1、项目编号： 201310190S010 大学生创新创业训练计划项目总 结 报 告( 国家级 省 级 校 级 )项 目 名 称 多功能座椅 项 目 类 型 创新训练项目创业训练项目创业实践项目 项 目 负 责 人 张军浩 指 导 教 师 姜 帆 所 在 学 院 工程训练中心 立 项 年 度 2014年 2014 年 5 月 17 日 摘 要现如今，随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，对生活质量的需求也逐渐升温，而家居设施正是提高人们生活质量必不可少的，但是大多数家居设施的功能都比较单一。在家庭生活中，功能单一的家居设施不断增多，使室内剩余的空间越来越小，空间利用率降低，给人们的居家生活带来些
2、许不便，无形中降低了人们的生活质量。因此人们便期待在家庭生活中拥有一种既占用空间小又不降低生活质量的家居设施。而本项目组所研究的多功能座椅正是迎合人们的这种需求。本项目集座椅、摇椅、梯子三种功能于一体，其结构合理，操作简单，仅通过一些简单的机械运动及机械机构的调节，就可实现三种工作状态的相互转换，替代功能单一的座椅，本项目以外观时尚新颖、空间占用率低及多功能性等优点，使人们满足基本生活需求的同时又提高了生活质量。本项目不仅适用于家庭生活还可应用于企业单位中，其座椅可以减缓工作人员因长时间工作而产生的疲劳，摇椅可以保证工作人员的正常休息，梯子在一定的工作环境中可以为工作人员提供便利。项目组成员对
3、市场进行了广泛的的调研，发现本项目以其多功能性、空间占用率低、操作方便等优点收到了大众的青睐，市场前景比较广阔。关键词：座椅；摇椅；梯子；多功能性目 录1.选题背景42.论证方案52.1设计思路52.2总体方案53.研究方法64.研究内容74.1座椅部分74.2梯子部分74.3摇椅部分75.创新点86.研究结果96.1产品性能96.2指标参数97.取得成果10感悟与寄语11参考文献121.选题背景现如今，随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，对生活质量的需求也逐渐升温，而家居设施正是提高人们生活质量必不可少的，但是大多数家居设施的功能都比较单一。在家庭生活中，功能单一的家居设施不断增多，使室
4、内剩余的空间越来越小，空间利用率降低，给人们的居家生活带来些许不便，无形中降低了人们的生活质量。因此人们便期待在家庭生活中拥有一种既占用空间小又不降低生活质量的家居设施。而本项目组所研究的多功能座椅正迎合了人们的这种需求。本项目集座椅、摇椅和梯子三种功能于一体，其结构合理，操作简单，仅通过一些简单的机械运动及机械结构的调节，就可实现这三种工作状态的相互转换，替代了功能单一的座椅。本项目以外观新颖时尚、空间占用率低及多功能性等优点，使人们满足基本生活需求的同时又提高了生活质量。本项目不仅适用于家庭生活还可应用于企业单位中，其座椅可以减缓工作人员因长时间工作而产生的疲劳，摇椅可以保证工作人员的正常
5、休息，梯子在一定的工作环境中可以为工作人员提供便利。项目组成员对市场进行了广泛的调研，发现本座椅以其多功能性、空间占用率低、操作方便等优点受到了大众的青睐，市场前景比较广阔。本项目的研究能够使学生更深层次理解机械设计、加工、装配的工作流程，理解现代机械领域中各种常用的机械结构及机械零部件。而且通过本项目的研究可以对学生所学的理论知识进行充分的验证及深入的了解。以此提高了学生的设计能力及实践操作能力，促进学生的创新意识，提高创业能力，为踏入社会奠定坚实的基础。2.论证方案2.1设计思路现如今，随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，对生活质量的需求也逐渐升温，而家居设施正是提高人们生活质量必不可
