【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)準(zhǔn)要求。具體參數(shù)見下表 51，視圖如圖 55所示 。 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 表 51 駕駛區(qū)設(shè)計參數(shù) 尺寸符號 尺 寸 名 稱 尺寸 H2/mm 座墊上表面至地板距離 420 α 2/(176。) 座墊角度 15176。 α 1/(176。) 靠背與座墊夾角 100176。 L1/mm 座墊深度 450 W1/mm 座墊寬度 460 A1/mm 靠背高度 580 W2/mm 靠背寬度 450 H3/mm 座椅上下調(diào)節(jié) 177。 40 L2/mm 座椅前后調(diào)節(jié)范圍 177。 60 α 3/(176。) 靠背角調(diào)節(jié)范圍 177。 15176。 L3/mm 靠背下沿至前圍距離 1100 L4/mm 靠背至儀表板距離 800 H5/mm 轉(zhuǎn)向盤下沿至座墊上平面距離 240 L5/mm 轉(zhuǎn)向盤外緣至靠背距離 365 W3/mm 座椅中心面至車身內(nèi)側(cè)壁距離 370 W9/mm 轉(zhuǎn)向盤中心距座椅中心面距離 0 α 6/(176。) 上視角 50176。 α 7/(176。) 下視角 23176。 變速桿手柄位置（任何位置都應(yīng)為與轉(zhuǎn)向盤下方位置、駕駛員座椅右側(cè)、不低于座墊表面，并且距靠背表面的距離不小于 130，距 R點的距離不大于600mm，距駕駛區(qū)內(nèi)其它零件或操縱桿不小于 55mm） 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 55 駕駛區(qū)布置圖 乘客 區(qū) 座椅布置 乘客區(qū)內(nèi)寬 1850 ㎜，最低內(nèi)高 1730 ㎜，車架分四段：前段 4000 ㎜，第二段765 ㎜，第三段 765㎜，第四段 500 ㎜，其中第二段與第三段、第三段與第四段的連接處均有一處高為 160 ㎜的臺階（這是為增加行李箱，后面將詳細(xì)敘述）。 所有座椅均向前布置，座椅單排寬 460㎜，雙排寬 910㎜，座間距為 700 ㎜（除駕駛員座椅與其后排間距為 1080 ㎜外）。座椅高為 450㎜。共有座椅 7 排，座椅前兩排采用 1＋ 1 布置形式，最后一排為四座，其余除乘客門處外為 2＋ 1 布置。整車共有坐席 19 個。車內(nèi)通道寬 470 ㎜，人均乘坐空間比較寬裕，在加上設(shè)置了扶手等設(shè)施，大大提高了乘坐的方便性、舒適性和安全性。 見下表 52所列。 表 52 駕駛區(qū)設(shè)計參數(shù) 乘客區(qū)尺寸 尺 寸 名 稱 尺寸 座椅間距 700mm 座墊深度 430mm 過道縱向傾角 2176。 座墊傾角 6176。 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 靠背與座墊夾角 98176。 踏步深度 160mm 過道寬度（肘靠間） 470mm 過道寬度（底板上） 470mm 兩踏步間垂直距離 450mm 第一級踏板至地面距離 300mm 第二級踏步高 160mm 胕靠高度 210mm 座椅座墊高度 120mm 座椅坐墊寬度 450 mm 座椅的整體布置 座椅整體布置如圖 56 所示，共 19個座位。 圖 56 座椅布置圖 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 6 駕駛員座椅設(shè)計 汽車的設(shè)計開發(fā)必須圍 繞以人為中心的人性化前提。本節(jié)的任務(wù)就是設(shè)計出使駕駛操作方便、高效、不易疲勞，使駕駛員感到舒適、安全的座椅。 座椅 設(shè)計 的人文 關(guān) 系 由于駕駛者身材各異，而一種汽車的布置尺寸只有，要使一種操縱件的布置能最大限度地滿足不同身駛者的手腳伸及性與姿勢舒適性的要求，必須對人進(jìn)行仔細(xì)研究。例如，同是操縱油門踏板，高個子比矮個的座椅要靠后一些，但他們的手臂和腿的長差并不大，因此，高大的男人比嬌小的女人更不易觸板 (如圖 61)。 對操作姿勢來說，通過試驗研究，由座椅、踏板和轉(zhuǎn)的位置以及駕駛姿勢參數(shù)的變化得到了駕駛者的舒 適特性。（如圖 62)。 圖 61 操縱件的手腳伸及性 圖 62 駕駛者的舒適性 座椅的 結(jié)構(gòu)參數(shù) 汽車座椅的舒適性通常包括震動舒適性，坐姿舒適性和操作舒適性。震動舒適性一般不能只靠尺寸參數(shù)來保證，而駕駛席的坐姿舒適性和操作舒適性以及乘員席的坐姿舒適性則應(yīng)通過座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)得到相應(yīng)程度的保證。座椅的尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考駕駛或乘坐姿勢下人體尺寸的測量值加以確定 ，其基本尺寸必須要 考慮到各種影響因素。 