劉文彬，梅少良，馬梟，李慧穎

摘 要：調(diào)查現(xiàn)在大學(xué)自習(xí)室中所使用的座椅存在的問題——面對著不同的身高和相同的座椅，千篇一律的座椅設(shè)計并不能合理的滿足我們的需要，調(diào)查了現(xiàn)時市場上存在的新型座椅的功能和類別，并分析了市場上的座椅對自習(xí)室的實用性，經(jīng)過研究和分析，設(shè)計出了可升降式座椅來解決這一問題。

關(guān)鍵詞：調(diào)查；設(shè)計；可升降式座椅

在現(xiàn)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中，大部分時間要在教室里度過，座椅要伴隨我們很長時間，由于身高和個人習(xí)慣的原因，我們每個人對座椅的高低要求也有很大的差別，傳統(tǒng)的座椅在高度上是固定不可移動的，在這種情況下，學(xué)生長時間學(xué)習(xí)，會對身體產(chǎn)生很大的負(fù)荷，尤其對勁椎的傷害更大，這也從側(cè)面反映了頸椎疾病越來越低齡化的趨勢。而我們設(shè)計的應(yīng)用于自習(xí)室的可升降式座椅，通過用一個手柄帶動蝸桿、蝸桿帶動蝸輪，控制齒輪的傳動，進而控制與之相嚙合的齒條的上下移動，從而調(diào)節(jié)座板高低，讓我們有條件選擇自己感覺舒服的高度，這樣不僅有利于學(xué)習(xí)效率的提升，同時對身體健康也是一種保護。

1 現(xiàn)行自習(xí)室座椅的調(diào)查分析

1.1 大學(xué)自習(xí)室的座椅調(diào)查

通過市場調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)顯示，在現(xiàn)行的所有自習(xí)室座椅中，一些大學(xué)依舊采用傳統(tǒng)的固定式座椅結(jié)構(gòu)，在一排座椅中有一個固定的支架來同時支撐同排所有座椅面板，這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)注定座板高度的固定，同時還存在空間狹小等問題。在大多數(shù)學(xué)校自習(xí)室的座椅結(jié)構(gòu)據(jù)有開合結(jié)構(gòu)，當(dāng)人離開時座椅面板豎立起來節(jié)約空間，但卻沒有可以調(diào)節(jié)高低的功能。

除探究自習(xí)室座椅結(jié)構(gòu)方面的問題，我們也通過調(diào)查問卷、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查等形式，在中國石油大學(xué)（華東）、山東科技大學(xué)、山東理工大學(xué)等三所院校的部分學(xué)生進行社會調(diào)查，共發(fā)放問卷1000份，收回有效問卷968份，其中72.7%的同學(xué)認(rèn)為“現(xiàn)在各學(xué)校中所采用的自習(xí)室座椅存在一定缺陷，希望得到一定改進”，19.5%的同學(xué)認(rèn)為“無所謂，無影響”，其他一些同學(xué)則認(rèn)為“無需改進”。通過以上調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在自習(xí)室中應(yīng)用的座椅在一定程度上有改進的必要。

1.2 市場座椅調(diào)查

同期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然市面上已經(jīng)存在可以調(diào)節(jié)高低的座椅，例如公司辦公的可調(diào)節(jié)高低，可旋轉(zhuǎn)的座椅，但是由它的構(gòu)造我們可以發(fā)現(xiàn)，這種座椅是通過調(diào)節(jié)座椅中間的立柱來控制升降，類似于千斤頂?shù)脑?，整個座椅除了底座不動其余部件都跟著立柱的升降來回高低變化，可見，并不適合在自習(xí)室這種公共性并且座椅相連的場合使用。市場上還存在幾種根據(jù)健康理念而設(shè)計的幾種座椅。例如市面上新興的一種糾正坐姿防近視座椅，其特點就是類似于騎坐式結(jié)構(gòu)，把傳統(tǒng)的背靠面擋板設(shè)計在胸前，并且可以調(diào)節(jié)擋板的高低來控制學(xué)生距離書桌的距離達到預(yù)防近視的目的；另一種設(shè)計如地板內(nèi)凹式隱藏折疊座椅，由名字就可以知道這種座椅是一種可以折疊的結(jié)構(gòu)，用的時候直接打開并進行組裝，不用的時候折疊起來，能夠有效的節(jié)省空間；還有如座椅式健身器，把健身棒和跑步踏板安裝在座椅的支撐架上，不用的時候可以直接縮回到座椅里去，不會占用過多的空間又能起到健身的作用，同時節(jié)省了購買健身器材的額外費用，特別適合中小型家庭使用。

