一种列车用座椅靠背结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪 论 题背景 虽然建国以来，人民的生活水平得到了极大的提高，但我国地域广阔 , 人口众多，百姓的经济收入普遍还不宽裕 , 在相当长的一段时间内 ,普通客车仍将是广大人民群众出门远行的主要交通工具。普通列车是历史最悠久，最大众化的车种，从干线大车站到乡间支线小站都有其服务的身影，保证了旅客最大程度的乘坐区间需求，因此，普通列车有其存在的重要性和必要性。但是由于普通列车自身的成本状况以及铁路部门的运营模式，针对中低成本的普通列车基本处于半放弃状态，只有服务口号，却没有行动来改变相关的硬性配套设施， 使得车厢内部超员问题极其严重，各方面相关服务也很难到位，老百姓面临的是一个出门难，乘车更是不方便的苦恼。导致这些问题的最根本原因在于中国人口众多的现状以及城乡二元结构发展不均衡，外出务工现象较为普遍，逢年过节乡土情深等特点。许多发达国家对于列车内部空间的研究起步较早，在列车的空间合理性、舒适性研究与设计方面有着较为突出的成果。其中，列车座椅这一与旅客乘坐舒适性密切相关的课题更是被作为重点进行了设计改进。而我国直至近几年才开始逐渐在一些旅游专线或者豪华专列上加强了这方面的设计与研究，其目的也只是为了少数群体的 需求而开展。而中低成本的列车却具有极其广大的用户群，这样就造成了用户需求与列车相关设施之间的断层。因此，针对列车硬座座位进行改良设计是具有现实意义的课题，它将为广大人民群众的生活带来极大方便，改变过去我国乘客在结束长途车旅行之后的腰酸背痛状况 ,提高乘客整个乘车过程中的舒适度，同时，也将推动我国铁路事业的发展。 题来源 不久前，一名经常坐列车的网友，在国内某知名论坛上，发表了题为列车硬座，最愚蠢、最没人性的设计的帖子，几天内引来近 7000 人次的点击量，不少人顶贴表示有同感 1。帖子上说，列车硬 座座椅靠背设计的不合理是造成旅客旅途劳累的罪魁祸首 硬座靠背几乎成直角，不符合人体特征；靠背高度高于普通人的上身，使人无法后仰。一时间 ，我国列车硬座买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 座位的舒适性引起了各方的广泛关注，羊城晚报、东方今报、中国青年报等报纸纷纷对此事进行了相关报导。中国青年报上指出：近年来，铁路部门不断改善着包括 D 字头列车在内的高档铁路客运服务质量，同时也不应忽略对普通列车及旅客的服务质量的提升。是任由当前旅客乘坐直角座椅的现象一直继续下去，还是顺应民意要求进行人性化改造，实际上是一个国有企业应当唯经济利益至上，还是应在合理 获取经济利益的同时强化以人为本的问题。只要后一种思路被认为是国有企业应当秉承的理念，铁路部门就应当能够做出正确的选择。而且，在以人为本理念日益唱响的今天，铁路部门不断提升对于大多数旅客的服务质量，不断提升自身服务的人性化程度，也是公众有权提出的要求。就此而言，列车硬座座椅理应能够获得人性化设置的空间 2。 长期以来 , 我国铁路普通硬座客车都是采用 90靠背的座椅。座椅作为长途交通工具的基础设备 , 应该满足乘客在旅途中的基本休息要求。可是 , 目前 90靠背的座椅是不能达到这一要求的。随着国家经济建设的发展和 人民生活水平的提高，乘客们开始重视列车座椅的乘坐舒适性，与此同时，改善客运乘坐环境和条件也正受到铁路客运部门的关心和重视，在这样的背景下，我选择了 “列车硬座座椅设计 ”作为我此次毕业设计的题目，希望能运用人机工程学、设计心理学等方面的知识设计出一款更舒适、更人性化的列车硬座座椅，让乘坐列车的旅客 特别是旅程较长的旅客感觉更加舒适。 车座椅发展综述 车座椅国内外的发展概况 从 1825 年 明列车开始 3，给人类的交通运输带来了翻天覆地的变化。铁路的发展 极大程度上缩短了地域上的距离，给乘客带来了时间上的便利。在这近两百年的时间内，列车座椅随着铁路事业的发展也在不断地发生着变化。 任何事物的演变都会受到当时生活背景与审美背景的影响，列车车厢的演变亦然，而列车座椅就是在这样的情况之下随着列车车厢一起发展变化着。