轎車座椅強(qiáng)度設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 汽車座椅 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 對汽車駕乘者的舒適感有著很大影響 ,要求座椅的 設(shè)計(jì)者要 在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候能充分將人的因素、產(chǎn)品使用的環(huán)境因素 科學(xué)地運(yùn)用在一起 。同時(shí) ， 汽車座椅 系統(tǒng)也是保障車輛安全性能的一部分，其 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用的合理性及 其質(zhì)量直接影響到乘員的安全性 。 由于轎車座椅的特殊性，因此 對其 舒適性和安全性要求都較高。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力的提高，人們對工作、生活、休息質(zhì)量的要求不斷提高，以前的那種從產(chǎn)品到人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式己不能滿足日益豐富的工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)以及廣大消費(fèi)者對工業(yè)品的期望。這就要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)產(chǎn) 品的時(shí)候能充分將人的因素、產(chǎn)品使用的環(huán)境因素甚至整個(gè)社會的文明文化合理地、科學(xué)地運(yùn)用其中。在設(shè)計(jì)中必須始終將人的因素貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)的得始終。 本 畢業(yè) 設(shè)計(jì)分析 了人與座椅的人機(jī)關(guān)系，并 結(jié)合我國 國民 對汽車座椅的使用要求 ，以人機(jī)工程學(xué)、汽車設(shè)計(jì)等學(xué)科的理論為依據(jù)， 以國家和國際標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，對駕駛座椅進(jìn)行了綜合研究 。 關(guān)鍵詞 ： 座椅 系統(tǒng)；結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)；人機(jī)工程學(xué)； 靜力 分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of on of in it to s is a of of of in of of it is to be of of s of of to t of of of by a of is it to in s on a on on in 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 第 1 章 緒 論 . 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究意義和內(nèi)容 . 1 車座椅的功能和設(shè)計(jì)要求 . 2 車座椅的作用 . 2 車座椅的設(shè)計(jì)要求 . 2 車座椅的結(jié)構(gòu) . 2 件 . 3 件的介紹 . 3 件在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 . 3 第 2 章 轎車座椅的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) . 4 機(jī)工程學(xué)在轎車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 . 4 姿與座椅 . 4 適坐姿的生理特征 . 4 壓分布與坐姿疲勞 . 6 椅主要部件的功能及結(jié)構(gòu)要求 . 7 第 3 章 轎車座椅外形尺寸參數(shù)的確定 . 10 體尺寸的研究 . 10 體靜態(tài)尺寸 . 10 體 H 點(diǎn)的確定 . 10 作座椅的設(shè)計(jì)要求 . 11 車座椅主要外形參數(shù)及 R 點(diǎn)的確定 . 12 車座椅外型尺寸主要參數(shù) . 12 車座椅 R 點(diǎn)的確定 . 13 車駕駛員座椅外觀尺寸圖 . 13 第 4 章 轎車駕駛員座椅骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 15 車駕駛員座椅骨架主要結(jié)構(gòu)尺寸 . 15 車駕駛員座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 16 后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理和相關(guān)計(jì)算 . 16 度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理和相關(guān)計(jì)算 . 