1.3 調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題

通過以上各項調(diào)查，綜合分析可得，市場上雖然出現(xiàn)多種可以調(diào)節(jié)升降的座椅，但是相比較而言結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價高，有的甚至需要電力、液力的輔助，無論從經(jīng)濟、環(huán)保、空間或?qū)嵱玫确矫婵紤]，并不適用于自習(xí)室實用。

2 新型自習(xí)室可升降座椅設(shè)計方案

圖1 新型自習(xí)室可升降式座椅原理圖

基于以上調(diào)查所獲得結(jié)論，我們設(shè)計了一款更適宜應(yīng)用于自習(xí)室的可升降式座椅。本設(shè)計是通過齒輪傳動原理，通過人力轉(zhuǎn)動手柄，將動力傳遞給蝸桿，動力依次傳遞到蝸輪—齒輪—齒條，由于齒輪與齒條之間的嚙合，帶動齒條做上升或下降運動，將座椅面板與齒條框連接在一起，則由齒條的運動實現(xiàn)面板的上下運動，從而實現(xiàn)座椅的升降，另一方面，在座椅達到我們想要的高度時，由于蝸輪蝸桿運動的自鎖性能，從而固定座板高度，當(dāng)不在認(rèn)為旋轉(zhuǎn)手柄情況下，座板不會下降。此外在座板設(shè)計上，將座板的重心位置放在前半部分，這樣，當(dāng)人離開的的時候面板可以自動豎立起來，從而達到節(jié)省空間的效果。

3 新型自習(xí)室可升降座椅的優(yōu)點分析

通過對上述市場上的座椅分析和研究，我們設(shè)計了適合自習(xí)室使用的升降式座椅，其特點如下：

（1）從結(jié)構(gòu)方面講，該升降式座椅結(jié)構(gòu)比較簡單，通過簡單地手柄轉(zhuǎn)動將動力通過齒輪、齒條，傳到面板，相比傳統(tǒng)的座椅只增加了齒輪嚙合傳動體系。在結(jié)構(gòu)上達到了節(jié)省材料和減少技術(shù)投入的目的。另外，重心的改變，既能夠節(jié)約空間，同時還能使結(jié)構(gòu)更加簡單，對于座椅的實際使用有很大的方便，同時，簡單的結(jié)構(gòu)使得座椅不易損壞，即使出現(xiàn)問題，維修起來也比較簡單，避免了不必要的維修費用。

（2）從實用性方面講，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)有效的解決了因個人要求不同所造成的問題，由于自習(xí)室的桌子高度是相同的，而每個人身高和習(xí)慣不同，對座椅的高度要求也是不同的，通過調(diào)節(jié)座椅的高度，進而達到每個人的需要，不僅可以提高教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，同時對學(xué)生的健康也有很大的幫助。

（3）從經(jīng)濟效益方面講，本設(shè)計所用材料成本較低，設(shè)計結(jié)構(gòu)也比較簡單，加工起來相對比較容易，這樣可以大大節(jié)約所需的費用，在生產(chǎn)的過程中能夠很容易的進行批量生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

這種新型自習(xí)室可升降座椅利用了蝸輪蝸桿傳動、齒輪嚙合傳動及其自鎖的原理，并利用物體本身的重力特性等，從而達到設(shè)計的目的，同時還能在一定程度上簡化結(jié)構(gòu)。

這種座椅改變了傳統(tǒng)自習(xí)室座椅單調(diào)，不能升降等問題，在一定程度上有利于學(xué)生的健康，同時對教學(xué)也有一定的幫助，我們相信，在控制制作成本的前提下，我們的作品能夠在市場上得以推廣。