【正文】 在此，我對老師表示最衷心的感謝和崇高的敬意！ 同時，我要感謝同車輛研究所的各位老師，他們在各種專業(yè)課程的學習中都給予了我極大的幫助，使我從中受益匪淺。作者提出幾點展望： (l)CAD＼ CAM技術(shù)和人體三維數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，實現(xiàn)汽車座椅的數(shù)字化設(shè)計。主要有這些方面： (1)駕駛座椅的坐壓分析及相關(guān)實驗研究； (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的研究。 調(diào)節(jié)機構(gòu)及金屬件和機械機構(gòu) 主要調(diào)節(jié)機構(gòu)為座椅靠背角度、座椅肩靠角度、頭枕旋轉(zhuǎn)可調(diào)、座椅腰靠氣動可調(diào)。這些特點較之皮革、人造革等材料都要好。 設(shè)計一種 空氣懸架座椅除剛度可調(diào)外，阻尼也為無級可調(diào)，以適應(yīng)不同的路況 如圖 25。坐墊傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性 ,一般為 2o～ 10o。 齒輪齒條的主要參數(shù) 齒輪： Z1=20,m=2 mmmZd 402021 ???? 按 b/d5=70/100=，考慮齒輪懸臂布置 ??k ， ??k 計算載荷系數(shù) 21 6 7 8 ?????? ?? kkkkk vA .555 32 096 r c c o sa r c c o s ???abdd?? .666 r c c o sa r c c o s ???abdd?? 1 7 )]204 3 8 (1 2 0)203 2 1 (20[2 1)]()([2 1....6655???????????tgtgtgtgtgtgztgtgz aa??????? ? 6 8 1 ????? ?? ?Y ????kY 與 ?ttYk ? 相近 ， 無須修正。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。 (1)座椅靠背和加裝的網(wǎng)袋 圖 15 靠背和加裝的網(wǎng)袋 Fig15 The seatback and the installation of mesh bag 靠背的設(shè)計主要指強度設(shè)計和造型設(shè)計，設(shè)計時應(yīng)使靠背的高度、形狀符臺人體曲線，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)彎時的橫向滑動。 (3)腰椎依托感：腰椎依托感良好的座椅，其乘坐者容易獲得舒適姿勢。若在座面上加上軟硬適度的坐墊，則測試研究表明，坐于坐墊上的臀部壓力大為降低．，而接觸支 承面積也由 900cm2增大到1050cm2，使壓力分散。 (4) 靠背高度 D及寬度：靠背的高度和寬度與坐姿肩高和肩寬有關(guān)，對于汽車駕駛，椅靠背的高度應(yīng)采取高靠背，最好加靠枕。 (2)座寬 B：座寬必須能容納身材粗壯的人。具有足蹬式操縱器的坐姿設(shè)計，如汽車駕駛姿態(tài)設(shè)計，一般以 H點作為設(shè)計基準。 (5)計測項目：身高、肩峰高、第一頸椎高、第七頸椎高、第五腰椎高。主要用人體模版來設(shè)計和確定坐姿條件下的座椅、工作面，支撐面、調(diào)節(jié)配件配置是的功效學要求 [17]?？杉岸仁侵冈诳臻g特定位置，通過改變手臂或腿部的方向及伸展長度，手或腳是否能夠觸及空間內(nèi)某一物體的評價指標。在日常生活和工作中，人的動作是十分豐富的，而且會由此產(chǎn)生許許多多活動空間尺度。表 4列出了以身高為基本參數(shù)的主要的人體尺寸經(jīng)驗公式。 表 3 著裝人體尺寸增大調(diào)整值 Fig3 Dress hunman size adjustment value 單位 :cm 人體尺寸 輕薄夏裝 冬季外套 輕薄工作服，靴和 盔 11 人體尺寸 輕薄夏裝 冬季外套 輕薄工作服，靴和 盔 身高 2540 2540 70 坐姿眼高 3 10 3 大腿與臺面距離 13 25 13 足長 1340 40 40 足寬 1340 1325 25 足跟高 2540 2540 35 頭最大長 — — 100 頭最大寬 — — 105 最大肩寬 13 5075 13 臀寬 13 5075 13 (1)身高尺寸增大的調(diào)整值，前者為男性的皮 鞋高，后者為女性皮鞋高。該標準提供了代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國成年人男子 18~66歲，女子 18~55歲的人體結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，共七個類別 47項人體尺寸數(shù) 據(jù)，包括人體主要尺寸、立姿人體尺寸、坐姿人體尺寸、人體水平尺寸 、年齡段為數(shù)列表，其中主要人體結(jié)構(gòu)尺寸 寸如表 2所示。國家標準 GB 1000088“中國成年人人體尺寸”按照人機工程學的要求提供了我國成年人人體尺寸的 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) [7]。人體所處的角度是合理的。 (3)體壓分布對舒適性的影響 8 圖 5 正確的坐勢 Right sit potential 圖 6 不正確的坐勢 The incorrect sitting posture 圖 6是不正確的坐勢，腰弧線變形過大，椎間盤受力是不均勻的，使駕駛員容易產(chǎn)生疲勞，長期采用這種坐勢，會使椎骨間距內(nèi)外受拉受壓，容 易造成人體腰部變形。 