17 度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理 . 18 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 車駕駛員骨架整體結(jié)構(gòu) . 19 第 5 章 座椅骨架靜強(qiáng)度分析 . 20 限元算法在汽車座椅安全性研究中的應(yīng)用 . 20 車座椅的強(qiáng)度要求 . 20 椅的靜強(qiáng)度 . 21 椅的沖擊強(qiáng)度 . 22 椅的疲勞強(qiáng)度 . 22 定需要分析的部件 . 22 座椅靠背骨架進(jìn)行靜強(qiáng)度分析 . 23 立靠背骨架模型并指定材料 . 23 入 程分析模塊并劃分網(wǎng)格 . 24 靠背骨架上定義約束 . 24 靠背骨架上施加載荷 . 25 算求解 . 25 果分析 . 27 第 6 章 制造工藝分析 . 28 度調(diào)節(jié)支撐桿的工藝過程設(shè)計(jì) . 28 度調(diào)節(jié)內(nèi)板的工藝過程設(shè)計(jì) . 29 的工藝過程設(shè)計(jì) . 30 第 7 章 結(jié)論 . 32 計(jì)成果 . 32 計(jì)不足 . 32 參考文獻(xiàn) . 32 致 謝 . 35 附 錄 I 程序分析 . 36 附 錄 文翻譯及原文 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1章 緒 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究意義 和 內(nèi)容 從人的安全、健康的角度 ， 現(xiàn)代人越來越多地的時(shí)間在汽車中度過，座椅的安全與舒適直接影響到人們的健康與安全。尤其是對人們脊椎的傷害。 從社會的角度 ， 汽車走進(jìn)千家萬戶，人們對汽車的情感也有所轉(zhuǎn)變，從以前的遙遠(yuǎn)、到現(xiàn)在的占有，將來必將轉(zhuǎn)變?yōu)樘籼?。因此?車 座椅 的發(fā)展也要跟上時(shí)代的步伐。座椅是汽車與人接觸的界面，人們在選擇汽車時(shí)，往往首先接觸到的是座椅。 從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的角度 ， 汽車制造業(yè)正在迅速地向全面數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造和測試這種新方式轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)的實(shí)物模型被數(shù)字模型所取代，這使得汽車產(chǎn)品可以直接從設(shè) 計(jì)階段進(jìn)入生產(chǎn)階段，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)周期。從這個(gè)角度來看， 在技術(shù)上能夠脫離那種反復(fù)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)周期。 本課題的主要任務(wù)是根據(jù)駕駛員的 安全性、舒適性與座椅的 靜態(tài)特性分析，對轎車的駕駛員座椅進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用繪 圖軟件繪制出駕駛員座椅的三維實(shí)體造型。通過查閱相關(guān)資料，對汽車座椅相關(guān)知識有了較深入的理解，并掌握了汽車座椅的設(shè)計(jì)思路；了解并掌握了駕駛員座椅的靠背骨架總成結(jié)構(gòu)與座墊 骨架總成結(jié)構(gòu)，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，結(jié)合駕駛員的安全性與舒適性，確定了汽車座椅的結(jié)構(gòu)尺寸；學(xué)習(xí)三維制圖軟件，并繪制所設(shè)計(jì)座椅的三維實(shí)體造型；應(yīng)用有限元分析軟件，結(jié)合國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)，對所設(shè)計(jì)的轎車座椅靠背部分進(jìn)行靜強(qiáng)度受力分析 。 本課題的內(nèi)容可以歸納為以下幾個(gè)方面： 在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，要求對汽車座椅材料有全面的 了解； 結(jié)合國家相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 對座椅各方面的性能 、參數(shù) 進(jìn)行研究與分析； 對 轎車 座椅骨架總成進(jìn)行設(shè)計(jì)； 繪制汽車座椅 骨架 的三維實(shí)體模型； 參考我國和國際對座椅系統(tǒng)強(qiáng)度的法規(guī)要求，座椅骨架靠背部分結(jié)構(gòu)的 靜態(tài)強(qiáng)度進(jìn)行分析； 全文總結(jié)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 車座椅的功能和設(shè)計(jì)要求 車座椅的作用 轎車座椅是汽車中將乘員及駕駛員與轎車車身聯(lián)系在一起的重要部件，主要作用是： 為駕乘者提供良好的支撐。