【正文】 參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它?；?Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 19 塊或自行利用 C 語(yǔ)言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。 Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。239。 αc o sαs i n += CYCXe NNR ZW WMmaxσ = =239。m a x =98000N39。 A點(diǎn)的桿件垂直力 : 1αcos= AA NR =196N 1m a x αc o s== AA NbADRM =98000N P=1960N 。 c=200mm。 b=d=150mm。后腿 AC 的危險(xiǎn)點(diǎn)為 D，將各支點(diǎn)的力都分解成垂直于桿件的彎曲力和沿著桿件作用的軸向力， A點(diǎn)的桿件垂直力： 1αcos= AA NR 1m a x αc o s== AA NbADRM ZAZW WNbWM 1m a x αc osσ == 式中：為 D點(diǎn)后腿抗彎截面模量。 各結(jié)點(diǎn)受力的方向如圖 所示。39。 = Ps bfcscf + )αc os( 1 依 C點(diǎn)取距可求出 )αc o sαs i n()(αc o s 211 =+ DYDXA NNPbaN Pas babfcscfN DX ++= )αs i n αc os)()αc os(αs i n αc os(11111 由圖 可知： 39。 圖 電腦椅的受力圖 分別在 A、 B點(diǎn)取距，前、后腿受力公式如下： )αc o s( 1= bfcsPsN A )αc o s( 1++= bcfPsN B 可得： s PbfcsN A = )αc os( 1 PsbfcsN B +++= 1αc os 基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 14 分別取各桿件為研究對(duì)象，各鉸支點(diǎn)摩擦忽略不計(jì)，計(jì)算結(jié) 果如下： 根據(jù)座板受力情況，依 M點(diǎn)取距，有 PcfNN DYDY == 39。 基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 13 3 電腦椅的力學(xué)分析 電腦椅的受力分析 電腦椅的受力分析情況如圖 。 本次設(shè)計(jì)的電腦椅 可適合身高在 米 — 米之間的人，坐在其上與坐在普通椅子上的高度完全一樣，無(wú)論在辦公室還是在家里，使用這種坐具都很合適?？勘吃谙鄳?yīng)腰的地方要鼓起，它距坐面的垂直高度從 10～ 18 厘米。靠背與坐面的夾角應(yīng)在 105～ 110 度。兩扶手內(nèi)側(cè)距離在 420440 之間，扶手前端應(yīng)比后端稍寬，一般是兩側(cè)分另張開(kāi) 10 度左右 。扶手高度應(yīng)與人體坐骨結(jié)節(jié)點(diǎn)到自然垂下的肘部下端的垂直距離相近，通常認(rèn)為距坐面高 240mm 左右最為合適，并應(yīng)與坐面平等。 扶手：扶手是增加坐椅舒適性的補(bǔ)助支撐構(gòu)件。正確椅背高度應(yīng)依據(jù)椅子的使用功能而定，一般椅背應(yīng)在肩胛骨以下，以便于背部肌肉得到適當(dāng)?shù)男菹?，同時(shí)也便于上肢活動(dòng)；對(duì)工作用椅為全球上肢前后左右活動(dòng)，高度要低于腰椎骨基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 12 上沿；休息用椅坐者處在躺坐之間，靠背應(yīng)加高至頸部或頭產(chǎn)。 靠背高度：靠背高度是指椅背上沿至椅背與坐面交接處的距離，是沿椅背平面中線測(cè)量的長(zhǎng)度，靠背必須具有支持背部的作用，并 且根據(jù)需要稍向后傾斜，以支持身體的質(zhì)量，兩者之間必須形成 95 度或更大的角度，它的作用是使人的身體保持一定的姿態(tài)，同時(shí)分擔(dān)部分人體質(zhì)量，如果靠背垂直和太低，就使人腹部凹曲，腰部肌肉被拉緊，尤其是背部受椅背板邊緣壓迫。根據(jù)我國(guó)人體尺寸，一般靠背椅坐寬不應(yīng)小于 380mm,扶手椅不小于 460mm。我國(guó)成年男女的大腿水平長(zhǎng)度尺寸平均可取 420mm，故一般常用的靠背椅坐深不宜大于 420mm。如果坐位過(guò)深，會(huì)令人背部無(wú)法觸及靠背，使腰部的支撐點(diǎn)懸空，上身一部分質(zhì)量要靠頸項(xiàng)來(lái)支持，同時(shí)下身還有向外滑出趨勢(shì)，使人無(wú)法久坐。