从最早的马拉车为主要交通工具开始，车厢的出现不可避免的受到其形式的影响，采用木质的外壳，简陋的空间设置并逐渐成为马车的替代品，服买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 务于货运与客运 (图 14。 图 1期硬座车厢 随着科技的进步，交通工具的发展愈演愈烈，金属材料的使用，加强 了车厢箱体的牢固性，保证了行车的安全性 ； 电气化的荧光灯具的照明，保证了夜间载客行驶的合理性和便利性。 19 世纪末汽车的发明逐渐使内饰设计真正成为一门研究的学科，相关的人机工程学、设计心理学、环境美学等也开始日渐成熟，并使其必然的影响和指导了列车车厢内部空间与相关设施的设计与发展（图 1 图 1座和车厢 20 世纪中叶，铁路客车面临着来自航空和公路运输行业的双重竞争压力而举步维艰，甚至被看作成为 “夕阳产业 ”。但是随着 20 世纪 60 年代世界铁路电气化建设的开展，各种新技术新材料的应用为铁路运输的竞争力 提供了有利的支持。到 20 世纪 80 年代，随着日本、法国、德国等国家铁路客车的安全提速，使客车迎来了内饰设施体系人性化设计的广阔前景。而从 20买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 世纪 90 年代后期开始，行驶时速超过 200 公里以上的高速列车逐渐运行在日本、德国、法国、美国、瑞典、西班牙等发达国家 5。其中日、德、法三国成为了当今世界铁路技术水平最高的国家，并逐渐形成日本新干线（如图1 示 ） ， 德 国 ，法国 车发展模式，其座椅无论从造型的设计、材料的选择、色彩 的搭配上都展现出与众不同，独树一帜的设计风格。 图 1本新干线 500 系列车及其内饰 国列车座椅的现状与发展 1. 我国列车座椅的现状 座椅作为硬座车厢最基础也是最重要的设施部件 ， 直接支撑起人体乘坐 ,同时还起到缓和人与车厢之间的振动的作用 ， 其设计的优良直接影响到乘客出行感受。我国 25 型客车硬座车厢座椅在 1993 年投入使用以来经过了数次改良设计 ,但仍未能很好的满足乘客长时间旅行对于乘坐舒适性的高要求 ,究其原因在于没有充分地发挥出座椅造型与功能需求相适应 ， 具体表现在座椅人机工程方面考虑的不 成熟、不深入 ， 因此未能达到预期效果 6。其中最明显的例子就是：一直到现在，我国的列车硬座座椅仍在采用 90靠背座椅。 2. 我国列车座椅的发展 列车上的座椅直接关系到旅客乘坐的舒适度。我国铁路客车上座椅从木腿木椅，到铁腿人造革蒙面椅，后又采用玻璃钢座椅。可躺式座椅最早用于北京至上海的 21 22 次列车上，但乘坐时间长，旅客还是觉得不舒适，又恢复了卧铺车。之后在准高速一等车和高质空调车上采用了可躺式座椅，在“九五 ”期间一些新研制的动车组的一等车上普遍采用了可躺式座椅 7。 目前买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 我国列车座椅设计较为优秀的应属动 车组内设置的座椅了，在设计中除了参考国外优秀的列车座椅，国内动车组座椅也是一个很好的学习对象。动车组的座椅全部为软座，可以随意调节宽度和斜度，只要轻踩椅子下面的踏板，座椅就能旋转掉头，使旅客面对的方向始终与列车运行方向保持一致，避免列车在快速运行时，旅客出现头晕现象。座椅扶手内配备了可折叠的茶几，便于书写或放置东西。优秀的行为水平的设计应该是以人为中心的，把重点放在理解和满足真实使用产品的人的需要上 8，动车组座椅的设计就很好地做到了这一点，而反观我国的列车硬座座椅就不那么人性化了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 产品的资料收集和分析 品调查 车硬座座椅的结构 列车硬座座椅主要由 坐 垫、靠背、支架、蒙皮、支座组成 （图 2。 图 2车硬座座椅的结构 车硬座座椅的材料 蒙皮材料：我国列车硬座主要采用人造革和各类织物（图 2为蒙皮。 早期的硬座座椅采用的是人造革，后来它逐渐被轻薄透气、方便换洗、价格便宜的织物面料所取代。 图 2车硬座座椅面套材料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 坐垫和靠背材料：坐垫、靠背主要由泡沫和骨架组成（图 2我国硬座座椅骨架早 期是木制的，后来发展成钢材和木材的复合材料。 