多功能折叠餐桌的设计与实现

图3-1 折叠桌子的类型1
图3-2 折叠桌子的类型2
3.2.2
根据采用机构改进改进折叠餐桌的思路，结合《机械原理》和《机械设计》课程的基础知识，提出可行的方案。由折叠餐桌需要将桌子在不使用时将桌子折叠起来，使其空间压缩变形的需求可知，目标机构的功能是要能够把餐桌的各个零部件进行翻转折叠，转换成立体空间的压缩变形等执行机构的运动[6]。查阅机构的基本功能表可知，能实现折叠、转动或移动相互转换的机构有转动机构、滑动机构等[7]。
[关键词]餐桌；设计；折着人们生活需求的多样化，传统的桌子只有单一功能，已不能满足人们的需求，人们总是希望一件物品能够能够实现功能的多样化，且为响应“变形空间”——让我们的空间生活更美好的主题，必须对普通餐桌进行机构改进，通过机构的重新设计组合，能够对餐桌的整体结构进行翻转折叠，实现空间的变形压缩，让有限空间的利用率达到最大化。改变普通桌子不能实现一个桌子具有多个功能，解决生活中的多个问题，实现一对多的效应。本作品的基本思路和创新点就是对折叠餐桌的空间压缩变形，一把桌子具有多个功能，解决人们对节省空间的需求，给使用者带来方便。
SanmingUniversity
Diploma Work (Project)
Title:The Design and Application of Multi-functionalFoldedTables
Grade & Major:Grade 2010,Mechanical Design,
Manufacturing and Automation
图1-3 韩国专利KR101207382B1公开的餐桌
美国专利USD668884S1公开了一种结构最为简单，运用最常见的交叉型支架进行支撑，构成三角形的稳定结构，其主要优点是折叠后，其空间压缩比非常大，但是除了一日三餐的正常使用以外，其并不能储藏一些饭后的食物或餐具等，该专利如图1.4所示[4]。日常生活当中我们通常都需要一些辅料作为食物饭菜的调味品，引导我们开胃等，但是这款桌子对于平时用餐所需的物品的收拾带来不便，饭后必须把桌上的东西都收拾到特定的地方，桌子才能折叠起来，并未真正意义上解决餐桌空间压缩变形的问题。
1.3.2
根据我国现阶段住房紧张，住房价格高，人均住房面积狭小的特点，节约有效使用可利用空间对于人们显得尤其重要。日常生活中人们对于餐厅需要的是简洁通畅，在小小的空间中要能容下足够多的常用物品，同时要方便取和放，不影响日常生活。另一方面现今我国的经济高速发展，物价水平也随之水涨船高，而我国大部分人的收入水平还属于中下游水平，一套经济又实惠的家具对于大部分人来说是最优选择。为此，以方便实用、经济实惠为设计出发点，为了减少占地面积与摆放物品的方便，减少人们的生活负担，使家居环境更加舒适，更加干净整洁，更加宽阔的要求。故设计此可折叠多功能一体化餐桌。
国内外对解决多功能折叠餐桌的整体结构设计及空间压缩等问题有做过相应的研究，解决的方法主要是制作相应的机械结构，通过巧妙的组合，加上自身对身边生活的观察，充分发挥自己的创新想法，将原本一层不变的餐桌进行拓展，解决生活中经常遇到的问题，并对相应的问题进行改进调整，可以保证餐桌在一日三餐能够正常使用的情况下，对其自身的结构、空间分布及功能进行拓展，使其对人们的适用性有进一步的提高。但是在很多情况下并未对有限的空间进行机构调整，在一定的范围内使其空间使用率达到最大化，提高空间利用率，缓解现代住房压力等。
1.