座椅通過對人體提供合理的體壓分布，在重要的人體結(jié)構(gòu)點(diǎn)上支撐人體，可以有效的保證人體在車輛行駛過程中的平衡與平穩(wěn)。 駕乘人員的定位系統(tǒng)。通過座椅對駕乘者的定位，可以使駕乘者獲得良好的視野，并實(shí)現(xiàn)對汽車操縱系統(tǒng)的控制。 提供駕乘者舒適性，為駕乘者提供一定的舒適性，重點(diǎn)在于長時(shí)間駕乘。轎車空間狹小密閉，座椅就在長途駕駛的舒適性上起到尤為重要的作用。 在汽車受到撞擊 時(shí)最大限度的保護(hù)駕乘者的安全。轎車速度較其他車輛快，發(fā)生事故時(shí)，合理的配置頭枕和靠背的軟墊，可以最大程度上減少或減輕駕乘者在碰撞時(shí)受到意外傷害。 簡而言之，其功能為：在規(guī)定的條件下，能夠?yàn)轳{駛員和乘員提供舒適的位置并保證乘員的安全。可見，座椅的安全性及舒適性是其最重要的功能，也是汽車座椅的設(shè)計(jì)、研發(fā)中必須作著重解決的問題。 車座椅的設(shè)計(jì)要求 作為人和汽車之間聯(lián)接部件，對其性能要求越來越高，轎車座椅設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下各點(diǎn)： 安全 座椅是支撐和保護(hù)人體的構(gòu)件，必須十分安全可靠，應(yīng) 具有充分的強(qiáng)度、剛度與耐久性。對可調(diào)的座椅，要有可靠的鎖止機(jī)構(gòu)，以保證安全。設(shè)計(jì)的座椅應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)（形狀、尺寸、強(qiáng)度等）的要求。 操縱方便 設(shè)計(jì)的座椅還需操縱方便，調(diào)整手柄和按鈕的布置必須在駕乘者伸手可及的位置，并符合常人的習(xí)慣且操縱力量適中，便于駕乘者對座椅的前后上下、靠背的傾斜角度、頭枕的前后上下等進(jìn)行調(diào)節(jié)。 乘坐舒適 按人機(jī)工程學(xué)的要求，座椅必須具有良好的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)舒適性。外形必須符合人機(jī)生理功能，而且在不影響舒適性的前提下， 力求美觀大方。 結(jié)構(gòu)成本 座椅設(shè)計(jì)應(yīng)采用最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，盡可能地減少質(zhì)量。 車座椅的結(jié)構(gòu) 汽車座椅伴隨著汽車的誕生而出現(xiàn) ，隨著汽車的發(fā)展和人們要求的不斷提高，汽車座椅已不是單純滿足乘坐和美觀需要的車身部件，而是關(guān)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 系到汽車的乘坐舒適性和安全性，集人機(jī)工程學(xué)、汽車設(shè)計(jì)等為一體的系統(tǒng)工程產(chǎn)品。 汽車座椅 （圖 一般由座墊及其骨架、靠背及其骨架、頭枕及其骨架，以及相應(yīng)的導(dǎo)向、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等基本部分組成。 轎車座椅骨架常用軋制型材（鋼管、型鋼）制成或用鋼板沖壓焊 接而成， 用螺釘直 接固定或通過座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在車身上。座椅前后調(diào)節(jié)裝置、靠背角度調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置等是與座椅相關(guān)的一些裝置。 座椅前后調(diào)節(jié)裝置就是座椅底座滑軌， 用于 調(diào)節(jié)座椅與地板的前后位置 ?？勘辰嵌日{(diào)節(jié)裝置安裝在座墊骨架和靠背骨架之間，用于調(diào)節(jié)座椅靠背角度 。高 度調(diào)節(jié)裝置是安裝在底座滑軌和座墊 骨架之間的裝置，用于調(diào)節(jié)座椅與地板間上下位置 。 件 件的介紹 法國達(dá)索公司的產(chǎn)品 ， 已 在 很多 里成為首要的 3D 設(shè)計(jì)和模擬 解決方案：汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計(jì)、電力與電子 和通用機(jī)械制造 等 。 蓋了產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程 、 提供了完備的設(shè)計(jì)能力：從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品的形成，以其精確可靠的解決方案提供了完整的 2D、 3D、參數(shù)化混合建模及數(shù)據(jù)管理手段，從單個(gè)零件的設(shè)計(jì)到最終電子樣機(jī)的建立；同時(shí)，作為一個(gè)完全集成化的軟件系統(tǒng)， 機(jī)械設(shè)計(jì)，工程分析及仿真，數(shù)控加工和 絡(luò)應(yīng)用解決方案有機(jī)的結(jié)合在一起，為用戶提供嚴(yán)密的無紙工作環(huán)境，特別是針對汽車、摩托車業(yè)的專用模塊 ,使 有了最寬廣的專業(yè)覆蓋面，從而幫助客戶達(dá)到縮短設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低費(fèi)用的目的。 