6、少的，因此，挑选一款适合自己的家具尤为重要。经过对市场现状与家具使用情况进行调查与分析，发现市场上的多数家具功能单一、空间利用率低、性价比低，无法满足使用者的需求，而本项目组所设计的多功能座椅就是针对以上问题制成的。2.2总体方案为了实现本项目集摇椅、座椅、梯子于一体的功能，项目组在研发阶段设计以下方案：在三维绘图软件Solidworks中对座椅的零部件进行三维建模，并进行应用模块化设计，即采用对单个模块进行设计和装配，最后组装到一起的方法，对座椅的零件进行调整及改进。这样设计既有利于查看各零部件之间的配合，也有利于各模块之间的拆装，缩短设计时间。梯子支架折叠及梯子中间踏板翻折结构设计：座椅前
7、支架腿两个侧板内侧安装有可旋转折叠的梯子支架，梯子支架旋转折出并与受力装置相接合，以保证梯子的稳定性。梯子中间踏板由座椅前支架腿和座椅后支架腿组成，采用铰链机构设计，将座椅后支架腿翻转180度置于座椅前支架腿上，相互重叠形成了中间踏板，实现梯子的功能。摇椅弧面触地结构设计：座椅后支架腿与座椅前支架腿采用弧形设计，将梯子放倒后，形成一个弧形面，将此弧形面作为摇椅触地面结构,使摇椅能够平稳的摇摆，靠背斜角式结构设计：座椅靠背的设计是根据人体工程学原理，采用斜角式结构设计，根据调查数据显示，满足人体舒适度的角度是110度-120度，考虑到多功能座椅整体结构的设计要求，采用118度的斜角作为座靠背倾角
8、。3.研究方法本项目组在分析了该项目的实施方案后，考虑到软、硬件条件等多种因素，采用如下方法进行项目的研究与制作。1）进行市场调查首先项目组对当前市场上家具的使用情况进行了调查，并对现有的家具存在的弊端进行问题分析。发现当前市场上投家具的功能太过于单一，样式不够丰富，不能满足所有使用者的需求。2）提出设计方案针对现有家具功能单一、样式不够丰富问题，项目组进行问题讨论，并提出自己的设计方案，最终确定出一套较为合理的设计方案，来实现项目所要达到的最终目的。3）建立虚拟模型项目组对方案进行虚拟模型的建模、装配、渲染以及分析处理，并根据实际情对不能满足方案的部分进行调整。4）设计加工模型分析进行实际加
9、工所应具有的条件，对模型进行修改，转换成可以切实加工的零件模型并设计加工图纸。5）进行实体加工根据模型以及图纸进行实体零件的加工以及整体的装配。6）进行调试美化对产品进行调试，查找结构中存在的问题，加以改正。对产品进行细化加工以及美化。7）整理文字材料总结所做的工作，整理项目进行过程所涉及到的相关材料，准备项目结题材料。4.研究内容本项目根据现有家具所存在的弊端进行分析，结合新的设计理念，融入一些新的功能，将其内容丰富化，使其性价比更高。4.1座椅部分本座椅靠背打破了以往靠背形如直线的形式，其设计采用了人机工程学原理对靠背样式进行了弧形设计，让使用者在使用时更加的舒适。靠背的背面安装有可向上滑
10、动的上滑板及向下滑动的下滑板，两滑板与靠背的弧形一致，通过滑道装置与靠背进行连接。向上滑动上滑板，将其嵌入到靠背内部的阶梯式凹槽中而固定，以此来调节靠背的高度满足使用者的需求。4.2梯子部分本座椅含有一个前脚架、一个后脚架。该前脚架由两个前侧板组成，两板间固定连接一横板作为梯子的下踏板。下踏板通过铰链装置连接有一横板，后脚架由两后侧板组成，两板间固定连接一横板作为梯子的上踏板。两脚架分别与两块椅面固定连接，两块椅面由可滑动式铰链连接，保证座椅椅面及摇椅的弧形触地面结构的平整度。后脚架翻转180度后两块椅面相重叠形成梯子的中间踏板。梯子的整体框架由紧固装置进行固定。椅面与前脚架的整体高度是靠背高