由上述可知，坐高的決定與人的小腿高度有密切關(guān)系，按照人體工學(xué)的基本原理，坐高應(yīng)小于人體坐姿態(tài)時(shí)小腿肋窩到地面的高度，根據(jù)我國(guó)男性平均胭窩為 408mm，女性為 385mm，再加上 鞋的高度，則高為 420430mm，考慮到小腿的活動(dòng)作地，一般采用 400410 為宜。這種 壓力雖不算大，但時(shí)間長(zhǎng)了易引起血液循環(huán)障礙，肌腱就會(huì)發(fā)脹而麻木。如果坐位太低，要保持身體平衡惟有把雙腳向后屈，但這樣會(huì)使上身全部質(zhì)量集中在臀部中央，使臀部的一些肌肉受到很大壓力，同時(shí)兩腿又容易疲勞，很難得到休息。坐面的高低使人體的接觸面也不同，因而決定了坐椅的舒適程度，通過(guò)以小腿高為標(biāo)準(zhǔn)的坐高與高于小腿高度的坐面實(shí)測(cè)，可以看出其體壓是不同的。 坐高：坐高是指坐板前沿高度，這個(gè)高度決定了椅子的舒適程度。 6) 椅墊必須山足夠的墊料和適當(dāng)?shù)挠捕?，使其有助于體 重壓力分布于坐骨結(jié)節(jié)區(qū)域。 4) 腰椎下部應(yīng)提供支撐，設(shè)置適當(dāng)?shù)目勘骋越档捅巢烤o張度 。 2) 身體的主要重量應(yīng)山臀部坐骨節(jié)承擔(dān) 。 3. 座椅設(shè)計(jì)原則 理想的座椅，應(yīng)使就坐者體重分布合理，大腿近似水平狀態(tài)，兩足自然著地，上臂不負(fù)擔(dān)身體的重量，肌肉放松，操作時(shí)軀干穩(wěn)定性基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 10 好，變換坐姿方便，給人以舒適感。實(shí)際上，人們?cè)诠ぷ髦卸际遣粫r(shí)地調(diào)整著自己的坐姿。的靠背可防止骨盆的旋轉(zhuǎn)，增加坐姿的穩(wěn)定性，且使坐姿更接進(jìn)自然。當(dāng)軀干前傾時(shí)，背上方和肩部肌肉活動(dòng)度高，以桌面作為前傾時(shí)手臂的支撐并不能降低活動(dòng)度。如能保持這種狀態(tài)，人體就會(huì)達(dá)到比較舒適的坐姿。大臂與小臂般為 80186。小腿與腳掌般為 85186。同時(shí)大腿與小腿之間均角度般為100186。舒適的坐姿應(yīng)保持腰曲弧形處于止常狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，各椎骨之間的間距止常，椎間盤上的壓力輕微而均勻，腰背肌肉處于松 弛狀態(tài)，從上體通向大腿的血管小受壓迫，保證血液循環(huán)止常，囚此最舒適的坐姿是臀部稍離棄背向前移，使上體略向后傾斜并保持體腿夾角在 90186。在良好的姿勢(shì)下，壓力適當(dāng)?shù)姆植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上分布均勻的靜載荷。 電腦椅設(shè)計(jì)不僅要在制造工藝和生產(chǎn)方面可行，符合安全的要求，更重要的是設(shè)計(jì)一思想要體現(xiàn)人機(jī)土程學(xué)、解剖學(xué)，使人坐著舒適，減少疲勞度，提高土作效率，這才是我們的的最終目標(biāo)。符合人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的電腦椅，大為改善人體對(duì)電腦椅的各種需求，降低職業(yè)病的發(fā)生，提高土作效率，使工作者一達(dá)到滿意的工作狀態(tài)。一些國(guó)外進(jìn)口和模仿國(guó)外品牌設(shè)計(jì)的電腦椅，雖有部分 按人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)合理的地方，但只是照搬，設(shè)計(jì)方面并不完善，使用后同樣會(huì)給健康帶來(lái)不良影響。目前我國(guó)的電腦座椅品種繁多，款式和顏色不乏新穎豐富。這樣，又來(lái)所謂的“電腦族”的“職業(yè)病”。 基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 8 2 電腦椅的設(shè)計(jì) 電腦椅的設(shè)計(jì)調(diào)研 進(jìn)幾年來(lái)，隨著電腦的推廣，“電腦族”也不段在壯大，越來(lái)越多的工作人員需要在電腦前完成工作。時(shí)間長(zhǎng)了，就會(huì)出現(xiàn)眼睛模糊、腰酸背疼等毛病，這是因?yàn)槿绻娔X椅與辦公桌高度不夠匹配，很容易對(duì)眼睛和關(guān)節(jié)造成傷害。 能角度自由調(diào)節(jié)、無(wú)級(jí)無(wú)段鎖定、弧形貼背設(shè)計(jì)、弓形架強(qiáng)度及彈性處理、扶手弧形流線處理等 。 