图 2车硬座座椅泡沫与骨架 型普通列车上的硬座 下面是我针对几种普通列车的硬座车厢进行的调查，以此来了解我国列车硬座的大致情况。 1慢车 北京到上海的 1461 次慢车的硬座车厢 （图 2其座椅仍在采用人造革作为面套，这种材质的透气性不好，再加上这趟列车没有空调，车厢内空气流通性差，平时都会觉得闷热，就更别提炎热的夏季了，总会感觉背部汗涔涔的。再者 ， 其靠背虽略有曲线，但是很小，靠背与坐面基本呈直角，且其高度对于成年男性来说都有点过高了，就 更不用说身材较娇小的女性了。 图 2461 次慢车硬座车厢 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 2普快列车 周口到广州的 2507 次普快列车的硬座车厢 （图 2同 1461 次列车一样，其座椅面套采用的也是人造革，靠背甚至比 1461 次列车的更差，完全是直角式靠背，一点曲线也没有，像这样的列车座椅现在已经被淘汰了一部分了，余下的部分也将逐渐被淘汰更新。 图 2507 次普快列车硬座车厢 3空调 快速列车 厦门到西安的 空调快速列车的硬座车厢 （图 2之前的慢车和普快列车相比，它的座椅在设计上更为合理。首先 ， 靠背设计了 腰靠，其曲线更符合人在坐姿状态下的背部曲线，能减轻腰部的负担；其次，它采用织物面料作为面套，这不仅提高了座椅的透气性，还方便换洗。 图 2241 次空调列车的硬座车厢 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 4新空调特快列车 从 南京西开往北京的 新空调特快列车的硬座车厢 （图 2不难看出，特快列车的座椅无论在外形上，还是在面套的质量与颜色选择上都比之前介绍的几种列车上的座椅要好些。 图 266 次新空调特快列车的硬座车厢 通列车乘客调查 客调查 根据中国铁道科学研究院关于京沪线铁路客流分析显 示 9。 1 旅 行目的 和旅客职业关系 就旅行目的而言，目前在京沪线出行的旅客中，出差的客流最多，其次是旅游、探亲、做生意的客流，分别为 见表 1。 就旅客职业而言，企业管理人员最多，占 其次是科技人员、经商人员，分别占 在出差 (的客流中，企业管理人员和科技人员最多 (分别占 ；而在旅游的客流中，主要是工人、企业管理人员、科技人员以及学生。可见京沪线的客流层次较高，大部分为出差 的企业管理人员和科技人员，其次是旅游的乘客和做生意的经商人员，这些旅客的自身素质较高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 表 2行目的和旅客职业关系（ %） 出差 参观 采购 学习 探亲 旅游 生意 打工 其他 合计 行政人员 管人员 技人员 人 人 商人员 民 生 退休人员 他 计 旅客年龄和旅行目的的关系 在出行的客流中，年龄在 20 岁 间的旅客所占比例最大，为 见表 2；其次是 30 岁 、 40 岁 的旅客，分别占 而 60 岁以上和小于 20 岁的旅客所占比例最少，为 表 2龄和旅行目的关系表 (%) 小 20 岁 2030 405060 岁 上 合计 出差 观 购 习 亲 游 生意 工 他 计 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 在 20 岁 (的客流中，主要是出差的旅客，占了 其次 是旅游、探亲、学习实习的旅客，分别占 在30、 40的客流中，仍然是出差的旅客占了绝大部分，其次是做生意、探亲的客流。 可见，京沪线的客流年龄集中在 20 岁 间，特别是 20 岁 的旅客最多，而且大部分是工作需要出差的旅客。由于 20 岁 的中青年旅客生活节奏快，生活方式多样，其中旅游、做生意以及打工的 旅客比重也相对较大。 因此，我们可以看出，普通列车的用户主要 是 经常出差的公司职员、出门打工的人、学生和旅游探亲的人。 客需求 经济的发展，生活的改善， 使得 人们已经不仅仅只满足于简单在衣食住行，他们想穿得漂亮，吃得健康，住得宽敞，行得舒服 。但是我国现在的列车硬座座椅却不能满足人们对于乘座舒适性的要求，针对这个问题我 对经常乘坐火车的乘客进行了调查，得到以下建议。 