11、度的二分之一，以保证梯子的两触地面在同一平面上且与地面保持平行。前脚架两侧板内侧安装有可旋转折叠的支架，在需要时旋转折出并与受力装置相接合保证梯子的稳定性。收回后与前脚架两侧板上的磁性物质相吸合而固定，从而达到美观的效果。4.3摇椅部分梯子放倒后，弧形触地面结构与地面相接触形成摇椅。座椅靠背的背面作为摇椅的椅面，上滑板与下滑板滑出并嵌入到靠背的凹槽中而固定。弧形椅面将使人们在感到更加的舒适，以起到减缓疲劳的作用。摇椅的弧形触地面结构的弧形较小，将摇椅的摆角限制在一定范围内，有益于摇椅在摇晃时的平衡性。5.创新点1、结构创新：1）设计采用了人体工程学原理,将靠背设计成弧形结构,使人们在使用时更加
12、的舒适。2）前脚架两侧板内侧安装有可旋转折叠的梯子支杆，梯子支架旋转折出与受力装置相接合以保证梯子的稳定性。3）后脚架翻转180度置于前脚架上形成梯子，此时以铰链连接的两块椅面翻转后相互重叠形成了中间踏板。4）脚架翻转180度后其上的弧形面结构与前脚架上的弧形面结构相接合，形成一个弧形面作为摇椅触地面结构。2、功能创新：集座椅、梯子、摇椅于一体，可以进行相互转化。3、应用创新：代替传统座椅，一物多用，性价比较高。6.研究结果经过虚拟软件建模以及对其进行实体加工，完成了该项目的制作，并且保证一定的产品性能，达到如下指标参数。6.1产品性能1）多功能座椅结构小巧，使用起来比较方便。2）占地面积小，
13、空间利用率高。3）座椅、摇椅与梯子可以相互转换。4）功能强大，性价比高。6.2指标参数主要材质：木质，环保无污染。最大承重：50kg占地面积：150*70cm7.取得成果1）成果一：多功能座椅实体一个及说明书1份； 2）成果二：装置图纸1套；3）成果三：申请专利1项； 4）成果四：相关研究报告1份5）成果五：省级论文1篇；感悟与寄语通过这段时间的努力，本项目终于圆满完成，项目组收获颇丰。首先，在前期的方案讨论及设计建模的过程中，小组成员各尽其职，能够主动负责自己较为擅长的部分，大家能够互相积极配合，充分发挥自己所学的知识。当遇到难题时，大家互相互沟通，讨论出一套合理的解决方案，或者与老师一起分
14、析，在老师的指导下，我们不仅解决了存在的问题，也学到了更多的知识，对问题有了更深一步的认识。在后期的加工制作过程中，本项目组的成员更是不怕吃苦，项目组能够认真负责的对每一张加工图纸进行审核校对。在涉及到加工时出现的一些问题，项目组能够积极采取多种应对措施，改变设计思路，最终完成项目的制作，制作出实物。通过本项目，我们深入学习三维软件，更重要的是，学到独立解决问题能力以及动手实践能力，这对以后的学习与工作都有很大帮助。通过参加本项目，项目组成员可以巩固所学的理论知识，增强学习能力，通过还能将理论应用到实践中，验证了理论知识，培养了解决实际问题的能力，全面提高项目组成员的专业知识水平以及综合素质能
15、力，对未来社会的需求奠定基础。参考文献1 张启亮，杨伟.办公座椅设计中人体工程学分析J.兰州工业高等专科学校学报，2011,18（4）：52-54.2 张龙江.Solid Works软件在RH液压系统设计中的应用J.重型机械，2004，（2）:69-71.3 罗煜峰.基于Solid Works的参数化特征建模技术研究J.机械设计,2004，21（2）：52-54.4 李强，肖杨.浅谈人体工程学在现代设计中的应用J.科技创新导报，2010，（28）：236.5 石建军，马念杰.ANASYS软件在锚杆静力分析中的应用J.华北科技学院学报，2007，4（4）：29-30.6 曹明，宋春明，张东升，等.基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析及结构优化J.机械工程师，2014，10：112-114.
