【正文】 手的安裝位置應符合人體坐姿時肘部的高度尺寸， 般安裝在距座墊水平面高250 mm處。座椅扶手有固定式、角度可調式和可翻轉式，可翻轉式又有橫向翻轉式和縱向翻轉式。. 坐墊坐墊設計主要是坐墊和坐墊傾角的確定．坐墊深度的設計原則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，坐骨與小腿足部構成穩(wěn)定的人體支撐。坐墊過大時，造成人體軀干相對前移，腰部得不到良好的支撐，引起疲勞；坐墊過小時，會因大腿得不到良好的支撐而感到不舒適：因此，坐墊度應按臀部至大腿表面全長的3／4設計，一般取400～480mm。坐墊傾角應兼顧安全性和舒適性,一般為2o～10o。圖11新型空氣腰支撐裝置. 頭枕頭枕是為提高汽車乘坐舒適性和安全性而設置的一種輔助裝置。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的空間，降低對頸椎的沖擊力，起到避免或減輕乘員頸部受傷的作用。按照國家標準，汽車座椅頭枕屬汽車整車強制認證檢測項目。車前排座椅應裝有頭枕。頭枕要起到保護頸椎的作用，正確的安裝位置十分重要。頭枕應該安裝在至少與耳朵上緣平齊的地萬，后腦與頭枕之問的距離最好不要超過10cm。目前VOLVO公司首先在s80型車上推出了一種為WHIPS頸椎保護系統(tǒng)(圖12)，由一個安全頭枕和一個設計合理可有效而均勻地承受乘員身體運動的椅背支撐結構，以及位于椅背和坐墊連接處的內置式能量吸收機構組成，具有均勻的支撐功能。一旦發(fā)生追尾撞車事故，椅背與乘員一起向后移動，在稍微向后傾斜前首先做平行運動。由于在椅背和坐墊之間的連接件上安裝了可變形部件．從頭枕椅背到座墊連接成一體，給乘員的軀體有效支撐，從而進步減輕碰撞力對乘員背部的沖擊[6]。圖12 WHIPS頸椎保護系統(tǒng). 座椅蒙皮座椅蒙皮是包裹在座椅總成表面的層材料，它直接與乘員接觸，一方面對座椅泡沫有保護作用同時又可直接體現(xiàn)設計者的設計意圖。座椅蒙皮必須阻燃，其燃燒特性必須符臺GB 8410—1994《汽車內飾材料的燃燒特性》要求。. 泡沫軟墊目前坐墊、靠背緩沖用軟墊基本上是由軟質聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡而成，在汽車上應用較多的是高回彈軟質聚氨酯泡沫塑料?？紤]到座椅的舒適性和人體坐姿時的體壓分布，需將泡沫軟墊的密度設計為不同，即“軟硬兼施’．主要生產(chǎn)方法有2種，一是拼接法，將坐墊前端與大腿接觸的部分用低硬度泡沫塑料，與坐骨處接觸的部分用中硬度泡沫塑料，下部及兩側用高硬度泡沫塑料。這種方法工藝繁雜且效率低，一般極少采用．二是嵌件法(圖13)，在澆注軟墊時，在模具中相應部位放^高密度泡沫塑料嵌件，然后在周圍澆注低密度泡沫塑料。這種方法可以解決體壓分布和橫向支撐問題，并且工藝適合批量生產(chǎn)。圖13 嵌件法坐墊橫截面. 座椅骨架座椅骨架必須能夠承受一定的載荷，通常所指的座椅強度其實就是座椅骨架的強度，它屬于汽車整車強制認證檢測項目之，應符合GB1 5083 1 994《汽車座楠系統(tǒng)強度要求及實驗方法》的規(guī)定?？勘臣白鴫|骨架的形狀，應以能滿足人體生理特征、給駕駛人員提供安全和有效支撐為目的進行設計。例如：為了避免因靠背型芯偏軟而造成的側背支撐在急轉彎時減小或失效．在靠背骨架兩側加焊凸起的側支撐板或支撐筋，將泡沫型芯加以支撐襯墊，保證支撐的有效性。為了保證駕駛員腰部、肩部有良好的支撐而在靠背骨架上設計出符臺背部曲線的弧度。對于高靠背為使腰部、背部及肩部同時緊貼靠背，更好地起到支撐和安全保護作用，設計師把靠背設計成上下兩部分,并且角度可分別調整等。座椅骨架一般由鋼質材料焊接而成，但在輕量化成為現(xiàn)代化汽車設計的新趨勢下．汽車座椅薄型化顯得非常重要，其中骨架是座椅薄型化的關鍵，骨架的材料也有所不同，熱塑性塑料成型的座椅骨架和鎂制座椅骨架正在推廣應用。. 