【正文】 `汽車座椅腰部支撐機(jī)構(gòu)的CAD設(shè)計(jì)摘 要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，汽車已成為當(dāng)前極為重要的交通運(yùn)輸工具。國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都將汽車工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)取得了較大的發(fā)展，今后汽車工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)已逐步轉(zhuǎn)向獨(dú)立的對(duì)汽車及零部件的研究和開(kāi)發(fā)。汽車座椅是汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車整體性能。本文敘述了座椅主要部件的設(shè)計(jì)要求，以及通過(guò)對(duì)座椅舒適性的研究，運(yùn)用SolidWorks軟件進(jìn)行分析建模，設(shè)計(jì)了腰部支撐機(jī)構(gòu)和座椅的骨架，并對(duì)某些重要元件進(jìn)行了校核，確保了機(jī)構(gòu)的合理性。本文主要的工作如下：(1)查找汽車座椅重要部件的設(shè)計(jì)要求，對(duì)座椅的設(shè)計(jì)有個(gè)總體的了解，并根據(jù)各個(gè)部件的設(shè)計(jì)要求，初步確定座椅的外形及尺寸大小。(2)通過(guò)對(duì)座椅舒適性的研究，從影響舒適性的各個(gè)因素出發(fā)，設(shè)計(jì)座椅的一些結(jié)構(gòu)，使所設(shè)計(jì)的座椅盡量符合人的需求，并對(duì)駕駛員的坐姿、座椅的振動(dòng)頻率等進(jìn)行了研究，(3)分析了汽車座椅各個(gè)方面的現(xiàn)狀，并詳細(xì)介紹了CAD在汽車座椅方面的應(yīng)用，運(yùn)用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)腰部支撐機(jī)構(gòu)和座椅的骨架，對(duì)具體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)運(yùn)用軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，闡述了腰部支撐部件的有關(guān)原理與求解方法。(4)對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行了校核，保證了座椅結(jié)構(gòu)的安全性能。綜合以上工作，對(duì)汽車座椅做出了整體的設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。關(guān)鍵詞：汽車座椅,腰部支撐,CAD設(shè)計(jì), 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Analysis of lumbar support car seat studyAbstractWith the rapid development of the national economy, cars have bee extremely important tools of transport. Industrial developed countries abroad see the automotive industry as one of the pillar industries of the national economy. Since reform and opening up, China39。s automobile industry has made great development. The development of automobile industry has been gradually turning point of automobile and automobile parts of independent research and development. Car seat is an important part of car, and it directly influence the overall performance. This article describes the design requirements of the main parts of the car seat,and through the study of seat fort , using SolidWorks software modeling, designanalysis and the waist support, and the skeleton of the seat on some important ponent, ensure the rationality of the organization. This paper works are as follows: (1) Looking up the important ponent car seat design requirements, the seat of a general understanding of design, and according to the design requirements of each ponent and seat appearance and size.(2) Through the study of seat fort, fort from the influence factors of the seat, design, make some structure design of seat to conform to the needs of people and the driver seat vibration frequency posture, etc. Were studied.(3) Analyzed the status of each car seat, and introduces in detail CAD application in automobile seat, SolidWorks software design waist support organizations and seat on the skeleton, the design of concrete structure size of institutions, at the same time, software optimization design, expounds the waist support ponents related theory and method.(4) For key ponents to check the safety performance of the seat structure.Key words: car seat, lumbar support, CAD design, structural design.目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 i摘 要 iiiAbstract v目 錄 vii第1章 緒論 1 汽車座椅設(shè)計(jì)綜述 1 1 1. 