中国专利93210781.8公开了一种升降、折叠餐桌，此款餐桌实用新型主要是在于可升降、折叠，且经济、实用的多用途家具。展开可成为餐桌，其桌面可根据需要形成全展开、半展开和不展开三种大小不同的状态，以适应二到十人用餐的需要。折叠降低时，即可成为茶几。从而使一件家具较好的满足了在一间居室兼作客厅和餐厅两用情况下的多种用途需要[1]，其展开如图1-1所示。
Number:20100663138
Name:HUANG Mao-sheng
Instructor:WU Long
2014-5-20
多功能折叠餐桌的设计与实现
黄茂生
三明学院2010级机械设计制造及其自动化福建三明365004
[摘要]餐桌是日常生活中最基本的生活家具，由于餐桌占据厨房的一大块面积，房价一直上涨，为缓解住房压力，通过机械结构的重新组合，使得在有限的空间中，让其利用率达到最大化。本文根据餐桌的功能特点，设计出多功能折叠餐桌，并利用Pro/E软件的三维建模、装配和运动仿真模块对多功能折叠餐桌进行整体设计，再通过Abaqus软件对关键部件进行有限元分析，验证机构设计的合理性。结果表明，该套多功能折叠餐桌设计方案在保证餐桌基本功能及强度要求的同时，还具有便捷折叠以达到节省空间的目的。
图2-2 折叠桌子通过展开桌腿进行摆放
2.3
本章对折叠餐桌的结构特征进行了认识和分析，在折叠餐桌的工作及使用情况进行研究的基础上，了解了折叠餐桌的基本使用原理，掌握折叠餐桌的受力情况，有利于之后对折叠餐桌的设计及其受力分析运用，为之后对折叠餐桌的优化设计打下基础。
3
3.1
日常生活中，我们在使用普通折叠桌子的过程中会发现，桌子展开后只有桌面这个表面可以供我们使用，经过长期使用后，我们会发现单单只有一个桌面供我们使用是不够的，也十分麻烦，当你要就餐时需要把所有想食用的东西从其它地方搬到餐桌上面来，短期的情况下，也许还不会发现一直重复着这个动作比较繁琐，若是长期的使用，都会觉得对其使用存在许多不便之处，人们总是希望那些不用每餐都重新炒的菜或者其它配料能放在餐桌里面，想要食用时可直接在餐桌上取用，特别是就餐完以后，总是觉得特别疲惫，特别是生活在一些有工作压力、生活节奏比较快的人们，对他们来说，这些繁琐之事，特别不想去碰。若是有一款折叠餐桌能够改变这些现状的话，那么这些问题将迎刃而解，就会得到人们的亲睐。
图1.4 美国专利USD668884S1公开的折叠餐桌
美国专利US2013160681A1公开了一种类似于帐篷那样撑开的支撑结构的折叠餐桌，其桌面是可以独立提取出来的，该专利如图1-5所示[5]。本专利主要是通过利用折叠机构撑开后可以达到自锁的状态，然后把桌面给安装到支撑结构上，顶着四根桌腿，使其达到稳定状态，即可进行使用，使用结束后，把桌面取下来，折叠支架即可以进行折叠收缩，其空间收缩比也是比较大，但是没有从真正意义上去解决空间压缩变形，把剩余空间进行充分利用等方面进行设计，因此只能满足一小部分的人群需要。
1.