件在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 使用了 械設(shè)計(jì)模塊組中的：零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、草圖設(shè)計(jì)、工程繪圖、鈑金設(shè)計(jì)和線架與曲面設(shè)計(jì)等模塊進(jìn)行轎車座椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 此外，還使用分析與仿真模塊組中的 塊對轎車座椅靠背骨架進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。 圖 駛員座椅結(jié)構(gòu)簡圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 2章 轎車座椅的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)工程學(xué)在轎車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 姿與座椅 坐姿是人體較自然的姿勢，也是進(jìn)行各種操作經(jīng)常采用的姿勢。座椅與人們的生活息息相關(guān)，無論是工作、學(xué)習(xí)、出門旅行、在家休息都離不開座椅。人的坐姿是個(gè)相 當(dāng)復(fù)雜的問題，雖然座椅伴隨人類的生活己經(jīng)有幾千年的歷史了，但是關(guān)于座椅的設(shè)計(jì)問題至今仍然是值得研究的課題。 在生物學(xué)中，當(dāng)坐立 時(shí)，人的身體由脊椎、胯骨、腿和腳支撐。主要用來支撐人體重量的關(guān)節(jié)為胯骨和腰椎，腰椎的第三、第四腰椎為整個(gè)脊椎骨中受力最大的部位。所以腰椎也就比上方的椎骨大而且硬得多。坐姿時(shí)，尾椎將受到壓力而往前彎，有緩沖震蕩的作用。坐骨構(gòu)成了胯骨最下方的部位，其后下方的坐骨結(jié)節(jié)為 L 字母形狀，當(dāng)人們 坐著的時(shí)候，此處往下頂住來支撐身體的重量。長期的姿勢不良、受傷或者疾病，傷害就會發(fā)生在脊椎彎曲的地方，如 胸彎過分彎曲就會造成圓肩或駝背 ;腰部脊椎過分彎曲，會造成脊椎的側(cè)彎或是脊椎的前凸癥、后凸癥。 當(dāng)人們 在椅子上時(shí)，若坐姿不良，骨盆很容易下陷，仔細(xì)摸骨盆兩側(cè)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)骨盆往后傾，整個(gè)人會感到胸廓與腰桿交界處造成腰酸背疼、駝背。長期使用電腦的上班族而言，坐姿不良通常是造成腰酸 背疼得最主要的兇手。人 們的脊椎在坐姿情況下就像是一根杠桿，如果頭部向前傾，為了支撐前傾的頭部，骨頭的韌帶就會產(chǎn)生一個(gè)拉力，當(dāng)力量超過韌帶所能負(fù)荷的范圍，這個(gè)力量就會轉(zhuǎn)移到背后的肌肉上，于是肌肉便持續(xù)暴露在張力之下。久而久之，就會出現(xiàn)頸部、背 部、腰部肌肉酸痛的癥狀。 適坐姿的生理特征 坐姿狀態(tài)下，支撐身體的是脊柱、骨盆、腿和腳。脊柱是人體的主要支柱，由 24 節(jié)椎骨以及 5 塊骸骨 (已連成一體 )和 4 塊尾骨 (己連成一體 )連結(jié)組成，示，其中椎骨自上而下又分為頸椎 (共 7 節(jié) )、胸椎 (共 12 節(jié) )、腰椎 (共 5節(jié) )三部分，每兩節(jié)椎骨之間由軟骨組織和韌帶相聯(lián)系，使人體得以進(jìn)行屈伸、側(cè)曲和扭轉(zhuǎn)動(dòng)作等有限度的活動(dòng)。頸椎支撐頭部，肋椎與肋骨構(gòu)成胸腔，腰椎、骸骨和椎間盤承擔(dān)人體坐姿的主要負(fù)荷。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 由于腰椎幾乎承受著人的上體的全部重量，并且要實(shí)現(xiàn)彎腰、側(cè)曲、扭 轉(zhuǎn)等人體運(yùn)動(dòng)，所以最容易損傷或腰曲變形。從側(cè)面觀察脊柱，可看到脊柱呈現(xiàn)頸、胸、腰、骸四個(gè)彎曲部位，其中頸曲和腰曲凸向前，胸曲和骸曲凸向后。脊柱的自然彎曲弧形應(yīng)如圖 示， 椎骨的支承表面相互 位置正常，椎間盤沒有錯(cuò)位的趨勢。一旦人體改變這種自然彎曲狀態(tài)，會引起惟間盤壓力改變， 使腰部疼痛。 圖 示為人體在各種不同姿勢下的腰椎彎曲形狀。曲線 C 是最接近人體脊柱自然彎曲狀態(tài)的坐姿 ，椎間盤上的壓力可較 正常分布。因此，欲使坐姿能形成接 近正常的脊柱自然彎曲形態(tài)，軀干與大腿之間 須有大約 135 的夾角，且座椅應(yīng)使坐者的 腰部有適當(dāng) 支撐，以便腰曲弧形自然彎曲，腰背肌肉處于放松狀態(tài)。 人坐著時(shí)，大腿和上身的重量必須由座椅來支承。人體結(jié)構(gòu)在骨盆下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)，如圖 示。