一种新的设计思路。所谓产品创新设计，是指对过去产品设计的经验和知识进行创造性的分解组合，使所设计的产品具备新的功能。它是一种为市场开发新产品的新形式的设计过程。与常规性设计相比，创新性设计能够满足求新和多变的市场需求，有效地提高产品的市场竞争力。因此创新性已经成为当前评价产品开发成功与否、是否具有市场前景的一个基本尺度，国产品作为技术的媒介，通常以特定的技术原理为基础、具有特定的结构，以某种外观形创意折叠椅设计态作为外部表现，实现一定的产品功能。其中形态要素是产品系统中最基础的有机组成部分，在产品设计中占有重要地位。创造与革新是工业设计的最基本要素，它不仅要有使用价值，也要能营造氛围。产品必须具备技术革新或实用价值上有所创新的特点，同时还必须为户外人群营造一个舒适愉悦的休憩环境。造型设计特征对于工业产品，要求符合实用、创新、美观、经济、可靠的原则，公共座椅是工业产品，它包含三个基本要素：即物质功能、物质技术条件和实体艺术造型，同时它也包括精神功能和使用功能，而且它的造型设计要与科学技术、材料、结构、工艺和艺术内容紧密结合，在外观上要“时尚”，要符合“潮流”。在质感设计上，对可见部分、接触部分，如面板、操作件等，应做良好的视觉质感和触觉质感设计。在使用时，用户不是很关心它采用了何种技术，而是它使用是否方便，坐着是否舒适等，所以就必须重视产品造型设计。要求是使它的物质功能、使用环境和人们的心理产生统一、协调的感觉。生产工艺的先进性，造型处理上要体现材料本身所特有的合理的美学因素。

外观设计的创新是设计的灵魂。设计本身就是人类为改造自然和社会而进行构思和计划。创新设计为产品带来新的生命力，是使产品价值产生飞跃的决定性因素。创新有两种形式：一种是整体结构的创新，一种是现有的产品范畴内做局部的创新。在激烈的市场竞争中，创新性设计是产品取得竞争优势的重要因素之一。

创新是为了适应不同用户的特殊需求。折叠椅的发展是时代发展的产物，这要求我们要以新的思维去思考它，没一点创新的思维，就不是设计。设计的精髓便是以人为本，而我们在折叠椅的创新上要迎合社会的潮流，使造型真正符合现在社会人的需求。六、结论折叠椅是折叠与便携的统一体，工业生产出最小最轻的零部件来构成折叠家具，以适应各种天气气候。人们可以在野营、沙滩休闲、运动赛事等随处都可以见到不同的折叠椅，它是一种人们生活居家的好帮手。折叠椅经历了几千年的历史，逐步褪去了原来的外形，正以一个新的形式出现在我们面前，为我们平时的生活增添一份简单方便。而且现代的折叠椅形式简洁，美观大方，增添了许多功能性。当然，这次设计的折叠椅还有很大的改进空间，这是由于现在在各方面的知识积累还不是很足，所以不能意识到一些其他的问题，而我们只有通过积累这个储备财富的过程，去找到打开思路的那把钥匙，发现更多的问题，同时能更好的去解决。通过这个过程把那些已有的知识化为己有。.参考文献[1]

《机械原理与机械设计》张策.北京：机械工业出版社，2004

[2]

《机械工程材料》许德珠，朱起凡，吕烨北