[发明专利]一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法

说明书

本发明具体涉及一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法，属于座椅设计技术领域。椅面下部的连接铰链和施力装置，该施力装置包括弹簧、拉杆。铰链一面B固定于椅面处的连接板，另一面A与座椅支柱固定连接，两者通过一根销钉联系，这样构成一个铰链；同时座椅下部有一施力弹簧，B上铰接着一根拉杆，拉杆的另一端放在A上，拉杆套有一个施力弹簧，当使用者坐在椅面，靠着椅背，前后仰合时，弹簧提供恢复力，同时将弹簧反力加载到铰链上。这样以来，可以根据金属强度，座椅使用状况来确定座椅活动机构：弹簧、铰链的设计参数。

技术领域

本发明具体涉及一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法，属于座椅设计技术领域。

背景技术

现今企业办公室，存在大量办公座椅损坏的现象，其失效形式为椅面下部的金属连接铰链处发生断裂破坏，椅面与下部立柱分离，导致大量办公座椅破坏和浪费。办公室座椅大部分为常见的靠背式座椅，椅背可以随着使用者的仰靠而前后转动，座椅承受着人体仰合拉动弹簧传递来的交变载荷，椅面背部的金属活动机构在交变载荷作用下发生断裂破坏。目前没有技术对办公座椅活动机构设计参数确定的系统设计方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，。

本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：

一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法，包括以下步骤：

步骤1、进行座椅使用时的机械运动力学分析，随着座椅拉杆的移动，相应弹簧的压缩量公式为：Δ＝Lα(1)

公式(1)中，Δ表示弹簧压缩量，α表示铰链张角或座椅仰角，L表示铰链销钉和拉杆与铰链B面的铰接点的距离；

步骤2、弹簧作用在铰链A、B面上的作用力或座椅回复力的公式为：

F＝kΔ＝kLα (2)

公式(2)中，k为弹簧的弹性系数；

步骤3、将座椅的活动部分作为分析对象，弹簧提供座椅仰合后的恢复反力，弹簧力对销钉中心点的力矩起抵抗重力矩的作用，二者相等，公式为：

M＝FL＝kL²θ＝Wc₀ (3)

kL²＝Wc₀/θ (4)

公式(3)与(4)中，L是弹簧重心轴和销钉中心的距离，c0是人体重心的横坐标，即人体对销钉铰点的力臂，c0取决于座椅设计参数θ,β,c₁,c₂,b,d相关；

步骤4、在进行具体设计时，应该使用椅面仰角最大θmax、椅背仰角最大βmax、体重W，参数c1，c2是上下半身的重心与点G的距离；b，d用来确定铰链销钉的位置，它们要使人体正坐时，重心对铰链销钉中心的力臂c0越小越好，座椅设计参数θ,β,c₁,c₂,b,d的相关关系如下：

D:(-b,d)

x_D′＝-r_D′cos(θ₀+θ)

y_D′＝r_D′sin(θ₀+θ)

G:(c₁-b,d)

x_G′＝r_G′cos(α₀-θ)

y_G′＝r_G″sin(α₀-θ)