設(shè)計 座椅人體 的 舒適度 概念化階段是整體設(shè)計的理念和宗旨，是保證今后具體設(shè)計得以順利進行的前提條件。圖 3為坐姿時座墊上的體壓分布。在汽車的設(shè)計中人們往往考慮是汽車的動力性能、外觀和內(nèi)飾；人們在購買汽車是看重的多是汽車的價格、外觀。在此階段中，設(shè)計師對設(shè)計個案中個零件的相關(guān)配置進行組裝的工作。設(shè)計成學通常是設(shè)計師開發(fā)產(chǎn)品時所建立的一套發(fā)展模式 [2]。這使得汽車產(chǎn)品可以直接從設(shè)計階段進入生產(chǎn)階段。以往的汽車設(shè)計中對人機工程學的應(yīng)用主要集中在初期的駕駛室配置的布置上、汽車安全性能得檢驗中。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。它的設(shè)計 2 原則除了常見的尺度設(shè)計原則 ,人體機能和環(huán)境設(shè)計原則 ,健康設(shè)計原則外還應(yīng)該講求黃金分割比的設(shè)計原則。 1 小車座椅設(shè)計 學 生： 指導老師： 摘 要 ： 本 文研究了人的坐姿生理和心理特性 人與座椅的人機關(guān)系，結(jié)合我國對汽車座椅的設(shè)計和使用 情況 ， 分析了現(xiàn)有轎車駕駛座椅存在的問題 ， 用戶人體尺寸 ， 坐姿相關(guān)的人體生理學、解剖學、 統(tǒng)計學研究 。并指出在這些原則的指導下好的人體工程學座椅是功能與美學相結(jié)合的產(chǎn)品 ,可以為人帶來身心兩方面的享受。汽車駕駛員座椅設(shè)計優(yōu)劣與否直接關(guān)系到駕駛質(zhì)量。 研究的意義 從人的安全、健康的角度：現(xiàn)代人越來越多地的時間在汽車中度過，座椅的安全與舒適直接影響到人們的健康與安全。實現(xiàn)了汽車開發(fā)過程中多學科、多領(lǐng)域的集成化、并行化和協(xié)同化，縮短了產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)周期，獲得了更短的產(chǎn)品上市時間。而設(shè)計師的發(fā)展模式綜合各種與產(chǎn)品有關(guān)的解決方法或觀念．不同的解決方法或觀念，將會產(chǎn)生不同的產(chǎn)品特征。配置設(shè)計階段之后，整個發(fā)展過程進入最后的細部設(shè)計階段。從汽 車的設(shè)計者和使用著這兩個方面來說對于汽車的座椅的重視程度還很不夠。 圖 3 坐姿時座墊上的體壓分布 When sitting a pad body pressure distribution 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 4。對椅子設(shè)計概念化進行設(shè)定的過程，涉及椅子相關(guān)的功能性、構(gòu)造和材料以及形狀等問題；具體化階段是按照在概念化階段設(shè)定的設(shè)計方案，解決座椅的構(gòu)造、功能和美觀問題并創(chuàng)造出其基本形狀；座椅周詳設(shè)計的關(guān)鍵是將重點放在符合整體的外觀和核心架構(gòu)的設(shè)計上。 影響人們駕駛汽車舒適性的另一因素，就是人體的生理因素臀部的體壓分布。在這種姿勢下駕駛汽車，腰曲弧線拉伸和受壓最小，腰背肌肉幾乎處在松弛狀態(tài)，大腿血管和神經(jīng)系統(tǒng)不容易受到壓迫，頸曲變形很小，這是最合理的，最舒適的駕駛姿勢。標準中共給出了 7類 47項人體尺寸基本數(shù)據(jù)。 表 2 人體尺寸表 Fig2 Human body dimensions table 測量項目分 類 主要測量項目 人體主要尺寸 身高、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長、體重 立姿人體尺寸 眼高、肩高、肘高、手功能高、會陰高、脛骨點高 坐姿人體尺寸 坐高、坐姿頸椎點高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢長 人體水平尺寸 胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、 胸圍、腰圍、臀圍、系寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘間寬 經(jīng)過多人對于我國人體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析表明，人體尺寸服從正態(tài)分布。由于皮鞋高度增加，隨之立姿眼高、肩高、肘高也等量增大 人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律 根據(jù)前面 GBl000088的人體結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)表可知，身高數(shù)據(jù)是不連續(xù)的。 表 4 人體各部分和身高的比例 (H指身高 ) Fig4 Parts of the body and the ratio of the height (H refers to the height) 人體尺寸 男 女 亞洲人 歐美人 亞洲人 歐美人 眼高 0． 937H 0． 933H 0． 937H 肩高 0． 833H O． 844H 0． 833H 肘高 0． 625H O． 600H 0． 625H 臀高 0． 458H 0． 467H 0． 458H 12 人體尺寸 男