這兩塊小面積能夠支持大部分上身的重量。座面上的臀部壓力分布是在坐骨結(jié)節(jié)處最大，由此向外壓力逐漸減小，直至與座而前緣接觸的大腿下部，壓力為最小。座墊的柔軟程度要適當(dāng)，坐骨部分的座墊應(yīng)當(dāng)是支承性的，它要承受加在座位上的大約 60%的重量，而其余部分則應(yīng)當(dāng)比它更柔軟些，以便能夠把重量分布在更大約面積上。座椅靠背上的壓力分布，應(yīng)當(dāng)是肩腳骨和腰椎骨兩個(gè)部位 最高，此即靠背設(shè)計(jì)中所謂的“兩點(diǎn)支承”準(zhǔn)則?？勘车膬牲c(diǎn)支承中，上支承點(diǎn)為肩腳骨提供憑靠，稱為肩靠，其位置相當(dāng)于第 56 圖 體脊椎構(gòu)造圖 圖 體在不同狀態(tài)下腰椎彎曲形狀 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 骨正常位置 節(jié)胸椎之間的高度 ； 下支承點(diǎn)為腰曲部分提供憑靠，稱為腰靠，其位置相當(dāng)于第 45 節(jié)腰椎之間的高度。不同 用途的座椅，兩點(diǎn)支承的作用不一樣， 休息用的座椅，體、腿夾角較大 (舒適角度約為115 )，坐著時(shí)身體向后傾斜，只要肩部分支承穩(wěn)靠，沒有腰靠也能得到舒適的坐姿，因此是以肩靠起主要作用 ； 而一般操作用座椅，由于操作的要求，身體需要略向前傾，肩胖骨部分幾乎接觸不到靠背，因此只有腰靠起支撐作用，一般無需 設(shè)置肩靠。腰靠支承是使背疼和疲勞減到最輕的主要措施，否則，將只靠肌肉來維持腰曲弧形，勢必引起腰部肌肉疲勞和損傷?？紤]到人的身材高矮不同， 對某些座椅 應(yīng)當(dāng)具有能調(diào)節(jié)腰靠位置的裝置。 腿的主動(dòng)脈緊靠著大腿下表面和膝蓋的后面，在這個(gè)部位上，任何持續(xù)的壓力都會給人造成極端的不好適和腫脹感覺需要借助于適當(dāng)減短座深、把座墊前緣修圓和采用較軟的泡沫塑料座墊等措施來防止發(fā)生這種情況。同時(shí)，還要使座面離地板的高度足夠低，以便使腳能踩著地板，讓人的這個(gè)重要部位感覺不到有任何壓力。坐骨下面的座面應(yīng)當(dāng)近似是水平的。圖 示帶有 股骨的骨盆部位的前視圖，股骨在股節(jié)中從連接骨盆的球孔向外伸去。用平的座位，股骨的這一部分在坐骨平面之上，因此不承受過分的壓迫。 座椅的設(shè)計(jì)必須有可能讓人經(jīng)常地改變自己的姿勢和位置，以便減輕壓力和 活動(dòng)伸展各部分肌肉。 壓分布與坐姿疲勞 人在坐姿狀態(tài)下，體重作用在座面和靠背上的壓力分布稱為坐態(tài)體壓分布，它與坐姿及座椅的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)， 圖 人體在靠背和座墊上最適宜的體壓分布， 對于體壓的研究是目前人們對座椅進(jìn)行研究的主要方法和參數(shù)。體壓分布的測量一般采用等高線的形式反映壓力分布狀況。 就座者的骨盆可以比喻 為倒立的錐體，與椅面接觸的主要是臀部兩塊薄肌肉層下的坐骨。由坐骨向外，壓力逐漸減少。為了減少臀部下部的壓力，座面一般應(yīng)設(shè)計(jì)成軟墊，其柔軟程度以使坐骨出支承人體的 60%左右的重量為宜，采用軟性坐墊，增大臀部與座面的接觸面積，就改善了這種壓力集中的現(xiàn)象，使整個(gè)臀 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 部均承擔(dān)體重的壓力，減緩坐骨下支點(diǎn)處的疲勞，可以延長就座時(shí)間。但 不論什 么座面，不論哪種姿勢，長時(shí)間采取一種坐姿總會產(chǎn)生靜力疲勞。因此，任何一種座椅在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮變換坐姿的可能性。 人體與座椅之間的壓力分布稱為坐姿的體壓分布，坐姿的體壓分布是 影響乘坐舒適性的重要因素。人就坐時(shí)，身體重量的大部分 (約80% )經(jīng)過臀部、背部隆起部分及其附著的肌肉 壓在坐椅面上。圖 座椅各部位的 受力分布 示意圖 。 椅主要部件的功能及結(jié)構(gòu)要求 靠背 靠背的設(shè)計(jì)主要指強(qiáng)度設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì)， 靠背造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使靠背的高度、形狀符合人體曲線，給背部、肩部有效可靠的支撐和足夠的側(cè)背支撐，使駕駛員保持穩(wěn)定的坐姿，避免橫向滑動(dòng)。 靠背骨架（圖 是一個(gè)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，在前撞、側(cè)撞尤其是后撞情況下，靠背骨架在撞擊能量處 圖 靠背骨架 圖 椅各部位的受力分布 a 靠背 b 座墊 圖 人體在靠背和座墊上最適宜的體壓分布 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 理方面起關(guān)鍵的保護(hù) 作用。 根據(jù)普遍轎車座椅靠背機(jī)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)靠背選用左、右側(cè)板，上、下橫梁結(jié)構(gòu)形式。 