減振機構座椅減振機構主要包括彈性元件和減振元件。彈性元件在機械懸架座椅中一般指彈簧，在空氣懸架座椅中指空氣氣囊．它能產(chǎn)生使座椅恢復到初始位置的回復力。減振元件一般是指減振器，它設計有固有的阻尼值，阻尼值越大，阻尼力越大。對于座椅的振動來說，外力使座椅減振系統(tǒng)發(fā)生振動，彈性元件使座椅恢復到初始位置，阻尼力使振動衰減或消亡。在座椅設計時，必須對座椅的剛度、阻尼進行優(yōu)化設計。在設計座椅剛度和阻尼時，要根據(jù)整車的振動特性充分考慮人體生理特點綜合選擇最佳值，使車身振動得到衰減。為了使設計的座椅阻尼和剛度能更臺理地搭配，工程師們一般將座椅剛度和阻尼均設計為可調節(jié)式。例如：機械懸架座椅通過調整彈簧的預緊力來調整座椅的剛度，而空氣懸架座椅則設計有高度控制閥，可以根據(jù)不同人的體重，自動調節(jié)空氣氣囊內的壓力，達到調整座椅剛度的目的。格拉默公司生產(chǎn)的新型King空氣懸架座椅除剛度可調外，阻尼也為無級可調．以適應不同的路況。. 調節(jié)機構調節(jié)機構主要包括座椅高度調整機構前后位移調整機構(即座椅滑道)、靠背仰角調整機構(即調角器)及坐墊前傾角調整機構等。1) 高度調整機構高度調整機構是調整座椅在車廂內垂直位置上下移動的機構，有機械調構控空氣彈簧調整機構氣動調整機構和電動調整機構等。高度調整的范圍應根據(jù)人機工程學原理，以能滿足大部分人群的使用要求為目標進行確定，一般調整范圍為0~100mm。2) 滑道滑道是調整座椅在車廂縱向水平位置前后位移的機構，有單鎖止滑道和雙鎖止滑道之分，滑道的選用一般根據(jù)鎖止強度確定。例如：當安全帶固定點不在座椅上時，一般選用單鎖止滑道；當安全帶固定點在座椅上時，選用雙鎖止滑道或加強雙鎖止滑道?；牢灰频某叽缂醋吻昂笳{整的距離需根據(jù)相應人體尺寸和人機工程學原理確定， 般前后調整距離為0~177。100 mm。3) 調角器調角器是對靠背、坐墊夾角進行調整和鎖止的機構。鎖止強度必須能滿足GB 1 5083 1 994《汽車座椅系統(tǒng)強度要求及實驗方法》的規(guī)定。調角器分為機械調角器和電動調角器，機械調角器又包括機械板式調角器、機械桿式調角器、雙聯(lián)動調角器等。機械板式調角器一般是采用棘輪棘爪或齒條齒板工作原理及板簧式復位結構，最大能夠實現(xiàn)范圍有級調節(jié)及折疊，適用于各糞汽車駕駛員座椅。機械桿式調角器由可控氣彈簧和連接件組成，適用于大客車乘客座椅。雙聯(lián)動調角器是指左右兩套調整鎖止機構在一套調整機構控制下同時動作，同時鎖止具有鎖止強度高等優(yōu)點，適用于各類載重汽車駕駛員座椅。電動調角器般采用齒差行星齒輪傳動原理或齒差雙聯(lián)擺線針輪行星齒輪傳動原理，具有傳動平穩(wěn)、強度高、調解范圍大等優(yōu)點，適用于高檔汽車駕駛員座椅。4) 坐墊前傾角調整機構坐墊前傾角調整機構一般是機械調整機構，多采用安全可靠、結構簡單的多桿機構。隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，人們對汽車座椅將提出越來越高的要求。為了進一步提高座椅的舒適性及安全性。全球各大汽車公司及汽車零部件公司也在持續(xù)不斷地加大座椅的研發(fā)力度，在座椅的新結構、新工藝、新材料的研發(fā)及應用上下工夫，不斷研制出各類懸架座椅、電動座椅、電腦記憶座椅等，按摩裝置輔助冷熱智能空調座椅等各類輔助裝置也不斷誕生。此外，采用環(huán)保織物作為座椅面料，也將成為一種新趨勢。 本課題的研究內容和意義座椅的舒適性在車輛的個性化設計中非常重要，同時也是保障車輛安全性能的一部分。設計合理的汽車座椅能為駕乘人員提供安全、舒適、便于操作和不易疲勞的駕乘感受。汽車技術的飛速發(fā)展和人們對汽車各方面性能要求的提高，對汽車座椅的要求也在不斷提高。