【正文】 用永磁式雙向直流電機，通過改變電流方向，使某一電動機按所需的方向運轉(zhuǎn)，以達到調(diào)整座椅的目的。(1) 座椅水平調(diào)節(jié)電機假設(shè)人和電機總重量為180KG，則滑槽內(nèi)滾珠上方所受壓力為F=180=1764N滾動摩擦系數(shù)μ=則摩擦力f可由下式求出f=μF=1764=座椅水平調(diào)節(jié)速度V=所需水平電機的功率為PP=fV==考慮到還有其他的摩擦損失，變速箱功率損失以及螺桿傳遞的功率損失水平調(diào)節(jié)電機的額定功率取4W，額定電壓為12V，型號F009。(2) 座椅高度調(diào)節(jié)電機圖326 支撐桿受力圖由上文分析知F6=6003N。座椅兩側(cè)對稱，所以電機推動支撐桿件運動的力綜合F總=2F6=12006N。，座面調(diào)高了100mm。，支撐桿的速度V==。所以高度調(diào)節(jié)電機的功率P計算如下P=F總V=12006=66W由于螺桿傳遞減速箱和其他的功率損失，座椅高度調(diào)節(jié)電機的額定功率可選100W，額定電壓為12V，型號F012。(3) 座椅靠背調(diào)節(jié)電機在ECER17中對靠背靜強度的規(guī)定是對座椅靠背施加相對于座椅參考點R點，大小為530Nm的載荷?？勘辰嵌日{(diào)節(jié)速度為ωω=2ΠT設(shè)靠背每天轉(zhuǎn)18176。則T=36018=20sω=2ΠT=2=靠背電機功率為PP=Mω=530=166W考慮到調(diào)角器和其他的功率損失，靠背調(diào)節(jié)電機額定功率可選250W，額定電壓為12V，型號為F110。 豪華轎車后排座椅電路設(shè)計圖327 座椅電路圖以靠背電機的調(diào)節(jié)為例如圖327。當(dāng)開關(guān)1撥向左邊時，電流從電機左側(cè)流入，右側(cè)流出，電機正轉(zhuǎn)，而當(dāng)開關(guān)2撥向左邊時，電流從電機的右側(cè)流入，左側(cè)流出，電機反轉(zhuǎn)。這樣就可以實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)從而調(diào)節(jié)靠背的角度。高度調(diào)節(jié)電機和水平調(diào)節(jié)電機原理亦如上分析。 豪華轎車后排座椅的裝配過程根據(jù)本章節(jié)的設(shè)計計算，利用PRO/E進行建模，裝配過程如下： 圖328 座椅總成圖第4章 座椅骨架的強度分析 有限元分析在座椅安全方面的應(yīng)用研究汽車座椅安全性方面的方法很多。早期設(shè)計師們在實驗室中模擬汽車的各種車況和碰撞等情況來分析座椅的安全性。雖然比較成功，也很靠譜，但是這樣的方法耗資巨大，實驗周期長，經(jīng)濟成本和時間成本都比較高。隨著計算機的蓬勃發(fā)張，有限元分析逐漸代替了傳統(tǒng)的實驗室分析。最早采用的座椅安全性研究采用的方法是碰撞試驗，但是碰撞試驗需要耗費太多的經(jīng)濟成本和時間成本，每一次修改設(shè)計的周期變得非常長。隨著計算機模擬計算的高速應(yīng)用和發(fā)展，模擬計算方法逐步被設(shè)計人員重視。 轎車座椅的強度要求轎車對座椅的強度要求很高，它直接影響著乘員的安全。在轎車行駛過程中，車輛要經(jīng)歷各種復(fù)雜路況的考驗，座椅也就受到很復(fù)雜的作用力。在急剎車以及發(fā)生碰撞時還有強烈的沖擊荷載。在轎車發(fā)生撞擊時，座椅受到?jīng)_擊荷載應(yīng)不能發(fā)生嚴(yán)重的變形，甚至斷裂等情況。轎車座椅還必須要有足夠的使用壽命。轎車座椅的強度可分為靜強度，沖擊強度和疲勞強度。座椅的靜強度是影響座椅安全性舒適性很重要的因素。 轎車座椅的靜強度美國是最早研究汽車被動安全性的國家。對于座椅總成靜強度，F(xiàn)MVSS 207中規(guī)定在座椅總成質(zhì)心處水平向前、向后對其施加20倍座椅總質(zhì)量的載荷時，座椅應(yīng)能承受以上載荷。對于座椅總成，GB150831994中規(guī)定:通過座椅質(zhì)心,分別沿水平向前和向后各施加相當(dāng)于座椅總成重量20倍的力，座椅總成與車身本體不得分離。對于可調(diào)式座椅，調(diào)節(jié)裝置在試驗中能使座椅保持原調(diào)節(jié)位置，在試驗后允許失去調(diào)節(jié)能力。在FMVSS207法規(guī)中對靠背靜強度規(guī)定中，對座椅靠背施加相對于座椅參考點R點，大小為372Nm的載荷時，座椅應(yīng)能承受以上載荷。其它法規(guī)規(guī)定雖然與之有一定差別，但中心思想是一致的；在ECER17中對靠背靜強度的規(guī)定是對座椅靠背施加相對于座椅參考點R點，大小為530Nm的載荷，座椅必須能承受以上載荷，試驗后及試驗中，座椅骨架、座椅固定點、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、鎖止系統(tǒng)和位移系統(tǒng)不能失效。我國也根據(jù)本國實際情況，制定了座椅靠背靜強度法規(guī)，在GB150831994中作了如下規(guī)定，對座椅靠背施加相對于座椅參考點R點，大小為373Nm的載荷時，座椅應(yīng)必須承受以上載荷。座椅及座椅固定點必須能承受以上載荷；鎖止機構(gòu)不得打開；位移及角調(diào)節(jié)機構(gòu)不得松脫。 