座墊 轎車座墊設(shè)計(jì)主要是座墊深度和座墊傾角。座墊深度過大時(shí)，軀干相對前移，腰部得不到良好支撐；過小時(shí)，大腿得不到良好支撐。因此，深度應(yīng)按臀部至大腿表面全長的 3/4 設(shè)計(jì)，一般取 400 480墊的傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性，一般為 2 10。 座墊骨架通過調(diào)角器與靠背連接，靠背受到的載荷通過調(diào)角器傳至座墊再到地板。此外，座墊骨架還承受乘客的靜載荷、乘客下潛載荷 (轎車高速制動(dòng)時(shí)乘客向 前的載荷 )、乘客在座墊上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的疲勞載荷。 根據(jù)調(diào)節(jié)方向分，轎車座墊骨架大致有 2 向 (前、后 )、 4 向 (前、后、上、下 )和 6 向 (前、后、上、下、前后傾斜或前、后、前部上下、后部上下 )等形式，座墊骨架上裝有座盆，有整體式和局部式兩種。局部式座盆需安裝彈簧鋼絲以支撐發(fā)泡，整體式則不需要。 為保證轎車日常使用需求及產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)采用 4 向調(diào)節(jié)、整體式座盆的座墊骨架。 頭枕 頭枕 （圖 是為提高汽車乘坐安全性和舒適性而設(shè)置的一種輔助裝置。 首先，頭枕主要作用是保障安全。日常生活 中，轎車經(jīng)常發(fā)生追尾碰撞，頸椎承受到很大的加速度，頭枕可以減少頭部自由移動(dòng)，避免或減輕乘員頸部受傷。按國家標(biāo)準(zhǔn)車座椅頭枕性能要求和試驗(yàn)方法，頭枕屬汽車整車強(qiáng)制認(rèn)證檢測項(xiàng)目之一，轎車前排座椅應(yīng)裝有頭枕。 其次，正常行駛下，當(dāng)脊椎與垂直面夾角超過 30時(shí)，使用頭枕可以避免頭頸疲勞。轎車座椅中，頭枕一般為一個(gè)單體，用單柱或雙柱插桿，通過導(dǎo)套插入靠背的插座中。頭枕調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以對頭枕進(jìn)行上下和前后的調(diào)節(jié)。為同時(shí)保證轎車日常使用的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性，選用雙柱式上下可調(diào)頭枕。 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 座椅調(diào)節(jié)方向主要有高度調(diào)整（圖 前后調(diào)整 (圖 靠背仰角調(diào)整 (圖 高度調(diào)整機(jī)構(gòu)， 用于圖 枕 結(jié)構(gòu) a 上下調(diào)節(jié) b 前后調(diào)節(jié) c 靠背角度調(diào)節(jié) 圖 座椅調(diào)節(jié)方向 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 調(diào)整座椅垂直位置 ，分機(jī)械調(diào)整、可控空氣彈簧調(diào)整和電動(dòng)調(diào)整等。調(diào)整范圍按人機(jī)工程學(xué)原理，以滿足大部分人使用要求確定 。 根據(jù)大多數(shù)乘員對轎車的使用需求，同時(shí)為了保證生產(chǎn)成本，選定機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)，高度調(diào)整范圍為 0 100 滑道是縱向水平位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，分單鎖止滑道和雙鎖止滑道，一般根據(jù)鎖止強(qiáng) 度確定。安全帶固定點(diǎn)不在座椅上時(shí)，一般選用單鎖止滑道；安全帶固定點(diǎn)在座椅上時(shí)，選用雙鎖止滑道?；牢灰瞥叽绺鶕?jù)相應(yīng)人體尺寸和人機(jī)工程學(xué)原理確定。 根據(jù)轎車使用強(qiáng)度以及轎車常用的安全帶安裝形式，結(jié)合轎車實(shí)際使用空間，選用雙鎖止滑道，前后調(diào)整距離為 0 100 調(diào)角器主要有常嚙合式和棘輪棘爪式兩種類型 ,用于對靠背角度進(jìn)行調(diào)整和鎖止 ，必須滿足 車座椅系統(tǒng)強(qiáng)度要求及實(shí)驗(yàn)方法規(guī)定。 常嚙合式調(diào)角器始終保持嚙合狀態(tài)，有手動(dòng)和電動(dòng)兩種。手動(dòng)常嚙合調(diào)角器要 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕座椅靠背才能調(diào)整到理想位置。電動(dòng)常嚙合調(diào)角器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，有傳動(dòng)平穩(wěn)、強(qiáng)度高、調(diào)解范圍大等優(yōu)點(diǎn)，適于高檔汽車座椅。 棘輪棘爪式通過操作手柄進(jìn)行解鎖，沒有電動(dòng)形式。