為了使不同身高的駕駛員獲得良好的靜態(tài)舒適性，并自如地進(jìn) 行操作，必須使座椅的尺寸合適，駕駛位置合理。通常對于座椅來說，以下外形尺寸必須在規(guī)定的范圍之內(nèi)： 1 坐墊深度 ： 對 于身材高大的駕駛員來說，坐墊太淺會因大腿下面無足夠的支撐而感到不 適，反之，身材稍小的駕駛員則會因為坐墊太深而背部不能與靠背接觸，黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 勢必要端坐，長時間的端坐更易疲勞。因此，坐墊深度一般取 400— 500mm。 2 坐高 ： 即坐墊上表面至地板的距離。坐墊的高度應(yīng)保證雙腳能自如踏在地板上，并可以自由的前伸后屈。坐墊過高，身材稍小的駕駛員踩踏板困難，大腿下面過分受壓而使血液流動不暢，以致麻木而很快疲勞；反之， 坐墊過低，會使身材高大的駕駛員因小腿與大腿的角度小而很快疲勞。因此，坐墊高度一般以取 350—400mm 為宜，最低不小于 300mm，最高不大于 400mm。 3 坐墊角度及靠背與坐墊的夾角 ： 坐墊上表面若是水平的，則人坐上去身體會產(chǎn)生向前滑動的趨勢，為保證駕駛員身體不向前滑動，墊面一般設(shè)計成前高后低的傾斜狀，一般以取 50— 80為宜。由于坐墊有水平夾角而造成靠背與坐墊夾角減小，如果角度過小，則腰椎就會由正常彎曲變直，使腰部很快疲勞，因此，一般靠背都設(shè)計成可調(diào)，使其后傾，以增大軀干和大腿之間的夾角。對于汽車座椅，其軀 干和大腿間夾角以在 950— 1050范圍為宜。 座椅布置 根據(jù)人體的舒適坐姿和汽車設(shè)計對人體的布置要求，對座椅進(jìn)行布置并確定座椅與操縱裝置的相對位置；按舒適坐姿選擇座椅的座面高度、座寬、座深、座面傾角、靠背的高、靠背與座面夾角；按汽車中利用人體樣板進(jìn)行人體布置的原則，來確定座椅與操縱裝置的相對位置，確定出座椅與方向盤和加速踏板的相對位置，同時確定座椅的水平調(diào)節(jié)量和垂直調(diào)節(jié)量。 人體 壓 力在座椅上的分布 人體與座椅之間的壓力分布稱為坐姿的體壓分布，坐姿的體壓分布是影響乘坐 舒適性的 重要因素。人就坐時，身體重量的大部分 (約 80％ )經(jīng)過臀部、背部隆起部分及其附著的肌肉壓在座椅面上。座椅各部位的受力分布如圖 63。 圖 63 座椅各部位的受力分布 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 座椅的人機工程 學(xué) 要求 1)各部貼合感 ： 要求座椅靠背和坐墊的形狀與人體背部、臀部及大腿底面的形狀相貼合。貼合感強的座椅將 有利于改進(jìn)接觸面積和部位。 2)橫向穩(wěn)定性 ： 汽車轉(zhuǎn)彎時，人體承受橫向加速度，為了提高 駕駛 員的身體保持性，要求座椅的側(cè)面稍加高，以便兩跨和大腿部能輕輕支承身體。 3)背部和腰部的合理支承 ： 汽車座椅設(shè)計時應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點支承，第一支承位于人體第 5— 6 胸椎之間的高度上，作為肩靠能減輕頸曲變形；第二支承設(shè)置在腰曲部位作為腰靠，能保證 駕駛員 坐姿勢下近似于正常的腰曲弧線。 4)各部合適的軟硬感 ： 座椅最重要的作用是支撐 駕駛 員的身體，不能只是一把安樂椅，表面硬一些的座椅不易使人疲勞，但與身體不是特別貼合的硬座椅會 壓迫身體的某一部分，使疲勞感倍增。 5)振動舒適性 ： 需要設(shè)計好座椅的靜態(tài)剛度、共振頻率及衰減特性。 人體模板在 車輛 座椅 設(shè)計 中的 應(yīng) 用 利用人體模板考察車輛室內(nèi)主要人機工程學(xué)設(shè)計參數(shù)，用以了解和評價汽車的人機工程設(shè)計。以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的人體模型是描述人體形態(tài)特征和力學(xué)特性的有效工具，是對人機系統(tǒng)進(jìn)行考察研究，分析評價，試驗設(shè)計不可缺少的重要輔助手段。目前 SAEJ826 人體模板是車身布置最常用的（如圖 64），這種人體模板是根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和選擇而得到的標(biāo)準(zhǔn)人體尺寸來制作的。將人體模板置于 1： 1模型或樣車的作業(yè)空間內(nèi)，或?qū)⒍S人體模型置于設(shè)計圖紙的相關(guān)位置，可用于校核設(shè)計的可行性和合理性。結(jié)合精確的人體模板中各種主要的人體參數(shù)，按照一定的經(jīng)驗理論，考察汽車室內(nèi)主要人機工程學(xué)設(shè)計參數(shù)。根據(jù)人體模板的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，包括人體靜態(tài)尺寸（主要是坐寸），功能尺寸（坐姿活動范圍尺寸），作業(yè)尺寸（主要是手部，腳部的力學(xué)參數(shù)）等，確定相應(yīng)的汽車車廂空間，座椅位置，轉(zhuǎn)向盤，操控臺，扶手等的設(shè)計參數(shù)。