在火车座椅结构上他们希望座椅的靠背能再向后仰一些，因为长时间坐立会让腰部感觉疼痛，如果能向后仰就会将一部分的力分担到后背，让腰部得到休息 。头靠的位置也往后仰而不是向前，因为做长途车在车上睡觉是很常见的事，向后仰一点的头靠可以让头部的位置比较固定，不会前后左右晃。希望座椅的高度能矮一点，长时间坐火车经常都会有腿肿的情况，座椅矮一些会舒服些。 车硬座的未来发展趋势 我国的列车硬座将朝着舒适化、人性化的方向发展 10。 随着技术发展，社会进步，人们在乘坐列车时不仅要求安全可靠，快速高效，而且也追求舒适性，座椅就是满足这一追求的关键性部件。座椅的舒适性主要由其结构和材料来决定。座椅的结构不仅要美观大方，其几何参数也应合理，能很好地保持脊 柱正常的生理弯曲、合理的体压分布，从而保持全身肌肉放松及血液正常循环，以减少疲劳；此外，合理地使用材料也能提买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 高座椅的舒适性，如座椅坐垫的发泡材料能使座椅软硬适中，座椅面套的材料纹理更美观、透气性更好。 未来的列车座椅应该更人性化。 产品的人性化设计能给人们带来趣味性和娱乐性，能满足消费者精神文化的需求，产品结构的人性化设计让人们的生活更加舒适。 现在飞机上、客车上、动车组列车上的座椅都能调节靠背角度，虽然受我国当前国情限制，我国的列车硬座座椅不能在短期内实现靠背的可调节，但这是一种必然趋势。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 3 章 产品设计 有产品缺点分析 经过前一段时间的市场调研，乘客调查、及对现有列车硬座多方面的了解，我现在对列车硬座的情况已经有了一个基本的了解。 如图 3示的是开往沈阳的普快列车上的硬座座椅，其设计极不合理，现在这种座椅正逐渐被淘汰。图 3示的是现在我国普通列车上最常 图 3沈阳的普快列车 图 3武汉的特快列车 见的硬座座椅。针对这种硬座座椅，我做了较细致的调 查，并发现了它存 的一些不足 之处（图 3现总结如下： （ 1）我国硬座车厢时常超员，座椅相对来说太少； （ 2）靠背设计不合理； 首先，虽然有些座椅在设计时考虑到了腰靠，但是其高度却偏低了，没能很好地发挥作用不说，还把人的身体向前推去，背部腰以上的地方也不能很好地靠在靠背上，不能保持良好的坐姿，压力不能均匀地分布于椎间盘上，肌肉组织上承受的静负荷不均匀，使乘客产生腰部酸痛、疲 劳等不不适感；其次，座椅的头靠向前倾，头无法后仰，导致颈椎不适。 （ 3）座椅与茶桌没有形成一比一配置； （ 4）座椅面套的颜色太过杂乱，其头靠处的套布颜色多为白色， 不耐脏； 为了装套方便，面套缝 制过于宽松，不能很好地固定在座位上，坐在上买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 面的人很容易向前滑动； （ 5）现在的硬座座椅座面高度在 444 左右，对于大多数乘客来说这个高度有点偏高了； （ 6）坐垫每一处的高度、填充的泡沫的厚度都是相同的，不符合坐垫设计的压力分布不均匀原则，坐一会儿就感觉很不舒服了。 图 3车硬座现状 品设计定位 用对象 列车硬座的乘客主要是农民工、学生、探亲访友的人、工作需要出差的人等，他们的年龄集中在 20之间。 能定位 提供给 旅客休息，列车座椅最基本的功能 ， 最重要的功能。 2缓解超员时站票旅客的痛苦 我国列车超员现象严重 11，特别是在节假日，为此我将设计一款 有 临时应急座椅的列车座椅，尽可能是地缓解超员时站票旅客的痛苦，让他们也买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 能坐下来歇歇脚，该功能是本次设计的创新点之一。 3座椅与茶桌实现等额配置 我国硬座车厢内的座椅采用的是四、六人对坐的安排方式，但左右两边的茶桌大小一样，其长度只比一个座椅的宽度长一点，没有实现一人一桌的配置，我将在这次设计中解决这个问题。 型定位 出于使用环境特殊性的考虑，硬座座椅造型 上力求简洁大方 。 构定位 列车座椅应该标准化、模块化，可拆卸组装，便于维修与更新。 