采用棘輪棘爪工作原理及板簧式復(fù)位結(jié)構(gòu)，容易調(diào)整到理想位置，最大能夠?qū)崿F(xiàn) 180范圍有級調(diào)節(jié)，適于各類汽車座椅。為了滿足轎車駕駛員日常操作的操作便利性的要求，同時(shí)控制產(chǎn)品成本，選用棘輪棘爪式調(diào)角器，調(diào)節(jié)范圍為 80 170。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第 3章 轎車座椅外形尺寸參數(shù)的確定 體尺寸的研究 各種設(shè)備和工具等設(shè)計(jì) 對象在適合于人的使用方面，首先涉及的問題是適合人的形態(tài)和功能范圍的限度。人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸，也就是人體靜態(tài)尺寸和人體動(dòng)態(tài)尺寸。而針對于座椅設(shè)計(jì)的人體尺寸相關(guān)的主要有人體 坐姿 尺寸 等 。 體靜態(tài)尺寸 人體靜態(tài)尺寸，著眼于人體天然結(jié)構(gòu)，比如身高、體重、腿臂長度等，是建立人體尺寸模型的基礎(chǔ)。國家標(biāo)準(zhǔn) 國成年人人體尺寸按照人機(jī)工程學(xué)的要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中共給出了 7 類 47項(xiàng)人體尺寸基本數(shù)據(jù)。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 結(jié)合本畢業(yè) 設(shè)計(jì)的需要， 列舉如下 我國人體基本尺寸 男（ 18）第 95 百分位以及女（ 18）第 5 百分位 相 關(guān) 數(shù)值 ， 見表 表 國人體基本尺寸 體 H 點(diǎn)的確定 H 點(diǎn)指人體身軀與大腿的鉸接點(diǎn)，即胯點(diǎn)。 根據(jù) 相關(guān)的 法規(guī)規(guī)定，首先利用 車 室內(nèi)尺寸測量用三維 所規(guī)定的三維 H 點(diǎn)測量裝置 ，即 H 點(diǎn)三維人體模型 (圖 再 按 照汽車 H 點(diǎn)確定程序 中規(guī)定的 H 點(diǎn)確定 程序確定 三維人體模型的 H 點(diǎn)。 尺寸 名稱 尺寸數(shù)值 (尺寸 名稱 尺寸數(shù)值 (男 女 男 女 坐高 958 809 最大肩寬 469 363 坐姿頸椎點(diǎn)高 641 518 坐姿臀寬 355 310 坐深 494 401 小腿加足高 448 342 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 H 點(diǎn)三維人體模型由背板、座板、大腿桿及頭部空間探測桿等構(gòu)件組成。座板模仿人體臀部及大腿，是二者的合一。背板模仿人體的背部。 H 點(diǎn)三維人體模型的各構(gòu)件尺寸、質(zhì)量及質(zhì)心位置均以人體測量數(shù)據(jù)為依據(jù)。 模型的背板與座板在相當(dāng)于人體胯關(guān)節(jié)處通過轉(zhuǎn)動(dòng)副相鉸接。 轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)即 作座椅的設(shè)計(jì)要求 工作座椅的座位空間及座椅的尺寸 應(yīng)保證適應(yīng)人體舒適坐姿的生理特征，提供實(shí)現(xiàn)舒適坐態(tài)的支承條件。 作座椅一般人類工效學(xué)要求給出了工作座椅的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，是工作座椅設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。工作座椅主要參數(shù)的取值范圍列于表 中坐高、腰靠厚、腰靠高、座面傾角、腰靠傾角等參數(shù)為操作者坐在座椅上之后形成的尺寸、角度，測量時(shí)應(yīng)使用規(guī)定參數(shù)的重物代替坐姿狀態(tài)的人。 表中所列參數(shù)，已經(jīng)考慮了操作穿鞋著（女性：鞋跟高20性：鞋跟高 25著冬裝的因素。 表 作座椅的的主要參數(shù) 參數(shù) 數(shù)值 測量要點(diǎn) 座高 (360座面上壓以 60徑 350半球狀重物時(shí)測量 座寬 (370座椅轉(zhuǎn)動(dòng)軸與座面的交點(diǎn)處或座面深度方向二分之一處測量 座深 (360腰靠 g=210測量，測量時(shí)為非受力狀態(tài) 腰靠長 (320腰靠寬 (200腰靠厚 (30靠上通過直徑 400半球狀物施以 250N 的力時(shí)測量 腰靠高 (165腰靠圓弧半徑 (400座面傾角 ( ) 0腰靠傾角 ( ) 95圖 維 H 點(diǎn)測量裝置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 車座椅主要外形參數(shù) 及 R 點(diǎn) 的確定 車座椅外型尺寸主要參數(shù) 椅面高度 :椅面高度定義為椅面前緣至駕駛員踵點(diǎn)的垂直距離。 