多功能椅子设计

多功能椅子设计

《人机工程学》

课程考核大作业

专业: 机械设计制造及其自动化

班级: 机械11202

序号: 16

姓名: 刘仁良

平时成绩大作业成绩总评成绩

2014 — 2015学年第一学期

摘要

在多功能办公椅的设计中，蕴含了许多创新设计理念，主要能实现正常、舒适地办公、仰躺休息和进行臂力锻炼、进行颈椎按摩等功能，满足了布局合理、结构紧凑、安全舒适、操作方便、符合人性化设计等要求。该多功能椅结构简单、功能多样、经济实惠，能满足各类群众的需求。

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一、设计题目

1.1 多功能椅设计背景和意义

目前，越来越多的办公室人员及其他脑力、体力劳动者采用坐姿进行工作，并且随着技术的进步，坐姿还将成为我国未来劳动者主要的工作方式。因此，办公座椅设计和相关的坐姿分析日益得到人体工程研究者和设计师们的关注和研究。

20年前，患腰肌劳损的大多是凿四五十岁的搬运工人或在田间劳作的农民，他们的工作多以腰部力量为主(所以易发生劳损;而如今，腰肌劳损并非是中老年人和体力劳动者的“专利”。来看病的患者中多了许多35岁以上的公司白领，他们大部分时间保持坐姿，即“三坐”人群:上下班路上坐车;上班时坐办公室;下班后久坐看电视、上网。正是由于这种工作、生活方式的改变。加上不良坐姿等原因，使腰肌劳损具有了高发性和年轻化的特点。

同时由于城市化的飞速发展，现如今人们由于工作地点离家较远，中午很难得到午休，本文设计一款多功能椅来实现职工在中午进行短暂午休的功能。

大多数在办公室从事脑力劳动的工作人员由于工作紧张、家务繁忙、场地不足、缺乏合适的健身器材等因素，参加健身锻炼的人数及效果都很不理想.而大多数在办公室从事脑力劳动的人员由于长期伏案工作，极易使颈、椎间盘疲劳受损而引发轻微的颈椎病;另一些使用电脑、打字机、复印机等办公设备的专职人员，由于长时间从事电脑数据输入、键盘打印以及其他需要手臂单调重复动作，极易引发以手、腕、臂功能性损伤为主要表现的“反复紧张性损伤症”的现代职业病。目前市场上常用的按摩椅只具有单一的按摩功能，健身器材又需要专用的房间安置，无论是普通按摩椅还是健身器材，都不适宜直接放置于办公室使用，为此开发设计了“ 多功能办公椅”，以帮助长期在办公室工作的人员进行方便、适当的休息与锻炼。

多功能办公椅的顾客是久坐人群，如企业家、个体工商者、白领、中老年人、司机、学生等，在中国这些人群不低于1.5亿人，而且都是社会中高消费能力人群。所以本设计产品是有很大的市场和利润空间。

当然现如今的多功能办公椅的发展也已经较为成熟，满足各种需求，实现各种功能的办公椅已经琳琅满目，如图-1、2。

图1-1 现代出现的多功能椅

图1-2 现代出现的多功能椅

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但是考虑到这些多功能椅的成本和功能性，本文提出了一种成本更加低廉，功能更加强大的多功能办公椅。

1.2 多功能椅的创新点

基于以上背景，本文设计了一款集合了多种功能的办公椅，实现了将多种功能实现到一个座椅之中，方便了人们锻炼，休息，调整坐姿，按摩等，并用了机械机构来实现设计的功能。

本文依据图-3作为参考依据，加入本人的设计思路，调整各个单元的位置以及功能实现方式。

3 现代多功能椅结构图图1-

1.3 主要内容

本文对多功能椅的各个部件进行设计，分析其的最优情况，对各个结构部分分块考虑，最后用Solidworks软件对其进行仿真，验证座椅的设计思路。

第一节介绍多功能椅设计的背景意义，第二节说明各个模块的功能及详细的设计思路，第三节依照Solidworks软件对多功能椅进行仿真建模，更加直观的观测，并验证设计结果。第四节对本文进行总结，得到设计的多功能椅满足设计

要求。

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二、多功能椅结构设计 2.1(1多功能椅的基本结构

坐椅设计需综合考虑功能、结构、造型、色彩、材料、生产等多方面因素并要符合人体生理、心理及人体活动规律，最大限度地减轻“坐疲劳”，同时达到安全、方便、舒适、美观之目的。据生理学知识，人体落坐后，脊柱被强制改变自然的曲度，由此形成的椎间压力使人在久坐之后感到腰酸背疼。故设计椅背的曲线能够契合坐姿脊柱，上体的重心落在臀部的骨骼上，上半身民大腿、大腿与小腿的角度均成85?到90?，确保使用者的重量尽可能分散在身体的不同接触面，产生舒适的感觉。对于大批量生产椅子，要符合多数成人人体的测量统计。作为多功能办公椅首先要实现普通椅子的功能，以下是正常、舒适办公的结构设计。

(1)任意调节靠背角度的结构设计根据各人坐姿习惯的不同，可以任意调节靠背的倾斜角度

(2)头部枕靠上下位置和前后位置调节的结构设计根据各人身高不同，可以调节头部枕靠的下位置，根据各人坐姿习惯的不同，可以调节头部枕靠装置的前后位置(移动距离在40~50mm)

(3)坐垫深度的选择很重要，对于身材高大的人来说，坐垫太浅会因为大腿下面无足够的支撑面而感到不适;反之，身材稍小的人则会因为坐垫太深而背部不能与靠背接触，势必要端坐，长时间的端坐更容易疲劳;因此，坐垫深度一般取400

到450mm，而且深度最好可调，即靠背能在坐垫面上移动，以保证不同身高的人都有一个舒适的位置。

(4)坐垫上表面至地板的距离也很重要，坐垫的高度在保证双脚能自如踏在地板上，并可以自由地前伸后屈。因此坐垫高度一般取380到450mm为宜，最低不小于300mm，最高不大于480mm。

(5)坐垫宽度可以稍微宽些，方便使用者调整姿势，但太宽会影响操作的方便性，一般取420到500mm。

(6)靠背宽度可以与坐垫的宽度相同，也可以比坐垫稍窄些，但太窄会破坏座椅的整体造型，为了造型美观及不影响上肢活动而设计成上窄下宽的外形。现代座椅一般取相同宽度。

2.1.2 座位设计的一般原则