第十一章座椅設(shè)計已改

1、 汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計第十一章第十一章 座椅設(shè)計座椅設(shè)計主主 講講: : 肖平肖平專專 業(yè)：車輛工程業(yè)：車輛工程系系 部：機(jī)械工程系部：機(jī)械工程系20072007年年8 8月月1212日日2/42汽車座椅的作用有哪些？汽車座椅的作用有哪些？2）為乘客創(chuàng)造舒適和安全的乘坐）為乘客創(chuàng)造舒適和安全的乘坐條件條件；3）給駕駛員提供良好的工作）給駕駛員提供良好的工作條件條件;4）緩和和衰減由車身）緩和和衰減由車身傳來的沖擊和振動傳來的沖擊和振動。1）支承成員的）支承成員的質(zhì)量質(zhì)量; 座椅設(shè)計的好壞，將對乘坐舒適性、安全性及操座椅設(shè)計的好壞，將對乘坐舒適性、安全性及操作方便性等產(chǎn)生很大的影

2、響。作方便性等產(chǎn)生很大的影響。由此可見：由此可見：3/42概述概述11.1 座椅的設(shè)計要求座椅的設(shè)計要求11.2 11.2 座椅的結(jié)構(gòu)座椅的結(jié)構(gòu)11.3 11.3 座椅的動態(tài)特性座椅的動態(tài)特性11.4 11.4 座椅的靜態(tài)特性與幾何參數(shù)選擇座椅的靜態(tài)特性與幾何參數(shù)選擇11.5 11.5 座椅的試驗與評價座椅的試驗與評價4/42本章的教學(xué)重點(diǎn)：本章的教學(xué)重點(diǎn)：1 1）掌握國、內(nèi)外汽車座椅的現(xiàn)狀與趨勢。）掌握國、內(nèi)外汽車座椅的現(xiàn)狀與趨勢。2 2）掌握座椅的結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計要求。）掌握座椅的結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計要求。3 3）能分析座椅的靜態(tài)特性與動態(tài)特性；設(shè)計中，能）能分析座椅的靜態(tài)特性與動態(tài)特性；設(shè)計中，

3、能根據(jù)不同的設(shè)計要求，對座椅的各種參數(shù)做出根據(jù)不同的設(shè)計要求，對座椅的各種參數(shù)做出正確的選擇。正確的選擇。本章的教學(xué)難點(diǎn)：本章的教學(xué)難點(diǎn)：4 4） 掌握掌握座椅的試驗與評價方法座椅的試驗與評價方法。 座椅的靜態(tài)特性與動態(tài)特性的分析、以及座椅座椅的靜態(tài)特性與動態(tài)特性的分析、以及座椅的振動參數(shù)與幾何參數(shù)的選擇。的振動參數(shù)與幾何參數(shù)的選擇。5/4211.1.1國內(nèi)、外座椅發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢：國內(nèi)、外座椅發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢：3）有限元技術(shù)在座椅設(shè)計中的運(yùn)用。）有限元技術(shù)在座椅設(shè)計中的運(yùn)用。2）新材料不斷運(yùn)用；）新材料不斷運(yùn)用；1）新型座椅的出現(xiàn)；）新型座椅的出現(xiàn)；11.1 座椅的設(shè)計要求座椅的設(shè)計要求6/

4、421）新型座椅的出現(xiàn)：）新型座椅的出現(xiàn)：電動座椅電動座椅懸掛座椅懸掛座椅記憶座椅記憶座椅7/422）新材料不斷運(yùn)用：）新材料不斷運(yùn)用：(1) 用非金屬材料代替金屬材料；用非金屬材料代替金屬材料；(2) 可再生材料代替不可再生材料；可再生材料代替不可再生材料；針織品、針織品、化纖面料化纖面料 塑料塑料 教學(xué)提示：針織品與化纖面料透氣性好，重量輕。教學(xué)提示：針織品與化纖面料透氣性好，重量輕。 福特公福特公司司2008年將推年將推出黃豆出黃豆提煉塑提煉塑料座椅料座椅8/423）有限元技術(shù)在座椅設(shè)計中不斷運(yùn)用。）有限元技術(shù)在座椅設(shè)計中不斷運(yùn)用。9/4211.1.2 汽車座椅的設(shè)計應(yīng)滿足如下要求：汽車

5、座椅的設(shè)計應(yīng)滿足如下要求：4）.結(jié)構(gòu)緊湊，外形與色彩應(yīng)美觀、結(jié)構(gòu)緊湊，外形與色彩應(yīng)美觀、大方大方；3）.有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、和有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、和壽命壽命；2）.具有良好的具有良好的動態(tài)特性動態(tài)特性；1）.應(yīng)有良好的應(yīng)有良好的靜態(tài)特性靜態(tài)特性；10/4211.1.3 不同類型的汽車座椅，不同類型的汽車座椅，其設(shè)計的側(cè)重點(diǎn)：其設(shè)計的側(cè)重點(diǎn)：4）城市客車座椅：）城市客車座椅：2）駕駛員座椅：）駕駛員座椅：1）乘客座椅：）乘客座椅：3）高級轎車的座椅：）高級轎車的座椅：保證乘員的舒適和安全。保證乘員的舒適和安全。保證良好的視野、操作方便、長時保證良好的視野、操作方便、長時間工作不感到疲勞。