根據(jù)表 關(guān)尺寸 ， 人體 小腿加足高 為 342448 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，座高為 360480 根據(jù)轎車車內(nèi)空間和駕乘人員的調(diào)節(jié)需求， 選定 轎車駕駛員座椅椅面高度可調(diào)節(jié)范圍為 280380 椅面寬度 : 座椅座墊兩側(cè)寬度。 根據(jù)表 關(guān)尺寸， 坐姿臀 寬 310365 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，座寬為 370420 結(jié)合轎車座椅座面需要對駕乘者進(jìn)行橫向支撐，以防止駕乘者在出現(xiàn)離心力時(shí)臀部產(chǎn)生橫向滑動(dòng)，要在座椅椅面兩邊附加額外防滑凸起設(shè)計(jì)，所以椅面總寬度 選定 500 椅面深度 :指椅面前緣至靠背前面水平距離。 深度過大時(shí)，軀干相對前移，腰部得不到良好支撐，引起疲勞；過小時(shí)，大腿得不到良好支撐。 根據(jù)表 關(guān)尺寸， 坐深 401494 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，座深為 360390 考慮到轎車座椅與一般工程用座椅不同，小腿向前傾斜角度大，所以為了保障駕乘者的臀部和大腿部被充分支撐和包裹，椅面深度 選定 550 靠背高度 : 靠背最下端到最頂端的距離。 根據(jù)表 關(guān)尺寸， 坐姿頸椎點(diǎn)高 579701 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，腰靠長為 320340 考慮到轎車座椅須為駕乘者腰背部提供完全的支撐和定位，與一般工程座椅不同，同時(shí)為保證座椅靠背在具有角度傾斜時(shí)同樣可以保證對駕乘者的支撐，所以靠背高度選定 750 靠背 寬度 ： 靠背兩側(cè)最寬的距離。 根據(jù)表 關(guān)尺寸， 最大肩寬 368469 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，腰靠寬 320340 與椅面寬度的選定原因相同，為避免和減少駕乘者腰背部在座椅上產(chǎn)生橫向滑移， 靠背寬度 選定 500 靠背傾角 :靠背傾角是指靠背與椅面水平方向的夾角。 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，腰靠傾角為 95115 根據(jù)轎車駕乘者的實(shí)際使用需求，同時(shí)滿足駕駛舒適、安全性以及 休息時(shí)的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 便利性，靠背傾角 調(diào)節(jié)范圍為 80170。 椅面傾角 :指椅面與水平之間的夾角。 根據(jù)表 程座椅設(shè)計(jì)的尺寸推薦值，座面傾角為 05。 轎車座椅的椅面 的傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性，一般為 2 10。 頭枕 尺寸 根據(jù) 車座椅頭枕性能要求和試驗(yàn)方法，頭枕的外形寬度以座椅中心面為對稱面，左右各應(yīng)寬85上。 確定頭枕高度為 208度為 240厚度為 100頭枕可調(diào)節(jié)范圍為 0100圖 轎車座椅中，頭枕一般為一個(gè)單 體，用單柱或雙柱插桿，通過導(dǎo)套插入靠背的插座中。頭枕調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以對頭枕進(jìn)行上下和前后的調(diào)節(jié)。 為同時(shí)保證轎車日常使用的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性，選用雙柱式上下可調(diào)頭枕。 車座椅 R 點(diǎn)的確定 R 點(diǎn)”即“乘坐基準(zhǔn)點(diǎn)” 指制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì) H 點(diǎn)，該點(diǎn) : 確定了由制造廠規(guī)定的座椅每個(gè)設(shè)計(jì)乘座位置的最后面的正常駕駛和乘座位置，它考慮了所有的座椅可能調(diào)節(jié)狀態(tài) (水平、垂直及傾斜 )。 具有相對于所設(shè)計(jì)的車輛的結(jié)構(gòu)建立的座標(biāo)。 模擬人體軀干和大腿鉸接中心位置。 做為安放二維人體樣板的參考點(diǎn)。 根據(jù)轎車座椅 R 點(diǎn)確定的經(jīng)驗(yàn)和推薦值，轎車駕駛員座椅 R 點(diǎn)為距離靠背基準(zhǔn)面 135離作為基準(zhǔn)面 97一點(diǎn)。 車駕駛員座椅外觀尺寸圖 根據(jù)轎車座椅主要外形參數(shù)及 R 點(diǎn)的確定，繪制轎車駕駛員座椅外觀尺寸圖（圖 圖 頭枕 尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 車駕駛員座椅外觀尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第 4章 轎車駕駛員座椅骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 座椅骨架不但 要承受人