与开发 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１６．０５．０１６ 一种可折叠伸缩的课桌设计术 肖炜俊，陈爱华，陈冬梅 （福州大学机械工程及自动化学院，福建福州 ３５０１０８） 摘要：根据现代化课堂的需要，设计了一种结构新型的课桌。课桌桌面由一对双向抬升机构与两块模板组成，桌腿部分为四根 钢管铰接成的剪叉式结构，设有档位调节装置，以实现课桌的伸缩和折叠。本课桌结构简洁，便于拆装，可自由调节课桌高 度，具有较好的应用前景。 关键词：折叠；剪叉机构；课桌；抬升机构 中图分类号：ＴＨ１２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９～９４９２ｆ２０１６）０５—００５８—０３ Ａ Ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ Ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ Ｄｅｓｋ ＸＩＡＯ Ｗｅｉ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮ Ａｉ—ｈｕａ，ＣＨＥＮ Ｄｏｎｇ—ｍｅｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒｎ ｃｌａｓｓｒｏｏｍ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｄｅｓｋ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒｎ ｃｌａｓｓｒｏｏｍ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｄｅｓｋ．Ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｋ ａｒｅ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｌｉｆｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｔｗｏ ｐｉｅｃｅｓ ｏｆ ｔｅｍｐｌａｔｅ．Ｔｈｅ ｔａｂｌｅ ｌｅｇ ｐａｒｔ ｉｓ ａ ｓｈｅａｒ ｆｏｒｋ ｔｙｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｒｏｏｔ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｇｅａｒ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｋ．Ｔｈｅ ｄｅｓｋ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｅａｓｙ ｔｏ ａｓｓｅｍｂｌｅ ａｎｄ ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｅ，ｉｔ ｃａｎ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｈｅｊｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｋ．ａｎｄ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏｌｄｉｎｇ；ｃｕｔｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｄｅｓｋ；ｌｉｆｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ０引言 市面上的课桌大多笨重且缺乏灵活性，而 现代课程教学不仅仅局限于老师与学生间单纯 的讲台上下的交流，更多地引入了互动式的交 １结构组成和工作原理 １．１结构组成 本文设计的可折叠课桌主要由两大部分组 成，即桌面部分与桌腿部分。桌腿部分为四个杆 件铰接成的剪叉式结构和设有档位调节装置的伸 缩工字杆组成，桌面部分则由一对双向抬升机构 与两块模板组成。课桌整体结构 如图１所示。 １．２工作原理 流方式，这就需要更大的教室空问来满足这种 新型的学习方式。现如今的课桌主要分为以下 三类：实木课桌、升降课桌和橡塑课桌。实木 课桌、橡塑课桌因其加工简单、轻便而被使 用，但其高度固定不变，且体积庞大、搬运不 便。而具有升降功能的课桌大多采用螺栓紧固 的方法进行高度固定，拆卸不方便；其他类型 的桌子也有升降结构，但多数不能满足课堂的 要求ＩＩ－３１。本文所设计的伸缩折叠课桌，不仅高 度可调，重量轻，而且可将整个课桌折叠为一 块厚板，方便搬运。 福建省大学生创新创业计划项目 收稿日期：２０１５—１１—２０ 一本文设计的课桌可实现折叠与高度调节等功 能，因此可采用桌腿部分的剪叉式机构来实现课 桌的折叠，课桌高度调节可通过中间工字梁所设 的档位进行固定，其优势在于剪叉式机构的伸缩 折叠空间大，且便于高度的大幅度调节。在高度 细调方面，利用了螺纹自锁的原理，通过丝杆自 由调节桌面的高度，根据螺纹调节的特点可知， ＝０ —Ｌ————————上ｉ０ｉ＝ ＝ｉｉ２＝ ＿＿Ｊ ｌ匕 囊 ｔ ｌ ５８｛ ｌ ＝ｔ０ ｉ ｆ 肖炜俊等：一种可折叠伸缩的课桌设计 研究与 装有一高度调节装置１９（由套 筒１２和杆件１３组成），同时起到 连接桌腿的作用。该结构是由两 根不锈钢管１０组成，钢管上设 置有间距相等的档位，经过与插 销的配合，达到课桌高度调节以 及折叠的作用。具体结构如图２ 所示。 其次是桌面部分，如图３所 示，抽屉底面采用中空钢板９， 其下半部分设置双向丝杆１５， 利用丝杆、螺母的螺纹连接使 桌面与桌脚连接在一起。此 外，桌脚下端分别铰接一个滑 １．套筒板母２．套筒３．滑块４．导轨５．上桌面６．螺栓７．杆件１ ８．丝杆座９．导滑 ｌ５．双向丝杆１６．螺 １０．杆件２ １１．伸缩杆１７．丝杆座１２．套筒２ １３．杆件３ １４．摇柄ｌ９．高度调节装置块ｌ７，并将滑块所在的导轨固 定在上桌面的边缘位置。转动 １８．剪叉式机构２０．叉式机构 图１课桌整体结构图 摇柄１４带动丝杆沿同一方向旋 转时，由于双向丝杆的旋向不 相对于剪叉式机构通过档位的调节，丝杆更能够 同，两个移动螺母１６会同时靠近或者同时远 实现微小的位移。 离，再利用螺母的移动带动叉式机构２Ｏ，使得滑 块沿着导轨同时靠近或远离，此时上桌面５在叉 ２功能实现 ２．１折叠功能 式机构２０的带动下抬升或降低，实现了桌面与 抽屉的伸缩和折叠。 本文设计的课桌实现折叠功能是通过桌腿与 桌面部分的配合完成的。 首先是桌腿部分，桌腿是利用剪叉机构ｌ ８的 折叠与张开，实现折叠功能的。而两个桌腿之间 １４．摇柄１５．双向丝杆１６．螺母ｌ７．滑块２０．叉式机构 图３桌面部分 ２－２高度调节功能 由折叠的功能实现原理可知，高度调节也是 方便、可行的。首先是桌腿部分高度的大致调 节，由上可知，桌腿的高度调节是通过剪叉式机 构ｌ８之间的高度调节装置１９实现的 ，当需要一 定的高度时，首先进行的是高度的粗调，即通过 ９．导滑板ｌ０．钢管１１．伸缩杆１２．套筒１３．杆件１８．剪叉机构 变换高度调节装置上的档位，使桌面到达预定的 高度（或偏差１０～２０ ｅｍ左右即可）。其次便是桌 图２ 桌腿部分的结构图
