新型多功能课桌椅创新设计研究

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1、新型多功能课桌椅创新设计研究摘要：研究了大学课堂教学形式，吸取教师和学生的意见，提出多功能课桌椅设计目标和任务。为实现设计目标，进行各种方案的分析和比较，最终根据功能最优和经济性综合评价结果，选择了一种新型多功能方案进行产品设计。根据选择的方案运用SolidWorks三维造型软件进行零部件的设计与装配。在学校的实习工厂进行零件制作和样品的装配，并在试制的过程中进一步对零部件的设计图纸进行修正和完善。新型多功能课桌椅设计达到了预期的设计目标，具有创新性和实用性，得到了师生们的认可。关键词：多功能；课桌椅；创新设

2、计1多功能课桌椅研究背景“机构分析与零件设计课程案例教学法教学研究与实践”教学改革项目的最终目标是为了培养高职学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神，加强动手能力的培养和工程实践的训练，提高高职学生针对实际需求进行机械创新、设计.制作的实践工作能力。根据教改目标设计了学生非常熟悉的课题“教室用设备和教具的设计与制作”作为学生的课后任务。教学改革课题组选定“新型多功能课桌椅的创新设计”作为课堂案例教学法创新实践的课题，以引导学生通过本案例的学习能举一反三完成自己的课题任务，从而实现机构分析与零件设计课程的教

3、学目标和案例教学法教学改革的目标。课桌椅是学校的主要设施，是学生上课和学习的主要用具。目前大学教室最普通的一种课桌椅是双人或多人桌椅连体式的，无法根据学生身高来调节，其舒适性不够，而且这种桌椅还特别不适用于一些边讲边练的设计课程以及自由分组需求。此外，利用计算机和手持终端进行学习并通过互联网完成作业成为未来大学生的学习生活趋势。基于这种情况，现有的课桌椅已经不能满足个性化的生活和学习的需求，迫切需要设计舒适、简洁、个性、有型且能满足现在和未来大学教学所需的课桌椅⑴。2多功能课桌椅设计目标和实现方案2.1设计目

4、标教室课桌椅的基本功能包括坐、书写、阅读、收纳、绘图、手工、实验等。考虑到便携式计算机会被引入课堂，因此课桌椅要兼具电脑桌功能。另外，大学宿舍离教学楼较远，因此课桌椅既要能满足上课学习的需耍，又要能满足空闲时休息和做课后作业的需要。课桌椅还要能充分运用人体工程学，舒适、简洁、个性、有型，适合不同身高的人使用。有些课堂还需要课桌椅能进行自由组合。课桌椅的设计目标就是尽量满足这些功能要求。2.2实现方案基于以上目标，将课桌椅的主要功能概括为以下儿点：①桌子作为普通课桌使用，桌面水平；②作为电脑桌和制图桌使用，桌面

5、可调节成水平或倾斜，提高计算机操作和绘图时的舒适性；③桌了可轻松地自由移动，方便教学需要时自由组合，不移动时桌腿放置稳固；④课桌椅要能作为具有书写功能的沙发休闲椅，满足空闲时休息和做课后作业的需要。与方案二、三比较，方案一在桌腿与高度调节装置使用齿轮齿条高度调节机构，其零件制作与装配要求较高，工艺性与经济性较差。方案二由于桌面分成两块且支架安装在桌体侧面，相比整体美观性比其他两种方案差，加之没有增加高度调节机构，创新性也较差。3种方案的评分见表2,选取得分最高的方案三为本次设计的实施方案。3多功能课桌椅的各项

6、设计及材料选择3.1总体尺寸设计根据《学校课桌椅功能尺寸》标准(GB/T3976—2002)中高校非固定式课桌和课椅的主要尺寸，结合设计目标确定课桌椅的关键尺寸，详见表3O桌面宽度与桌面深度比国家标准尺寸大是考虑到这张课桌要作为制图桌和电脑桌使用，靠背上缘距座面的高度和座面的有效深度也在标准尺寸的基础上适当加大，可提高使用者休息吋的舒适性。3.2结构设计结构设计总原则是结构简单，工艺性好。尽量采用学校现有的废料，尽量运用型材以减少机加工，从而降低设计和制造成本。1)桌椅框架设计。桌体考虑装箱体积最小和运输方便

7、的需要，釆用分块设计制作组装成体的方法。试制时为了减少加工量可做成一体。先根据总体尺寸确定桌面板的尺寸为800mmX600mmX20mm,考虑到美观性和安全性在其四角上要倒圆角。后板宽度和厚度要与桌面相同，组装后才能贴合，外观也更合理；因为桌体在转换后作为座椅使用，所以后板的高度尺寸要与靠背上缘距座面高度一致，尺寸确定为800minX400mmX20mm,考虑美观性和安全性，后板上面两角要设计R100的圆角。底板的尺寸由后板和桌面确定为750mmX495mmX20mm,但考虑人体工程学，底板前侧切去一R500

8、弧形，使人腿放置得更舒适。侧板的三侧面分别与后板、底板和桌面连接，考虑人体工程学的需要，桌面组装后要与水平面倾斜8。,侧板的上侧面应为8。斜面，其余尺寸由与之连接的板料尺寸决定。所有板料的厚度可根据所选材料强度的不同进行调整。为连接可靠和装拆方便，各块板的连接构件可采用长螺栓与特制异型螺母连接。2）三角架与桌面角度调节装置设计。三角架上面与桌底板连接，下面与竖杆连接，在装配体中起支撑桌体的作用。因为