餐桌是日常生活当中必备的家庭设备，常见的餐桌有圆形餐桌、椭圆形餐桌、矩形餐桌等等，其特点就是结构简单、易于使用，除了平时的一日三餐使用外，还可以在其余时间在桌上摆放一些剩余的食物、餐具等。虽然他是最常用的家庭设备，但它也有一些不足，例如它在三餐使用过后还占据很大的空间，没有什么使用价值，况且随着住房压力的不断增大，使得有限的空间不能充分使用，无形的使人们的生活活动空间变小，造成了很大的不便。而在平时许多情况下这些空间是可以重新利用的，特别是现在的套房，这样就会使得空间资源造成浪费等。
目前市场上的桌子功能比较单一，大多数都是固定式的，无法根据自己的需要进行折叠以及空间压缩变形。在人们的日常生活中，都会遇到这样的情况，由于个人的住房环境和空间的大大局限，一般市场上现卖的桌子无法满足人们的各种需求。所以我们设计了这种可折叠式多功能桌子，该设计简单方便的实现桌子的折叠和变形，在功能上解决了日常生活中的一些具体问题，拓展了普通餐桌的功能，不仅解决空间上局限的问题，还解决了功能单一的问题，根据不同的情况，多功能折叠餐桌既可以做日常的桌子用也可以根据用餐人数的多少来展开桌子的大小进行使用，满足不同时候的需要，人们可以根据不同情况合理运用这张桌子，方便日常生活，非常实用。
图1-5 美国专利US2013160681A1公开的折叠餐桌
1.3
1.3.1
为响应“变形空间”——让我们的空间生活更美好”的主题，突出厨房用具——餐桌的空间压缩变形，对有限的空间进行充分利用，有效缓解人们的住房压力。通过Pro/E三维软件建模对改进的折叠餐桌进行虚拟仿真构思，分析其结构的合理性，并通过Abaqus有限元分析对其关键零部件进行受力分析，观察其应力和应变情况，通过对其优化，分析得出最佳效果，最终制作实物模型。
图1-1 中国专利93210781.8公开的升降、折叠多用餐桌
中国专利200720312392.0公开了一种折叠餐桌，本实用新型涉及一种餐桌技术领域。一种折叠餐桌，包括有桌腿，桌腿顶部连接有框架体，框架体上面设置有桌面，框架体上相对的两侧内壁上设置有滑轨，桌面由两块固定在滑轨的桌面面板对合而成，面板对合处下方的框体中安装有加热装置。加热装置可以是燃气炉具也可以是电磁炉。对应不同的加热装置，在桌面下的框体内设置对应的支架结构。本实用新型所提供折叠餐桌把电磁炉或燃气炉具设置在桌面面板下的框体内，而桌面面板安装在滑轨上，使用时只需把桌面面板向外侧拉开即可露出卓体中间设置的加热装置，使用方便，而且节省空间，而不使用时则可把桌面面板对合起来，使得桌面整齐，外形美观[2]，其爆炸图如图1-2所示。
3.2
3.2.1
折叠餐桌的种类非常多样，根据不同人群的需要，就会有不同的桌子产生，其主体功能就是方便人们的一日三餐的用餐，除了实现这个功能以外，我们还希望让它能够有更多的附加功能，能够给我们的日常生活带来方便。
折叠餐桌的种类很多，如图3-1、3-2所示为一种比较新型的现代化折叠餐桌，其结构特点为桌面可以折叠，整个桌面分割成三块，其中，中间的那块主体桌面比较小，这样有利于餐桌在不使用情况下的折叠与空间的压缩，这样的折叠桌子，其空间压缩比适合，在折叠后有剩余的空间可以放置一些食物等物品，用餐前后比较使用方便。由于在其展开后的桌体两侧的空间没有被利用，因此而浪费了许多可以利用的空间资源。
1.4
分析日常生活当中常见的餐桌的结构特点、工作原理；查阅相关的专著、期刊、专利等文献资料，了解国内外对多功能折叠餐桌的空间利用率及使用情况些问题或相似问题的解决方法；学习常用的机械创新设计方法，改进折叠餐桌的结构，针对折叠餐桌空间变形压缩的原因，列举可行的方案，并进行比较和选择；通过学习了解Pro/E5.0软件的功能、特点及其具体使用方法，应用Pro/E5.0建立设计的折叠餐桌中各零件的实体模型，并进行虚拟装配；应用Pro/E5.0的机构运动仿真模块对改进的多功能折叠餐桌进行运动仿真，即对多功能折叠餐桌的装配模型进行运动仿真，然后进行轨迹检查、干涉检查等工作，根据分析结果对不符合设计要求之处进行改进；应用Abaqus软件进行有限元分析模块的静力分析功能，对多功能折叠餐桌的重要零件进行应力分析，对不满足使用要求的零件进行优化，保证各零件工作时的可靠性。