本文基于人們對汽車座椅的要求，對汽車座椅的設計進行了詳細的介紹?；诋斍暗难芯楷F(xiàn)狀，本文采用了SolidWorks軟件進行分析求解，對某些部件進行了處理。論文主要完成內容如下：(1)學習SolidWorks軟件的應用，并結合理論內容，研究與探討汽車座椅模型的建立過程；(2)著重分析腰部支撐部位結構的設計及計算，對有關數(shù)據(jù)做出處理；(3)對有關部位進行強度校核，以求所設計的座椅滿足各項要求；(4)按照實習座椅的有關數(shù)據(jù)，在SolidWorks軟件中建立座椅的模型。第2章 汽車座椅舒適性研究 從汽車舒適性到座椅舒適性影響汽車舒適性的因素很多，分析人機環(huán)境系統(tǒng)，可以提出整車舒適性影響因素的框架圖，如圖21。圖中“人”即指乘坐者，是最終對舒適性做出評價的主體，其生理因素以及心理因素都會影響對舒適性的評價。“機”指汽車的座椅、儀表盤、方向盤、變速桿等?！碍h(huán)境”主要指車內環(huán)境及路面狀況等。機系統(tǒng)中的影響因素通過直接影響環(huán)境中的因素而影響人體的生理因素，最終影響人對舒適性的評價。如由輪胎和懸架產(chǎn)生的噪聲通過影響人的聽覺而影響人對舒適性的評價[12]。從圖1可以看出，座椅在影響整車的舒適性中起了關鍵作用。圖21 座椅整車舒適性的評價圖 汽車座椅舒適性的指標體系設計根據(jù)人機工程學原理，為保證良好的舒適性，針對靜態(tài)舒適性，設計中應遵循以下原則：(1)座椅尺寸應與人體測量尺寸相適宜。(2)座椅應可調節(jié)，能使乘坐者變換姿勢，并大范圍滿足各類人體的乘坐要求。(3)座椅應能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結構和尺寸應給腰部充分的支撐，使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。據(jù)此，本文將座椅的特性分為兒何、調節(jié)及物理特性(見圖22)。座椅的各種特性都會影響到乘坐舒適性。圖22 座椅特性與舒適性的關系合理有效的評價指標應符合如下原則:簡明科學、公正合理、易于操作，定量指標為主、定性指標為輔。根據(jù)上述原則，本文對座椅的靜態(tài)不舒適度建立了二級評價指標體系(表21)。其中一級指標包括:兒何參數(shù)、調節(jié)特性、物理特性3個方面。根據(jù)座椅結構特征，設計出二級指標。表21 汽車座椅靜態(tài)不舒適性的評價指標體系一級座椅靜態(tài)不舒適度二級幾何參數(shù)調節(jié)特性物理特性三級指標座面參數(shù)靠背參數(shù)腰托參數(shù)頭枕參數(shù)扶手參數(shù)座面調節(jié)靠背調節(jié)腰托調節(jié)頭枕參數(shù)座面靠背長度深度寬度角度輪廓長度寬度角度輪廓高度高度角度高度角度高度調節(jié)前后調節(jié)角度調節(jié)角度調節(jié)壓力調節(jié)角度調節(jié)高度調節(jié)壓力分布溫濕度硬度摩擦壓力分布溫濕度硬度摩擦本指標體系歸納了有關座椅標準(GB/T 13057 91,客車駕駛員座椅尺寸規(guī)格。QC /T47179汽車座椅術語)及國內外文獻中的舒適性影響因素，將舒適性特征中的定性描述用可測量的指標表示出來，符合建立指標評價體系的上述4項原則，能為座椅的舒適性設計及評價起到一定的指導作用。上述各項指標應進一步通過不同的方法，根據(jù)人機工程學原理來設計和評價。其中座椅的兒何相關特性應符合人體測量學及人日統(tǒng)計學特征。如座寬對應人的臀寬，它的設計應符合身材高大的人，適宜采用較大白分位的女性測量值為設計依據(jù)?？勘车某叽缗c坐高及肩寬有關，舒適的靠背形狀與人體脊柱曲率有關等。壓力分布特征要符合人體坐姿:根據(jù)人體脊椎骨受力特征，坐墊上合