彩定位 列车座椅的色彩主要是靠面套来表现的，为使其与列车内环境相协调，应选择素雅大方的颜色；此外，由于拿放行礼和别的一些原因，面套很容易脏，所以它的颜色要耐脏，不能太过鲜艳。 料定位 因为是大批量生产，所以列车硬座座椅的材料应常见、易于加工、价格也不太昂贵，另外还应符合安全、耐用等特点。 车座椅人机工程学分析 座椅要在运动车厢中满足人体乘坐 舒适性 ， 必须有效克服座椅振动和保持人 体坐姿受力平衡 ， 这是优良设计的前提和关键 12。 椅设计的人机因素 从人机工程学的角度来看，影响座椅设计的主要因素有 ： 人体的坐姿状态、坐姿受力和坐姿尺寸三个方面 ， 座椅设计不能良好的解决这些因素是产生乘坐疲劳和疼痛的缘由 13。 1坐姿状态 乘客处于坐姿状态时 ,支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 其中腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受着人体上半身大部分负荷 ,同时还要承受弯腰扭转等动作负荷。从图 3 - 4 可以看到人体脊柱侧面有四个生理弯曲 ： 颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。坐姿状态的差异影响了身体对 脊柱的压力 ,为了乘坐舒适必须保证人体处于正常生理曲线状态 ,列车座椅应全方位提供给坐姿人体头部、颈部、背部、腰部、肘部、腿部和足部的合理支撑。 正常的人体腰曲是微微前突的 ,为使坐姿下的腰曲变形最小 ,座椅应在腰椎部提供支撑。无腰靠或腰靠不明显将会使正常的腰椎呈后突形状 ,腰靠过分凸出将使腰椎呈前突形状 (图 3 - 4) 。腰椎后突和过分前突都是非正常状态 ,因此现代客车座椅设计中常常在人体坐姿状态下的第 4椎位置高度处设置形状合理的座椅腰靠弧面 ,在 5椎位置高度处设置肩靠曲形 ,同时在人体颈后配备座椅头枕 ,在维 持正常的椎曲形状的同时能有效防止列车紧急刹车或突然加速启动时可能造成的乘客脊椎伤害 14。 图 3柱和不同姿势下的腰椎曲度 2坐姿受力 人体脊椎骨是依靠其附近的肌肉和腱连接的 ,一旦脊椎偏离自然状态 ,肌腱组织就会受到相互压力 (拉或压 )的作用 ,使肌肉活动度增加导致疲劳酸痛。当乘客处于挺直坐姿时 ,腰椎前向拉直而使肌肉组织紧张受力 ;当躯干前倾时 ,相邻两椎骨的间距发生改变 ,前端间隙缩小 ,后端间隙增大 ,椎骨前端间隙受买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 推挤和摩擦迫使它像韧带作用推力从而引起引起腰酸 ,即使乘客以桌面作为前倾时手臂的支撑 ,也不 能降低背上方和肩部肌肉活动度 ,长时间依靠手臂辅助支撑上身会引起背肩部肌肉酸胀 ,这就是为什么人在坐姿状态下趴在桌面睡觉醒来时手臂与上身发麻的原因。此时只有提供合理曲度的靠背支撑腰椎的压力 ,才能缓解韧带拉伸和肌肉组织受力 ,使腰部舒适。 人体骨盆下面有两块粗壮的圆骨 ,称为坐骨结节 ,能比周围肌肉承受更大的压力 15。当座面呈水平状态时 ,两坐骨结节外侧的股骨处于正常的位置未受压迫 ,当座面呈凹形状态时 ,会迫使股骨向上转移而造成髋部肌肉承受反常压力 ,人体会下意识涌动臀部或者求助肘部和肩部分散受力 ,从而引起不适。这也是为 什么座椅不能一 味 求软造成座面凹陷的原因。同时过软的座面使腿部压力过大 ,影响了大腿血液循环和神经传导而感到不适。医学论证显示 ,座垫应根据臀部不同部位承受不同压力的原则来设计 ,即在坐骨处压力最大 ,向四周逐渐减小 ,至大腿部位时压力将至最低。图 3 - 5 是较为理想的座垫体压分布曲线 ,其中各封闭曲线为等压力线 ,所标数字的压力单位为 6。 图 3压分布曲线 3坐姿尺寸 在坐姿状态下 ,乘客的身体重量主要由座面来承担 ,另一些则传递给了靠背、扶手、地板或桌面等受力支撑物 ,因此坐姿人体尺寸测量是座椅设计 的主要依据 17。与 列车硬座 座椅设计相关的人体测量主要尺寸 : （ 1）座面 座高是座面至地面的垂直距离。 列车硬座车厢的乘客主要是年龄在20之间的成年人，在设计应参考这部分人的身体尺寸。