【技术实现步骤摘要】
一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法
本专利技术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
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，。本专利技术为实现上述专利技术目的，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...
【技术保护点】
1.一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n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)/n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；/n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：/nF＝kΔ＝kLα (2)/n公式(2)中，k为弹簧的弹性系数；/n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：/nM＝FL＝kL
【技术特征摘要】
1.一种弹簧回复式座椅设计参数的确定方法，其特征在于，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:
xD′＝-rD′cos(θ0+θ)
yD′＝rD′sin(θ0+θ)
G:
xG′＝rG′cos(α0-θ)
yG′＝rG″sin(α0-θ)
U:(c1-b,c1+d)
xU′＝xG′+c2sin(α+β)
yU′＝yG′+c2cos(α+β)
公式(6)中，上标’表示座椅面发生了α角，椅背产生β角度之后的点；
步骤5、铰链销钉上的作用力和铰链危险截面上危险点的应力状态分析；
步骤6、根据铰链A的断面分析，断裂面是一个穿过销钉的截面，上面的弯曲正应力分布为：
公式(7)中，在座椅工作时后仰时，销钉下的截面附近收弯曲压应力，形心以下受拉应力作用，最大拉应力发生在最下边；
步骤7、铰链的两部分通过销钉连接在一起，B部分和椅面固定在一起，A部分和座椅立柱固结，可见由B传递到销钉上的作用力为：
N铰＝W+Fcosθ(8)
公式(8)中，θ是椅面的仰角，F是弹簧力；
步骤8、根据步骤3中的公式(3)，公式(8)可以改写为：
公式(9)中，L是铰链A部分上的弹簧重心和销钉中心点的距离，其值却大，销钉上的力N越小；c0是人体的重心的横坐标，与人体仰合状态有关，随时在变化；
步骤9、销钉对圆孔的挤压力作用在半个圆柱面上...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓光，李冠伦，艾龙，陆英东，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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