【文章內容簡介】 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 設計的座椅還需操縱方便，調整手柄和按鈕的布置必須在駕乘者伸手能及的位置，并符合常人的習慣且操縱力量適中。 （ 3） 乘坐舒適 設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、腰背部貼和感和側向穩(wěn)定感。能有效隔離或衰減路面產生的振動，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數(shù)據(jù)，與就座者的人體測量尺寸相適宜；座椅的靠背結構和尺寸應給 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盡量減少；座椅應能使就坐 汽車車身設計課程設計 汽車座椅設計 9 者方便地變換坐姿，靈活平穩(wěn)地進行體態(tài)自動調節(jié)，但必須防止滑脫，座椅的形狀和尺度與其功用有關。 汽車座椅部件主要包括座墊、靠背、頭枕、骨架、蒙皮、減振機構、調整機構等。設計原則的依據(jù)是：座墊、靠背的造形和曲線應與人體放松狀態(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；骨架及各機構應能滿足強度 (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節(jié)，使大部分人處于舒適狀態(tài)。 汽車座椅設計的基本依據(jù) ① 、 座椅造型的基本要點 ： 汽車座椅的設置特點，是根據(jù)人體工學原理而設計座椅的舒適性，以及按不同身材的人而設置座椅的可調節(jié)性。 座椅造型的基本要點： （ 1） 適應腰曲弧線 （ 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 、汽車座椅設計人機工程學對座椅結構的具體要求： （ 1）靠背 靠背的設計主要指強度設計和造型設計，設計時應使靠背的高度、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，還要有足夠的側背支撐，從而避免高速轉彎時的橫向滑動。 靠背的具體參數(shù)要求： 設計時，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，所以設計時應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，靠背傾角應為可調式，并且調整范圍盡可能大。 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、角度可調式和可翻轉式，可翻轉式又有橫向翻轉式和縱向翻轉式。 （ 2）座墊 座墊設計主要是座墊深度和坐墊傾角的確定。 座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。人體在坐姿狀態(tài)下，坐骨與小腿足部構成穩(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， 座墊的深度應按臀部至大腿表面全長的 3/4 設計，一般取 400～ 480mm。座墊的傾角應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。 （ 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 。 座椅骨架一般由鋼質材料焊接而成。 (7) 減振機構 座椅減振機構主要包括彈性元件和減振元件。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。為使設計 汽車車身設計課程設計 汽車座椅設計 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計為可調節(jié)式。 (8)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 )及座墊前傾角調整機構等。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～ 100 mm?；朗钦{整座椅在車廂縱向水平位置前后位移的機構 ， 一般前后調整距離為 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 各種設備和工具等設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，一切操縱設備都應設在人的肢體活動所能及的范圍之內，其高低位置必須與人體相應部位的高低位置相適應，而且豈不知應盡可能設在人操作方面、反應最靈活的范圍之 內。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。人機工程學范圍內的人體形態(tài)測量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構造尺寸和功能尺寸，也就是人體靜態(tài)尺寸和人體動態(tài)尺寸。而針對于座椅設計的人體尺寸相關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，著眼于人體天然結構，比如身高、體重、腿臂長度等，是建立人體尺寸模型的基礎。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，并利用調角器調節(jié)靠背傾角，與豎直方向近似 25 度，同時，調節(jié)座墊傾角為 50 度記錄此時座椅 H 點位置