表 3我国买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 成年人坐姿人体尺寸 18。 人体小腿加足高的平均高度为：男性为 410性为 385上鞋底厚度 20男女分别为 430 405而座垫面的高度稍小于此尺寸有利于小腿着力于整个脚掌支撑起身体负荷19，在此我选择座面高度为 410座宽即单人座面的左右距离 ,必须满足臀部横宽所需 要的尺度 ,一般座宽 500右即可符合要求。座面深即座面的前后距离 ,应能保证臀部能够得到全部支撑 ,其深度相当于臀部至腿部漆关节全长的 3 /4,约为 400面后端可略向下倾斜 5左右。 表 2姿人体尺寸 年 龄分 组 百分位数 男（ 18） 女（ 18） 数据（ 项目 1 5 10 50 90 95 99 1 5 10 50 90 95 99 高 836 858 870 908 947 958 979 789 809 819 855 891 901 920 599 615 624 657 691 701 719 563 579 587 617 648 657 675 729 749 761 798 836 847 868 678 695 704 739 773 783 803 姿肩高 539 557 566 598 631 641 659 504 518 526 556 585 594 609 214 228 235 236 263 291 298 312 201 215 223 251 277 299 103 112 116 130 146 151 160 107 113 117 130 146 151 160 441 456 461 493 523 532 549 410 424 431 458 485 493 507 腿加足高 372 383 389 413 439 448 463 331 342 350 382 399 405 417 407 421 429 457 486 494 510 388 401 408 433 461 469 485 499 515 524 554 585 595 613 484 495 502 529 561 570 587 892 921 937 992 1046 1063 1096 826 851 865 912 960 975 1005 （ 2）靠背 靠背一般由肩靠、腰靠及头枕三部分组成 ,肩靠高度应达到肩胛下角位置 ,离座面高度为 500 650 之间 ,腰靠离座面高度为 200 260间。头枕支撑头部向后仰以减轻 颈部肌肉受力 ,其离座面高度约在 700右。靠背整体高度为 850 950间。座面与靠背夹角是使人体腹部与大腿之间的血管不受压迫、血流畅通的必要条件 ,正常状态下座面与靠背夹角多为 115买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 的钝角状态 ,可调节范围是 105 135, (如图 3 示 )以满足坐姿时人体躯干与大腿舒适 20。 图 3背与座面角度 综上所述，普通列车硬座座椅设计几何参数推荐值如表 3 表 3通列车硬座座椅设计参数 参数名称 参数值 座高 410宽 430深 400背 高 780背宽 430文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第 4 章 产品设计实现 计草图 草图是设计者创意来源的一部分，也是设计者用以交流的一种方式，它能很清楚地表达设计者整个设计产生的过程，在一定程度上避免了设计上的盲目性 21。以下是我从众多草图中挑选出来的六幅草图，经过一番分析比较，从中确定我的最终设计方案。 1 草图一 说明 草图一（图 4我从长途客车上获得灵感为列车车厢设计的硬座座椅，其设计很人性化。这款座椅采用单向斜靠式的设计，靠背后有折叠桌 ,不用的时候就收起来 ,这样的设计能提供给乘客更大的 休息空间 ,让旅客更舒适。座椅后下方有一个装有一次性拖鞋的盒子，乘客在列车上可以换拖鞋。盒盖合上后就成了一个脚踏，供乘客放置脚。针对火车超员问题，我设计的抽拉形式的临时列车座椅，让部分站票旅客也能坐下来休息一下。靠背后有一网状袋，里面放置着塑料袋，乘客可以将垃圾扔在里面等待列车员收拾，这有利于保持车厢内的清洁。 