圖41 座椅總成靜強度加載 圖42 ECER17靠背靜強度加載 轎車座椅的沖擊強度轎車座椅沖擊強度的研究主要是用實驗與仿真分析相結(jié)合的方法。在轎車發(fā)生碰撞時，應(yīng)能保護乘員的安全。轎車座椅的安全性研究始于上世紀(jì)五十年代，美國南加州大學(xué)最早招募志愿者進行了低速追尾碰撞試驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時的低靠背座椅在碰撞事故中不能提供良好的支持，容易導(dǎo)致乘員的頸部受傷。此外研究人員還發(fā)現(xiàn)，座椅靠背向后的屈服變形有助于保持頭、頸和軀干的對齊，可以減小乘員受傷害的程度，在中高等強度的追尾碰撞事故中，可能會導(dǎo)致靠背破壞，柔性靠背不能夠為乘員提供有效的保護，因此需要提高座椅靠背的強度?，F(xiàn)在汽車座椅的安全性研究主要集中在汽車追尾的乘員保護上，并逐漸形成了座椅設(shè)計中的柔性設(shè)計和剛性設(shè)計兩種概念。 轎車座椅的疲勞強度坐墊的疲勞壽命和骨架的疲勞強度是轎車座椅疲勞強度的兩大方面。PatrickGlance于1986年提出了座椅軟墊的簡化模型，把坐墊劃分成很多個高度與坐墊等厚的柱體單元，柱體在承受壓力是不產(chǎn)生橫向變形，柱體之間靠剪應(yīng)力相互作用。這個模型不但可以用于坐墊的強度分析，還可以應(yīng)用于體壓分布計算。現(xiàn)在轎車座椅的疲勞強度分析主要還是以試驗為主。 轎車座椅靠背的靜強度分析由上文可知，靠背的材料選用的Q215A，定義的材料的機械特性如下表名稱材料σs（MPa）σb（MPa）靠背Q215A215390對座椅靠背施加相對于座椅參考點R點，大小為530Nm的載荷，后靠背的應(yīng)力分布情況如下圖43 等效應(yīng)力云圖圖44 位移顯示圖由圖43的計算結(jié)果可知，靠背的最大應(yīng)力值為202MPa，沒有達到Q215A的屈服極限，即215Mpa。因此，靠背的機構(gòu)形式與材料是滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對靠背靜強度的要求的。由圖44的計算結(jié)果可知。靠背沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。不影響其使用性能。由靠背骨架結(jié)構(gòu)靜態(tài)特性有限元仿真分析的結(jié)果來看，其整體結(jié)構(gòu)及材料選擇均基本滿足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)對其強度的要求。結(jié)論本畢業(yè)設(shè)計對豪華轎車后排座椅的結(jié)構(gòu)和性能進行了分析設(shè)計。為保證乘員乘坐時的安全性舒適性，將座椅的設(shè)計重點主要放在兩方面因素: ； 、材料的選擇和受力分析。 從設(shè)計結(jié)果來看，設(shè)計的轎車座椅尺寸結(jié)構(gòu)和功能可以基本滿足日常使用的需要，安全性上可以滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，因此本設(shè)計具有一定實際意義。另外通過這次畢業(yè)設(shè)計，對PRO/E,CAD軟件有了更深層次的認(rèn)識和了解，對于查閱和汲取相關(guān)材料也有了更為豐富的經(jīng)驗，這些對今后學(xué)習(xí)和工作必將有很大的積極作用。由于本人自身水平和時間的限制，設(shè)計中還有很多地方?jīng)]有做到更好。座椅骨架的整體受力分析沒有更進一步的研究。除此之外，還有一些與座椅相關(guān)的內(nèi)容需要做更細(xì)致的研究，比如座椅的減震研究、座椅的美觀設(shè)計，座椅坐墊的研究等等。 致謝時光飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去了，在過去的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)收尾，我在西南交大峨眉校區(qū)的四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在這四年的時間里，我認(rèn)識了很多同學(xué)、朋友、老師，這是我一輩子最大的財富。非常慶幸能在最好的年華里認(rèn)識你們。在此，我特別要感謝我的指導(dǎo)老師楊大治老師在我做畢業(yè)設(shè)計過程中所提供的幫助。不管遇到什么設(shè)計難題，事無巨細(xì)他都費盡心血的給我提供了很多建議和幫助。沒有楊老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我畢業(yè)設(shè)計的順利完成。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。后衷心感謝在百忙之中抽出時間參加答辯的各位專家、教授，謝謝你們。參考文獻[1]馮鑒，何俊，2008[2]江曉禹，. ，2010[3]；濮良貴，[4][5][6][7][8]武一民,[J].(3): 26～27[9][J].(11):58～60 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