【文章內(nèi)容簡介】 就能夠減輕事故對乘坐者造成的傷害，并能起到一定的保護作用。 （ 2） 操縱方便 設(shè)計的座椅還需操縱方便，調(diào)整手柄和按鈕的布置必須在駕乘者伸手能及的位置，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并使其肌肉松弛，血液循環(huán)正常；并具有腰椎依托感、腰背部貼和感和側(cè)向穩(wěn)定感。能有效隔離或衰減路面產(chǎn)生的振動，滿足大多數(shù)駕乘者坐姿舒適性的要求。 座椅的尺寸須參照人體測量學(xué)數(shù)據(jù)，與就座者的人體測量尺寸相適宜；座椅的靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給 予腰部以充分的支撐，使脊柱接近于自然彎曲狀態(tài)；椅面需有足夠的墊料和適當?shù)挠捕?，保證身體的主要重量由臀部坐骨承擔，并使其有助于體重壓力均勻地分布于坐骨附近區(qū)域；座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減少；座椅應(yīng)能使就坐 汽車車身設(shè)計課程設(shè)計 汽車座椅設(shè)計 9 者方便地變換坐姿，靈活平穩(wěn)地進行體態(tài)自動調(diào)節(jié)，但必須防止滑脫，座椅的形狀和尺度與其功用有關(guān)。 汽車座椅部件主要包括座墊、靠背、頭枕、骨架、蒙皮、減振機構(gòu)、調(diào)整機構(gòu)等。設(shè)計原則的依據(jù)是：座墊、靠背的造形和曲線應(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，不會因血液循環(huán)不良而引起肢體 麻木，長時間乘坐不易感到疲勞；骨架及各機構(gòu)應(yīng)能滿足強度 (安全 )要求和使用要求，通過對座椅靠背的前后、上下傾斜角度、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)。 汽車座椅設(shè)計的基本依據(jù) ① 、 座椅造型的基本要點 ： 汽車座椅的設(shè)置特點，是根據(jù)人體工學(xué)原理而設(shè)計座椅的舒適性，以及按不同身材的人而設(shè)置座椅的可調(diào)節(jié)性。 座椅造型的基本要點： （ 1） 適應(yīng)腰曲弧線 （ 2）靠背必須具有正確的支撐點 （ 3）正確分布體壓 （ 4） 保持人體軀干與大腿的舒適夾角 10 ② 、汽車座椅設(shè)計人機工程學(xué)對座椅結(jié)構(gòu)的具體要求： （ 1）靠背 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、形狀符合人體曲線，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，使駕乘人員保持穩(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。 靠背的具體參數(shù)要求： 設(shè)計時，靠背的高度和寬度一般分別為 600 mm 和 480 mm。不同的靠背傾角會導(dǎo)致不同的椎間盤壓力及背部肌肉負荷。 當靠背傾角超過 110176。時，椎間盤壓力顯著減小，所以設(shè)計時應(yīng)考慮合理的靠背傾角。 為了提高舒適性，滿足駕乘人員在休息時的需求，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100176?！?115176。，大客車為 95176。～ 135176。， 轎車為 80176?！?170176。 。此外，腰部支撐和扶手也可以減少椎間盤的壓力。設(shè)計時，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座盆區(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。 腰部支撐分機械支撐和空氣支撐。機械支撐是通過機械裝置支撐人體 ，支撐部位為剛性，舒適性差?？諝庵问怯每諝鈿饽襾碇稳梭w，通過氣囊控制閥控制氣囊的充放氣，使腰部得到良好的保護和有效支撐。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。 （ 2）座墊 座墊設(shè)計主要是座墊深度和坐墊傾角的確定。 座墊深度的設(shè)計原則是在充分利用靠背的情況下，使臀部得到合理支撐。人體在坐姿狀態(tài)下，坐骨與小腿足部構(gòu)成穩(wěn)定的人體支撐。座墊深度過大時，造成人體軀干相對前移，腰部得不到良好的支撐，引起疲勞；座墊深度過小時，會因大腿得不到良好的支撐而感到不舒適：因此， 座墊的深度應(yīng)按臀部至大腿表面全長的 3/4 設(shè)計，一般取 400～ 480mm。座墊的傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性，一般為 2176?！?10176。 （ 3）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之一，汽車前排座椅應(yīng)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(yīng)該安裝在至 少與耳朵上緣平齊的地方，后腦與頭枕之間的距離最好不要超過 10 cm。 （ 4） 座椅蒙皮 座椅蒙皮必須阻燃，其燃燒特性必須符合 GB 84101994《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》要求。 （ 5） 泡沫軟墊 目前座墊、靠背緩沖用軟墊基本上是由軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡而成，在汽車上應(yīng)用較多的是高回彈軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。 （ 6） 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一?？勘臣白鶋|骨架的形狀，應(yīng)以能滿足人體生理特征 、給駕駛?cè)藛T提供安全和有效支撐為目的進行設(shè)計 。 座椅骨架一般由鋼質(zhì)材料焊接而成。 (7) 減振機構(gòu) 座椅減振機構(gòu)主要包括彈性元件和減振元件。在設(shè)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。為使設(shè)計 汽車車身設(shè)計課程設(shè)計 汽車座椅設(shè)計 11 的座椅阻尼和剛度能更合理搭配，工程師們一般將座椅剛度和阻尼均設(shè)計為可調(diào)節(jié)式。 (8)調(diào)節(jié)機構(gòu) 調(diào)節(jié)機構(gòu)主要包括座椅高度調(diào)整機構(gòu)、前后位移調(diào)整機構(gòu) (即座椅滑道 )、靠背仰角調(diào)整機構(gòu) (即調(diào)角器 )及座墊前傾角調(diào)整機構(gòu)等。高度調(diào)整的范圍應(yīng)根據(jù)人機工程學(xué)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(diào)整范圍為 0～ 100 mm?；朗钦{(diào)整座椅在車廂縱向水平位置前后位移的機構(gòu) ， 一般前后調(diào)整距離為 0～177。 100 mm。鎖止強度必須能滿足 GB 150831994《汽車座椅系統(tǒng)強度要求及實驗方法》的規(guī)定。 用戶人體尺寸研究 各種設(shè)備和工具等設(shè)計對象在適合于人的使用方面，首先涉及的問題是適合人的形態(tài)和功能范圍的限度。例如，一切操縱設(shè)備都應(yīng)設(shè)在人的肢體活動所能及的范圍之內(nèi)，其高低位置必須與人體相應(yīng)部位的高低位置相適應(yīng)，而且豈不知應(yīng)盡可能設(shè)在人操作方面、反應(yīng)最靈活的范圍之 內(nèi)。所以研究人體尺寸模型 — 用人體模型描述人體尺度是非常有必要的。人機工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸，也就是人體靜態(tài)尺寸和人體動態(tài)尺寸。而針對于座椅設(shè)計的人體尺寸相關(guān)的主要有人體立姿尺寸和人體水平尺寸。 人體靜態(tài)尺寸 人體靜態(tài)尺寸，著眼于人體天然結(jié)構(gòu)，比如身高、體重、腿臂長度等，是建立人體尺寸模型的基礎(chǔ)。國家標準 GB 1000088《中國成年人人體尺寸》按照人機工程學(xué)的要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標準中共給出了 7 類 47 項人體尺寸基本數(shù)據(jù)。人體的主要 尺寸包括身高、體重、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長等 6 項。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國人體基本尺寸見表 51。一般人體尺寸都是在立正或正坐的姿勢狀態(tài)下測量的，因為在人體自然狀態(tài)下測量很容易出現(xiàn)差別。在設(shè)計時，通常也要按立正或正坐時的人體尺寸來考慮。 表 我國人體基本尺寸 單位： mm 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 尺寸名稱 尺寸數(shù)值 男 女 男 女 身長 1688 1586 肩窄寬 426 392 眼高 1585 1480 臀寬 334 395 肩高 1421 1320 下肢前伸長 1016 977 坐姿身高 897 849 大腿長 422 409 坐姿眼高 794 743 小腿長 401 369 肘到坐平距 離 245 239 足高 71 66 上肢前伸長 731 689 膝臀間距 551 525 大臂長 269 261 大腿平長 433 432 小臂長 247 226 膝上到足底距 離 515 480 手長 193 179 膝 彎到足底距 離 406 383 12 前伸長 731 689 .2 人體測量尺寸 表 人體尺寸表 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 人體尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律 H 點的確定：根據(jù)法規(guī)規(guī)定，首先利用 GB1155989 所規(guī)定的三維 H 點測量裝置 (如圖 51 所示 )按 GB1156389 中規(guī)定的 H 點確定程序確定座椅 H 點，并利用調(diào)角器調(diào)節(jié)靠背傾角，與豎直方向近似 25 度，同時，調(diào)節(jié)座墊傾角為 50 度記錄此時座椅 H 點位置