靠背 2. 坐墊 2. 頭枕 3. 座椅蒙皮 4. 泡沫軟墊 4. 座椅骨架 4. 減振機(jī)構(gòu) 5. 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 5 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 6第2章 汽車座椅舒適性研究 9 從汽車舒適性到座椅舒適性 9 汽車座椅舒適性的指標(biāo)體系設(shè)計(jì) 9 國(guó)內(nèi)外研究 11 對(duì)座椅的舒適性要求 13 振動(dòng)頻率對(duì)人體的影響 15 鑒定汽車座椅舒適性及性能的幾個(gè)問(wèn)題 18第3章 座椅及腰部支撐部件的設(shè)計(jì) 19 SolidWorks軟件介紹 19 SolidWorks軟件介紹 19 SolidWorks軟件在本文中的應(yīng)用 20 腰部支撐部件的設(shè)計(jì) 23 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 23 推柄的設(shè)計(jì) 27 棘輪棘爪的設(shè)計(jì)計(jì)算 28 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 33 凸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 36 各機(jī)構(gòu)的裝配 37 座椅骨架的CAD設(shè)計(jì) 39第4章 關(guān)鍵部件的校核 43 43 連接軸的校核 45第5章 經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性分析 49第6章 結(jié)論與展望 51參考文獻(xiàn) 53結(jié)束語(yǔ) 55第1章 緒論 汽車座椅設(shè)計(jì)綜述座椅是汽車的主要功能件之一。座椅的舒適性在車輛的個(gè)性化設(shè)計(jì)中非常重要，同時(shí)也是保障車輛安全性能的一部分。設(shè)計(jì)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(shù)的飛速發(fā)展和人們對(duì)汽車各方面性能要求的提高，對(duì)汽車座椅的要求也在不斷提高。本文基于人們對(duì)汽車座椅的要求，對(duì)汽車座椅的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。汽車座椅設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及機(jī)械、化工、防止、噴涂、熱處理、美學(xué)、力學(xué)、人體工程學(xué)等多門學(xué)科，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理綜合考慮座椅的舒適性、減振性、安全性以及座椅的合理布置，此外，還要考慮人體生理特征及尺寸，進(jìn)行量身定做，以提高座椅的乘坐舒適性。1) 安全設(shè)計(jì)時(shí)首先要絕對(duì)保證駕乘者的安全，這就要求座椅要有足夠的強(qiáng)度，在發(fā)生碰撞時(shí)，座椅不會(huì)或可以減輕對(duì)乘坐者造成傷害，并能起到一定的保護(hù)作用。2) 操縱方便設(shè)計(jì)的座椅還需要操縱方便，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。3) 乘坐舒適設(shè)計(jì)的座椅必須能使乘客保持良好的坐姿，使其脊柱自然彎曲，保證合理的體壓分布冰使其肌肉松弛，上體通向大腿的血管不受壓迫，血液循環(huán)正常；冰具有腰椎依托感、腰背部貼和感和側(cè)向穩(wěn)定感。能有效隔離或衰減路面不平產(chǎn)生的振動(dòng)，滿足大多數(shù)駕乘者坐姿舒適性的要求。座椅部件主要包括坐墊、靠背、頭枕、骨架蒙皮、減振機(jī)構(gòu)調(diào)整機(jī)構(gòu)等，設(shè)計(jì)原則的依據(jù)是：座椅靠背的造型和曲線應(yīng)與人體放松狀態(tài)下的背部曲線和臀部曲線相吻合，能支撐到腰椎部位，不會(huì)因血液循環(huán)不良而引起肢體麻木，長(zhǎng)時(shí)間乘坐不易感到疲勞；骨架及各機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足強(qiáng)度(安全)要求和使用要求，通過(guò)對(duì)座椅的前后上下、靠背的傾斜角度、頭枕前后上下等位置的有限調(diào)節(jié)，使大部分人處于舒適狀態(tài)[1]。. 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)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使靠背的高度、形狀符臺(tái)人體曲線，使背部肌肉處于放松狀態(tài)，并能給背部肩部有效可靠的支撐，使駕駛員保持穩(wěn)定的坐姿，還要有足夠的側(cè)背支撐，從而避免高速轉(zhuǎn)彎時(shí)的橫向滑動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)，靠背的高度和寬度一般分別為600mm和480mm。不同的靠背傾角會(huì)導(dǎo)致不同的椎間盤內(nèi)壓力及背部肌肉負(fù)荷。當(dāng)靠背傾角超過(guò)110o時(shí)椎間盤壓力顯著減小，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮座椅的靠背傾角。為了提高舒適性．滿足司乘員在休息時(shí)的需求，靠背傾角應(yīng)為可調(diào)式，并且調(diào)整范圍盡可能大。一般載重汽車為100o~~115o。．大客車為95o~~135o，轎車為80o~~170o。 此外，腰部支撐和扶手也可以減少椎間盤的壓力。設(shè)計(jì)時(shí)，腰部支撐要有一定的厚度硬度和透氣性，確保乘坐人員的體重能夠均勻地分布于坐骨結(jié)節(jié)區(qū)域。腰部支撐的位置應(yīng)處于第3至第5腰椎部位，且支撐厚度以5 cm左右為宜。腰部支撐分機(jī)械支撐和空氣支撐。機(jī)械支撐是通過(guò)機(jī)械裝置支撐人體，支撐部位為剛性，舒適性差?？諝庵问怯每諝鈿饽襾?lái)支撐人體，通過(guò)氣囊控制閥控制氣囊的充放氣，使腰部得到良好的保護(hù)和有效支撐?！?，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、耐磨性好、耐老化使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)．目前已得到廠泛推廣。腰支撐氣囊控制閥除可以控制氣囊的進(jìn)排氣外，還能起溢流保護(hù)的作用，即當(dāng)氣囊內(nèi)壓力超過(guò)氣囊的額定壓力時(shí)，氣囊控制閥溢流卸壓保證氣囊的安全使用。目前我國(guó)新開(kāi)發(fā)出種新型空氣腰支撐裝置{圖11)，該裝置可以按定的順序和頻率有規(guī)律地對(duì)頸部、肩部、腰部等氣囊進(jìn)行充氣、放氣，利用氣囊有規(guī)律的癟或脹，實(shí)現(xiàn)對(duì)腰、肩，頸等部位的擠壓，達(dá)到局部按摩的目的．大大提高了舒適性。座椅扶