6、間工作不感到疲勞。保證各項設(shè)計性能良好。保證各項設(shè)計性能良好。質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實(shí)耐用、價質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實(shí)耐用、價格低廉等。格低廉等。11/4211.1.4 汽車座椅的分類：汽車座椅的分類：1) 按成員數(shù)分類：按成員數(shù)分類：單人座椅單人座椅雙人座椅雙人座椅多人座椅多人座椅12/422) 按功能分類：按功能分類：乘客座椅乘客座椅駕駛員座椅駕駛員座椅附加座椅附加座椅附加座椅附加座椅13/423) 按翻轉(zhuǎn)情況分類：按翻轉(zhuǎn)情況分類：不可翻轉(zhuǎn)式不可翻轉(zhuǎn)式靠背可靠背可翻轉(zhuǎn)式翻轉(zhuǎn)式整體可整體可翻轉(zhuǎn)式翻轉(zhuǎn)式14/4211.2.1 11.2.1 汽車座椅的組成：汽車座椅的組成：11.2 11.2 座椅的

7、結(jié)構(gòu)座椅的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置座墊座墊靠背靠背座墊座墊靠背靠背骨架骨架15/42作用：作用：固定在地板上，用以支撐整個座椅和人體的質(zhì)固定在地板上，用以支撐整個座椅和人體的質(zhì)量。量。1)1)骨架骨架靠背骨架靠背骨架座墊骨架座墊骨架16/42分開式骨架：分開式骨架：座墊骨架與靠背骨架連在座墊骨架與靠背骨架連在一起一起；座墊骨架與靠背骨架座墊骨架與靠背骨架分開分開；骨架的分類：骨架的分類：整體式骨架：整體式骨架：翻式骨架：翻式骨架：座墊骨架與靠背骨架鉸接在座墊骨架與靠背骨架鉸接在一起一起；怎樣連接？怎樣連接？17/42骨架的設(shè)計骨架的設(shè)計要求要求：3）當(dāng)垂直靠背蒙皮作用載荷為）當(dāng)垂直靠背蒙皮作用載荷

8、為1500N時，時，允許撓度允許撓度50mm；2）當(dāng)載荷增至）當(dāng)載荷增至1200N時，允許永久變形時，允許永久變形5mm；1）當(dāng)座墊上垂直載荷為）當(dāng)座墊上垂直載荷為800N時，允許撓度時，允許撓度11。在此區(qū)域，相對。在此區(qū)域，相對阻尼系數(shù)越大，則阻尼系數(shù)越大，則0 0越小。越小?？偨Y(jié)：在設(shè)計汽車座椅時，應(yīng)充分利用總結(jié)：在設(shè)計汽車座椅時，應(yīng)充分利用 區(qū)域的減振區(qū)域的減振效果。但相對阻尼系數(shù)效果。但相對阻尼系數(shù)不宜取太大值，也不宜取太小不宜取太大值，也不宜取太小值；應(yīng)使座椅的固有頻率盡量避開人體最敏感的值；應(yīng)使座椅的固有頻率盡量避開人體最敏感的48Hz頻率區(qū)，故一般希望頻率區(qū)，故一般希望n3Hz

9、,=0.25=0.25。 傳遞率傳遞率0/n1=0=0=0.25=0.25=0.5=0.5（3）當(dāng)）當(dāng) 時時，屬于減振區(qū)，此時屬于減振區(qū)，此時01，振動，振動被衰減。在減振區(qū)域，相對阻尼系數(shù)被衰減。在減振區(qū)域，相對阻尼系數(shù)越大，越大， 0越越大，減振效果反而要差些。大，減振效果反而要差些。33/425）座椅剛度）座椅剛度C的選擇的選擇1)座椅剛度座椅剛度C的選擇，應(yīng)座椅的固有頻率與懸架、車輪的的選擇，應(yīng)座椅的固有頻率與懸架、車輪的固有頻率相匹配來考慮，即要避免與懸架、車輪的固有頻固有頻率相匹配來考慮，即要避免與懸架、車輪的固有頻率相重合，又要避開人體最敏感的率相重合，又要避開人體最敏感的48H

10、z的頻率范圍。的頻率范圍。2)由統(tǒng)計可知，懸架的固有頻率為由統(tǒng)計可知，懸架的固有頻率為1.22Hz，車輪的固有，車輪的固有頻率為頻率為911Hz。3)座椅固有頻率太高（大于座椅固有頻率太高（大于8Hz），則座椅太硬影響舒適），則座椅太硬影響舒適性。而頻率太低（小于性。而頻率太低（小于1Hz），則座椅太軟、撓度太大，），則座椅太軟、撓度太大，使布置不使布置不 便；同時，過低頻率還會使人產(chǎn)生暈車的感便；同時，過低頻率還會使人產(chǎn)生暈車的感覺。覺。總結(jié)：因此剛度總結(jié)：因此剛度C的選擇，以使其固有頻率的選擇，以使其固有頻率n在在23Hz為佳。為佳。34/42小結(jié)：小結(jié)：一，座椅的設(shè)計要求一，座椅的設(shè)計要求 國內(nèi)、外座椅發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢、座椅的作用、國內(nèi)、外座椅發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢、座椅的作用、座椅的設(shè)計要求、座椅的分類。座椅的設(shè)計要求、座椅的分類。二，座椅的結(jié)構(gòu)二，座椅的結(jié)構(gòu) 座椅的結(jié)構(gòu)組成，