木腳 ：鐵架，木頭面只起裝飾作用。由于塑料的再生利用，此類產(chǎn)品相對(duì)環(huán)保 。 尼龍塑料腳：現(xiàn)已大量使用，質(zhì)量多檔次。大部分是一些小椅子在用。而順德龍江引領(lǐng)著全國(guó)的電腦椅款式和質(zhì)量，如佛泰辦公家具廠 。 中國(guó)是電腦椅制造強(qiáng)國(guó)?？烧{(diào)功能 一些高檔的電腦椅，其椅座、扶手、椅背、腰枕、頭枕可以調(diào)節(jié)高度 等。 腰枕 ： 有些椅子有 ， 有些椅子沒(méi)有，必要性，則看椅子的舒適度。太軟同樣不好。否則易彎。鋼板，通常為6mm 或 8mm 厚。 扶手 ： 厚薄影響質(zhì)量 。此類椅子，更符合透氣性。面料：麻戎，網(wǎng)布，皮?，F(xiàn)也有些不良廠家，用泡沫、沒(méi)有進(jìn)行再加工的碎海綿、珍珠綿等物品充當(dāng)海棉。 99%廠家都是兩者搭配使用，越厚越硬，成本就越高，厚度適當(dāng)，硬度適當(dāng)就可。木板的質(zhì)量通常消費(fèi)者感覺(jué)不到。熱 處理過(guò)的新彈簧，表面呈豬肝色，而非鐵的本色 。零售價(jià)格在 160 元以下的椅子底盤很多沒(méi)有套管，使用久了之后易裂開(kāi)、搖晃，容易有些鐵板厚度也不夠，用卡尺量，只有 厚 ,通常要有 厚才算可以。在氣桿沒(méi)有發(fā)明以前，椅子的高度和旋轉(zhuǎn)是靠鑼桿來(lái)調(diào)節(jié)，因使用時(shí)不夠人性化而淘汰。 氣桿 ： 又叫伸降桿，用來(lái)調(diào)節(jié)椅子的高度和旋轉(zhuǎn) 。通常電鍍質(zhì)量 好不好，看表面打磨，表面及焊接處打磨好，電鍍可能就好點(diǎn)?，F(xiàn)在大部份的椅子電鍍質(zhì)量都不算好。 椅腳 : 弓形架（鐵架或木架） : 鐵架的厚度直接影響椅子使用壽命。 4） 防靜電椅：椅子表面采用防靜電處理，或防靜電的配件及面料。皮：真皮、仿皮之分?，F(xiàn)已在職員椅上得到大量采用。 按面料分 通常有以下幾類： 1） 麻戎椅：工作椅、職員椅、中班椅采用多。 5） 大班椅：又稱為老板椅，外觀大氣。 3） 職員椅：廣泛適用于辦公環(huán)境，椅子體積少，占用空間少。 基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 5 2） 學(xué)生椅：適用于學(xué)校及會(huì)議性場(chǎng)所等。具有一定的人體工學(xué)性，有利于健康。歸結(jié)起來(lái)包括產(chǎn)品功能 的滿足與拓展、材料的強(qiáng)度、零部件的接合方式、連接件的使基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 4 用以及新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)明和使用等主客觀因素。 綜上可知，家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)是家具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，其地位和作用在家具產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中是任何要素都無(wú)法替代的。更巧妙的是它只是多使用了一根弧形金屬滑竿和滑套就實(shí)現(xiàn)了。因此，家具產(chǎn)品使用功能的開(kāi)發(fā)與拓展需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。家具產(chǎn)品在滿足其基本功能和使用要求的條件下，設(shè)計(jì)者就在努力探索如何在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行變化，以求產(chǎn)品功能的拓展和形態(tài)的新穎獨(dú)特。比如同一結(jié)構(gòu)形式，若使用不同的材料和顏色，家具產(chǎn)品將會(huì)產(chǎn)生截然不同的外觀效果。為了達(dá)到展開(kāi)一折疊的使用要求，其內(nèi)部必須運(yùn)用多個(gè)零、部件通過(guò)一定的連接方式，及采用一些特殊的連接件才能完成 。另外，人造板如膠合板、刨花板、纖維板等，由于其材料本身內(nèi)部與天然實(shí)木的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大不相同，因此人造板家具形態(tài)與實(shí)木家具也存在著很大差異；二是指隱藏在家具外觀形態(tài)之內(nèi)，不易被人們察覺(jué)的家具零、部件之間的連接結(jié)構(gòu)形態(tài)以及由它們所決寂靜的家具造型形態(tài)。