图 4案 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 2 草图 二说明 草图二（图 4我对列车硬座座椅的第二个设计方案。这个方案主要强调的是列车座椅外形的美观与颜色的搭配。方案中的列车座椅采用红白两色这样经典而美观的搭配，打破 了传统列车座椅给人的严肃刻板的印象。 图 4案二 3 草图 三 说明 这 款列车硬座座椅（图 4设计亮点在于它的头靠部位是可以转动调节角度的。同时，它还继承了方案一的优点，有折叠桌的设计和抽拉式的临时座椅。靠背后面下方多出了一块，方便后排的人把脚搁在上面休息。 图 4案三 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 4 草图 四说明 方案四（图 4样有临时座椅的设计，除此外它还有一个创新之处：靠背分为若干个小块，它们可在由钢材制成的座椅骨架上进行了一定范围的滑动，以此来调节头靠、肩靠、腰靠的位置，使乘客更加舒适，同时也增加了 座椅的趣味性。 图 4案四 5 草图 五说明 方案 五（图 4外观上与现在的列车硬座座椅并无太大区别，主要是针对座椅人机方面应用的不合理来进行改进。在经过一番调查研究后，了解到现在的列车硬座座椅其靠背过直，曲线不合理；座面高度过高，使 人体小 腿静肌负荷，腿部不适等，针对这些问题我设计了这款更符合人机工 更舒适的列车硬座座椅。 图 4案五 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 6 草图 六说明 上面的几个方案的列车座椅其临时座椅的结构要么是抽拉，要么是折叠，方案六（图 4对临时座椅的结构进行了创新。临时座椅在不用的时候隐藏 在靠背中，当有需要的时候就可以将其拉出，并旋转向下到与列车硬座同高时被固定住。 图 4案 六 以上六种方案各有特点，经过一番对于可行性的分析比较之后，我选定方案五为我的最终方案。 模制作 在产品设计过程中，工业设计师必须协调产品与人、产品与环境、产品与文化、产品与经济效益等诸多系统的关系，才能设计出实用、经济、美观、安全舒适、绿色环保的新产品。随着数字技术的不断 更 新，年青的工业设计师越来越依赖数字设备进行结构设计和模型制作。在抽象的数字和虚拟的产品形态转换中，缺少了人对形态的真实感受，设计出 来的产品自然有很多不合理的地方。因此，工业设计师在享受新的设计技术、取得设计高效率的同时，不能忽视设计的根本使命，必须正视传统设计手法的合理性。在产品结构设计阶段，传统的草模型制作既是协调设计师理性与感性、视觉与触觉矛盾的必要手段，又是降低设计成本的重要途径 22。下面是我制作草模的过程(图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 图 4模制作过程 运用粘土、刀、直尺等材料和工具，我按 1： 5 的比例制作了草模。泥模的制作使我更好地理解了列车座椅的造型和尺寸，对设计中不合理的地方进行改进。 果图 效果图是设计师忠实而完 整地将三维空间的产品以最经济、迅速的方法展现在二维画面上，使人们对产品的外观、设计特点、功能甚至结构都一目了然 23的一种手段。效果图的实现方式很多，在本次设计中我选择用 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 图 4果图 色方案 列车座椅的配色主要是通过座椅面套来决定的，以下是我选择的四种不同花色的面料，我将从中选出一个作为我配色的最终方案。 此配色方案主题为 “ 蓝印花 ” 。蓝色的适用性 非常高，既适合在浅色的纯色调里做点缀，也适合大面积使用，不会使人觉得突兀。 本方案采用蓝印花布作为 面套，蓝印花带有一种田园休闲气息，给人以宁静舒适的感觉，非常适合用在列车上，有助于旅客在嘈杂的车厢内放松心情（图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 图 4色方案一 此配色方案 的主题为 “ 褐色情缘 ” ，方案采用褐色与玫瑰米色的组合，褐色有土地的温暖踏实感，玫瑰米色则有素净亲近之感，能让人联想到传统、具有古典风格的、干练的感觉。让人联想到晚秋到冬天的氛围。