小車座椅設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】解剖學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)研究。從滿足駕駛員的需求出發(fā)，確定駕駛座椅的各個(gè)參數(shù)并突出座椅尺寸設(shè)計(jì)與。度這三個(gè)用戶普遍反映的問(wèn)題。以汽車座椅為例,人體工程學(xué)的家具并不是人們頭腦中。所想象的僅有數(shù)據(jù)符合的座椅,它還包括除了人體生理數(shù)據(jù)之外的很多因素。并指出在這些原則的指導(dǎo)下好的人體工程學(xué)座椅是功能與美。學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)品,可以為人帶來(lái)身心兩方面的享受。我國(guó)是人口大國(guó)，物質(zhì)方面的需求。量要高于其他國(guó)家和地區(qū)。近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，汽車的消費(fèi)逐漸成為帶動(dòng)。國(guó)民生產(chǎn)總值的重要指標(biāo)。中國(guó)加入WTO后，中國(guó)的汽車工業(yè)，特別是轎車工業(yè)面臨著。舒適而操作方便的駕駛座椅，可以減少駕駛員疲勞程度，降低故障的發(fā)生率。車駕駛員座椅設(shè)計(jì)優(yōu)劣與否直接關(guān)系到駕駛質(zhì)量。尤其是對(duì)人們脊椎的傷害。種身材和高度的男女駕車人；座椅的外觀必須具有吸引力，令人賞心悅目。階段；配置設(shè)計(jì)階段；細(xì)部設(shè)計(jì)階段。該設(shè)計(jì)程序的進(jìn)行由設(shè)計(jì)說(shuō)明階段開(kāi)

　　

【正文】 頂高 h1=m=2 齒根高 ???? mh 齒工作高度 4222 ???? mhg 齒全高 ???? mh 座椅扶手的安裝位置應(yīng)符合人體坐姿時(shí)肘部的高度尺寸，一般安裝在距座墊水平面高 250 mm 處。座椅 扶手有固定式、角度可調(diào)式和可翻轉(zhuǎn)式，可翻轉(zhuǎn)式又有橫向翻轉(zhuǎn)式和縱向翻轉(zhuǎn)式。 (3)坐墊以及座椅的加熱裝置 22 坐墊設(shè)計(jì)主要是坐墊和坐墊傾角的確定．坐墊深度的設(shè)計(jì) 是在充分利用靠背的情況下．使臀部得到合理支撐。人體在合適的坐墊下，坐骨與小腿足部構(gòu)成穩(wěn)定的人體支撐。坐墊過(guò)大時(shí)，造成人體軀干相對(duì)前移，腰部得不到良好的支撐，引起疲勞；坐墊過(guò)小時(shí)，會(huì)因大腿得不到良好的支撐而感到不舒適：因此，坐墊度應(yīng)按臀部至大腿表面全長(zhǎng)的 3／ 4 設(shè)計(jì)圖 17，一般取 400～ 480mm。坐墊傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性 ,一般為 2o～ 10o。 圖 17 座椅加熱裝置 Fig17 Seat heating device (4)頭枕 頭枕是為提高汽車乘坐舒適性和安全性而設(shè)置的一種輔助裝置。頭枕的主要作用是保障安全，一旦汽車發(fā)生追尾碰撞，頸椎會(huì)承受到很大的加速度而容易傷害。有了頭枕的承托，可以減少頭部自由移動(dòng) 的空間，降低對(duì)頸椎的沖擊力，起到避免或減輕乘員頸部受傷的作用。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，汽車座椅頭枕屬汽車整車強(qiáng)制認(rèn)證檢測(cè)項(xiàng)目。車前排座椅應(yīng)裝有頭枕。 圖 18 WHIPS 頸椎保護(hù)系統(tǒng) Fig18 WHIPS whiplash protection system 頭枕要起到保護(hù)頸椎的作用，正確的安裝位置十分重要并加。頭枕應(yīng)該加安全帶固定 23 此處已刪除，完整版加 153893706 圖 25 減振緩沖部件 Damping buffer ponents 例如：機(jī)械懸架座椅 通過(guò)調(diào)整彈簧的預(yù)緊力來(lái)調(diào)整座椅的剛度，而空氣懸架座椅則設(shè)計(jì)有高度控制閥，可以根據(jù)不同人的體重，自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣氣囊內(nèi)的壓力，達(dá)到調(diào)整座椅剛度的目的。 設(shè)計(jì)一種 空氣懸架座椅除剛度可調(diào)外，阻尼也為無(wú)級(jí)可調(diào)，以適應(yīng)不同的路況 如圖 25。 外觀造型 在進(jìn)行外觀造型設(shè)計(jì)時(shí)，主要針對(duì)座椅的尺寸，將人體的脊椎作為主要考慮對(duì)象。以設(shè)計(jì)能夠減少人體頸椎、腰椎疲勞的座椅為標(biāo)準(zhǔn)，盡量使人在駕車途中保持脊椎的 24 自然彎曲。座椅襯墊采用目前通常所采用的泡沫塑料。而座椅的表面曲線也用澆鑄成型的泡沫塑料來(lái)實(shí)現(xiàn)。