這是一張使用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂制造而 成的，名為 “ 佛羅瑞斯 ” 的兒童椅。 家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)及其表現(xiàn)形式 家具產(chǎn)品的內(nèi)在結(jié)構(gòu)形態(tài)包含兩個(gè)方面的含義：一是指由材料本身的結(jié)構(gòu)特性所決定的，不同材料種類所產(chǎn)生的不同的家具產(chǎn)品形態(tài)。 連接件對(duì)家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成是至關(guān)重要的， 其功能有二：連接和裝飾。因此，筆者認(rèn)為，家具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)注重對(duì)結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，做到結(jié)構(gòu)科學(xué)、強(qiáng)度合理。如三角形結(jié)構(gòu)形式是一種最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，很多家具產(chǎn)品都利用了這一結(jié)構(gòu)原理。其次，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度還受受力方向的制約。根據(jù)力 學(xué)測(cè)定，力對(duì)材料的影響主要作用于材料相對(duì)的兩端，而材料的中間部分，即中性軸部分，受力的影響相對(duì)較少，同樣面積的方形和圓形材料相比較，圓形中性軸上的材料要比方形的多，故圓形材料受力部分要相對(duì)少一些。首先，結(jié)構(gòu)基于 Pro/E 的電腦椅設(shè)計(jì) 2 的強(qiáng)度與家具所使用的材料形態(tài)有著很大的關(guān)系。 家具產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)基本的使用功能，其結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度。家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是 由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同而被決定了家具外觀形態(tài)；二是家具的結(jié)構(gòu)形式直接反映在家具的外觀上 。在家具產(chǎn)品中，除了一些傳統(tǒng)的接合方式仍在沿用外，為適應(yīng)家具產(chǎn)品“ 可拆裝 ” 的要求，連接件接合是使用最多的方式。沒(méi)有一定強(qiáng)度的家具產(chǎn)品，無(wú)論外表怎么優(yōu)美華麗，也只是虛有其表，根本滿足不了使用功能。 一件優(yōu)秀的家具產(chǎn)品，必然要 使用具有一定強(qiáng)度的材料，通過(guò)一定的接合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能和基本要求，同 時(shí) 還應(yīng)注重其審美功能和結(jié)構(gòu)的新穎獨(dú)特。結(jié)構(gòu)在家具產(chǎn)品中的地位，如同人體的骨架對(duì)人的重要性一樣。一切物體要保持自己的形態(tài)，必須要有一定的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)來(lái)支撐。因此研究如何從人因工程學(xué)角度出發(fā)，分析設(shè)計(jì)合理的電腦桌 椅，使其符合人體的生理﹑心理及解剖學(xué)特性，以提高人們?cè)陔娔X作業(yè)時(shí)的舒適度和工作效率已成為當(dāng)今家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重大課題。比如長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行電腦作業(yè)的人們會(huì)感到手腕﹑手臂﹑肩﹑腰和頸等處的肌肉疼痛，從而導(dǎo)致這些肌肉群疲勞或損傷等綜合征。于此同時(shí)，我國(guó)也迎來(lái)了第三次計(jì)算機(jī)普及的高潮，這意味著必將廣泛進(jìn)入辦公室﹑學(xué)校課堂和家庭。 本文就介紹了有關(guān)電腦椅的發(fā)展歷史，以及電腦椅的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)理念，和相關(guān)人體行為學(xué)為依據(jù)的信息設(shè)計(jì)的電腦