这两种近似的颜色组合在一起，能让人产生温暖平和的感觉，使车厢内的气氛和谐融洽（图 4。 图 4色方案二 此配色方案的主题为“理 性的条纹”，采用不同明度的蓝色条纹的绒布，给人一种简洁素雅的感觉，让人的心绪变得宁静。素净的视觉效果与温暖的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 质感的绝佳搭配，冲淡了人们旅途中的疲劳（图 4 图 4色方案三 此款配色方案的主题为“俏皮的圆点”，此方案采用了带有圆点图案的素色面料，不同大小的圆点图案给人较强的视觉冲击力，一改以前列车座椅给人的沉闷感，使旅途中原本疲惫的心充满了青春与活力，不再疲惫（图4 图 4色方案四 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 炸图 为了更好的了解产品的外形及内部结构，我做了列车硬座座椅 的爆炸结构图（图 4这样可以更加直观的看到产品的内部结构及各部件间的连接关系。 图 4炸图 4 6 尺寸图 设计方案最终确定后，就应该开始绘制产品尺寸图了。一般较为简单的尺寸图，只需按正投影法绘制出产品的主视图、俯视图、左视图（或右视图）即可。尺寸图为工程结构设计提供了依据，也是对外观造型的控制，所有进一步的设计都要以此为基准。 针对我设计的列车硬座座椅的抽拉式临时座椅，我分别绘制了座椅的尺寸图（图 4临时应急座椅的尺寸图及其拉出时与对应坐垫的位置示意图（图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 图 4椅尺寸图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 图 4时座椅尺寸图 4 7 展示模型制作 通过 模型 可以 使所设计的产品更直观地展现在设计师面前 ， 便于发现设计中存在的不足与缺陷，延展设计师们的创想 ； 便于工程师们发现产品结构中存在的工程、工艺问题，提出解决方案，优化产品结构及功能 ； 模型还可作为产品模具生产的参照，使模具制造更准确、更快捷，缩短开发周期，为产品抢占市场赢得先机 。 制作模型常用的材料有油泥、 机玻璃、玻璃钢等。随着快速成型和烧结技术的应用，纸材、聚碳酸酯、尼龙、金属、存真塑料等材料也加入到模型样机的制 作中。 我选择的模型制作的材料是 绵、布、螺钉等 工具：尺子、丙酮、锉、针线等。 模型比例： 1： 5。 模型制作过程：我首先制作的是列车硬座座椅的支座（图 4其次是支座上面的坐垫与靠背骨架（图 4然后把靠背与支座连接（图4接下来为靠背加上填充物并缝制完成（图 4下一步做支架，最后把所有部件组装在一起（图 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 图 4座 图 4垫和靠背骨架 图 4接靠背与支座 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 图 4背完成 图 4椅完成 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 第 5 章 设计评价 设计评价的意义在于自觉控制设计过程，把握设计方向，以科学的分析而不是主观的感觉来评定设计方案，为设计者提供评判设计构思等的依据。我在进行列车硬座的设计时要考 虑的具体因素很多， 下面我 主要 对 几 个方面进行设计评价 24。 1. 产品的功能 产品的功能是产品设计的主要目的，也是工业产品与消费者之间的最基本的关系。 通过调查研究列车乘客对于列车座椅的功能需求，我选择设计一款带在临时座位的人性化列车硬座座椅，它能在一定程度上缓解站票乘客的痛苦。 2. 人机关系 座椅的各部分尺寸是否合理，是 否满足人体工程学的要求，直接影响了座椅的舒适性。目前的列车硬座座椅在人机有关系方面存在着一些不足， 如靠背的线条不合理、座椅面偏高等问题，针对这些问题我都进行了改进，座面由原来的 444为现在的 410背的曲线也更合理，把原来偏低的腰靠部分向上提了一点距离，使腰靠真正产生作用。经过改进，列车硬座座椅舒适度有了提高。 3. 产品的 结构 列车上 的座椅各部件间实现了 标准化、模块化，可拆卸组装，便