泡沫塑料的特點(diǎn)是：成型好、透 氣性好。 座椅旆面采用棉織品。因?yàn)槊蘅椘肪哂辛己玫膹椥院蜕炜s性，而且耐磨，具有良好的透氣性和透視性。這些特點(diǎn)較之皮革、人造革等材料都要好。另外有一點(diǎn)值得設(shè)計(jì)者注意的問(wèn)題是，座椅需要有好的穩(wěn)定性。皮革和人造革雖然比較美觀，擦拭起來(lái)比較方便，但是皮革的防滑脫效果差，在車輛轉(zhuǎn)彎或者緊急剎車的過(guò)程中給駕駛員帶來(lái)不穩(wěn)定的因素。所以綜合考慮座椅飾面采用棉織品。 外觀造型從抽象到具體的思路展開(kāi)。第一階段：滿足座椅的基本要求的座椅設(shè)計(jì)方案。第二階段：滿足人體外形尺寸的座椅設(shè)計(jì)方案。第三階段：滿足人體生理特性和生理曲線，滿足 不同人體的尺寸變化的可調(diào)。 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及金屬件和機(jī)械機(jī)構(gòu) 主要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為座椅靠背角度、座椅肩靠角度、頭枕旋轉(zhuǎn)可調(diào)、座椅腰靠氣動(dòng)可調(diào)。具體調(diào)節(jié)方式和范圍如下圖 26和圖 27。 (一）靠背與坐墊的夾角 90o~105o可調(diào) .(二 )座椅肩靠角度可調(diào)，肩靠有 150o的夾。 (三 )頭枕旋轉(zhuǎn)可調(diào)，動(dòng)態(tài)可調(diào)，即可適應(yīng)不同身高的駕駛者，也減輕了駕駛過(guò)程中由于座椅振動(dòng)帶來(lái)的疲勞。 圖 26 座椅的完整模型 The seat of the plete model 外觀尺寸 表 7 外觀尺寸與設(shè)計(jì)依據(jù) Appearance size and design basis 單位： mm 尺寸項(xiàng)目設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) 25 尺寸項(xiàng)目設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) 靠背與座墊之間的夾 角 105o 駕駛室人體軀干與大腿夾角 95o120o 座墊與水平面夾角 10 度防止身體滑動(dòng)的不穩(wěn)定因素 座墊深度 450 人體坐姿座深 (臀部至膝蓋內(nèi)側(cè) ) 座墊高度 385 人體坐姿小腿加足高，同時(shí)考慮膝關(guān)節(jié)舒適角度帶來(lái)的尺寸變化 (安裝時(shí)考慮 ) 靠背高度 650 坐姿肩高，同時(shí)考慮坐姿眼高 座墊寬度 500 坐姿臀寬以及座墊側(cè)面支撐不能壓迫人體股骨 靠背寬度 480 與座墊寬度相同 頭枕高度 680 人體坐姿頸椎高度 腰靠高度 260 人體坐姿腰椎高度 圖 27 座椅與人體尺寸分析圖 Seat and body size analysid diagram 4 主要結(jié)論和未來(lái)展望 車身舒適性主要與座椅的設(shè)計(jì)有關(guān)，它比一般的工作座椅的設(shè)計(jì)要復(fù)雜的多．通常包括靜態(tài)舒適性、動(dòng)態(tài)舒適性 (又稱為振動(dòng)舒適性 )、操作舒適性三個(gè)方面。 在 設(shè)計(jì) 國(guó)內(nèi)外座椅設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有轎車進(jìn)行了人機(jī)工程學(xué)的分析研究，發(fā)現(xiàn)了目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)型轎車主要存在兩方面的問(wèn)題： (l)座椅尺寸靠國(guó)外引進(jìn)，尺寸不合理； (2)座椅的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)大同小異，調(diào)節(jié)范圍和功能不能滿足人體舒適度的需要。針對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并通過(guò)對(duì)于相關(guān)座椅的研究，作者從滿足人體脊椎正常生理彎曲的這 一要求出發(fā)，考慮人體的健康、舒適及相關(guān)的坐姿特性，將座椅的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要放在影響座椅靜態(tài)舒適性的兩方面因素： (l)座椅與人體的尺寸和生理特征的匹配； (2) 26 座椅的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)范圍設(shè)計(jì)．經(jīng)過(guò)人機(jī)工程評(píng)價(jià)，表明設(shè)計(jì)結(jié)果合理，有一定的價(jià)值。 