具體分類上主要是人體的舒適性設(shè)計參數(shù)（座椅，室內(nèi)空間等）操作性設(shè)計參數(shù)（方向盤，控制臺，扶手，腳踏板等）以及安全性設(shè)計參數(shù)等 。 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 64 SAEJ826人體模板 座椅的 靜態(tài) 舒適性 設(shè)計 座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計須考慮的因素很多，可以概括為以下基本原則： 1)座椅的形式和尺度與其功用有關(guān)； 2)座椅的尺度必須參照人體測量學(xué)數(shù)據(jù)確定； 3)座椅可適當(dāng)調(diào)節(jié)，以滿足坐姿變換； 4)座椅所使用的材料應(yīng)適應(yīng)人體的舒適性； 5座椅的位置要與其作業(yè)空間相協(xié)調(diào)，便于人員作業(yè)。 座椅各部分主觀舒適性情況如下表 61 所示。 表 61 主觀舒適性評價表 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 由坐姿生物力學(xué)分析，最舒適的坐姿是 臀部稍離靠背向前移，使上體略向上后傾斜，保持上體與大腿間角在 90 度到 115 度之間。同時，小腿向前伸，大腿與小腿，小腿與腳掌之間也應(yīng)達(dá)到一定角度，如圖 65所示。另外，根據(jù)駕駛室的溫濕特性，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)人體代謝，達(dá)到減輕疲勞的目的。如提高座椅材料的呼吸能力，增加材料的透氣性，在不同的季節(jié)條件，溫濕環(huán)境下使用不同的座椅面料，以及在中高檔汽車中采用主動通風(fēng)式座椅，消除駕駛員在座墊表面和背部表面所產(chǎn)生的熱量，使人體與座椅接觸區(qū)保持適宜的溫濕度等措施均能改善座椅表面的溫濕特性，減輕駕駛疲勞。由于汽車駕駛的特點，在駕駛 座椅設(shè)計時還應(yīng)考慮座椅與空間的協(xié)調(diào)問題，駕駛空間吧坐姿活動空間為依據(jù)。圖 66 列出了駕駛作業(yè)空間設(shè)計的主要指標(biāo)。 圖 65 舒適的坐資關(guān)節(jié)角度 圖 66 駕駛作業(yè)空間設(shè)計 座椅的 動態(tài) 舒適性 設(shè)計 駕駛用座椅動態(tài)舒適性主要與振動特性有關(guān)。對于有懸架的座椅系統(tǒng)，影響其動態(tài)特性的因素有：座墊的剛度和阻尼系數(shù)，懸掛系數(shù)以及座椅系統(tǒng)連接件的摩擦；對于非懸架座椅系統(tǒng)主要考慮座墊的剛度，阻尼以及座椅剛架結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能。剛度決定座椅的共振頻率，而阻尼系數(shù)決定座椅的振 動衰減特性。雖然座椅系統(tǒng)的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)連接件的摩擦?xí)绊懻麄€系統(tǒng)的動態(tài)性能，但由于質(zhì)量和摩擦受其他因素限制而不會變化太大，所以，剛度參數(shù)與阻尼系數(shù)就成為影響整個座椅系統(tǒng)動態(tài)性能的主要因素。影響駕駛疲勞的振動主要是行駛中因道路凹凸不平而引起車輛隨機振動和車輛本身的機械振動。駕駛員受到縱向，橫向及垂直方向的直線振動，以及繞這 3 個方向的角振動。其中垂直振動和繞縱，橫坐標(biāo)軸的角振動對人體的影響較大。振動通過座椅傳遞到人體的臀部、后背部而引起全身性振動。因此，在設(shè)計汽黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 車座椅時應(yīng)盡量隔離人體敏感的振動。在座椅設(shè)計中可采取 如下措施：減小座椅共振頻率，降低對人體最有影響的高頻區(qū)；降低共振時的振動傳遞率；降低乘員 10 Hz附近的振動傳遞率，以減輕彈簧以下的共振的影響和減少來自座椅靠背的高頻振動；把路面一輪胎、懸架、座椅一人三者看作一個整體大動力學(xué)系統(tǒng)，尋求在各種路面隨機輸入情況下使乘員不易疲勞的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。另外，對于座椅的動態(tài)特性按照傳入人體的能量最小、使人體在感頻率區(qū)域動態(tài)響應(yīng)最小、傳給人體的加速度均方根值最小等目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，與汽車的其他減振系統(tǒng)相匹配，使人體處于更合適的振動環(huán)境，這些都是減輕駕駛疲勞的重要措施。 黃石理工學(xué)院