由于本人自身水平和時(shí)間的限制，文章中還存在著不盡人意的地方，在以后的工作和學(xué)習(xí)中進(jìn)一步對(duì)駕駛座椅做很深入的研究 設(shè)計(jì) 。主要有這些方面： (1)駕駛座椅的坐壓分析及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究； (2)人體特性部位曲線與座椅外形曲面的相關(guān)性研究； (3)座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新研究； (4)座椅色彩和汽車外部色 彩以及駕駛員心理學(xué)的研究。 以上是對(duì)自己 設(shè)計(jì) 研究成果的概括．針對(duì)自己的研究結(jié)果對(duì)未來(lái)的座椅設(shè)計(jì)研究提出了幾點(diǎn)建議和展望。 座椅的 設(shè)計(jì)研究 對(duì)于人體和駕駛安全都有著重要的和關(guān)鍵的作用。雖然人們對(duì)于座椅的研究已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，但是設(shè)計(jì)的方法仍存在爭(zhēng)議。目前計(jì)算機(jī)的使用深入到各行各業(yè)，汽車的車身實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和加工，對(duì)于人體模型的研究也從以前的二維人體模型、三維模型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)三維數(shù)字模型。 1995年 E． S． Jung等研究了用于構(gòu)造人機(jī)一工程學(xué)人體模型的面向?qū)ο蟮娜梭w測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，在工作站上研制了三維人體顯示 的軟件。德國(guó)的人機(jī)工程學(xué)研究人員用 CAD系統(tǒng)和視頻體態(tài)測(cè)量?jī)x并用的方法，把體態(tài)測(cè)量?jī)x與計(jì)算機(jī)相連，將體態(tài)測(cè)量?jī)x測(cè)得的人體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳給計(jì)算機(jī)。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成人體的幾何模型。作者提出幾點(diǎn)展望： (l)CAD＼ CAM技術(shù)和人體三維數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)汽車座椅的數(shù)字化設(shè)計(jì)。 (2)虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)駕駛員 —— 座椅 —— 汽車環(huán)境的協(xié)同設(shè)計(jì)。 (3)快速成型技術(shù)和 CAE結(jié)合，實(shí)現(xiàn)座椅的個(gè)性化設(shè)計(jì)，解決人機(jī)溝通關(guān)系問(wèn)題。 總之，汽車駕駛座椅人機(jī)工程學(xué) 設(shè)計(jì) 研究是一個(gè)系統(tǒng)的工程，需要應(yīng)用到目前各種先進(jìn)的技術(shù)和方法。未來(lái)的汽車必將 走進(jìn)每個(gè)人的家庭，“為人的設(shè)計(jì)”將引導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流 。 參考文獻(xiàn) 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Evaluating posture behavior during seated tasks. International Journal of Industrial Ergonomics, 1991， , ， p313一 p334 致 謝 本論文是在我的導(dǎo)師 李軍政講師 的悉心指導(dǎo)下完成的。無(wú)論是在選題，還是在論文的撰寫方面，無(wú)不傾注著老師的心血。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 態(tài)度和平易近人的工作作風(fēng)是我們學(xué)習(xí)的典范。 在此，我對(duì)老師表示最衷心的感謝和崇高的敬意！ 同時(shí)，我要感謝同車輛研究所的各位老師，他們?cè)诟鞣N專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中都給予了我極大的幫助，使我從中受益匪淺。 我還要感謝在我設(shè)計(jì)期間給予了大量建議和幫助的各位同學(xué)。 28 最后要特別感謝我的父母以及身邊的朋友。他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生活中，在精神和物質(zhì)上給予了大力的支持、關(guān)懷與幫助，使我得以專心研究，順利完成本 設(shè)計(jì) 論文。在此我對(duì)他們表示衷心的謝意！ 附錄