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小車座椅設(shè)計(參考版)

2025-07-21 18:44本頁面
  

【正文】 他們在我的學習生活中,在精神和物質(zhì)上給予了大力的支持、關(guān)懷與幫助,使我得以專心研究,順利完成本 設(shè)計 論文。 我還要感謝在我設(shè)計期間給予了大量建議和幫助的各位同學。導師嚴謹?shù)闹螌W 態(tài)度和平易近人的工作作風是我們學習的典范。 參考文獻 [1]顏聲遠,許或青.人機工程與產(chǎn)品設(shè)計.哈爾濱工程大學出版社, 20xx. 07 [2]尹定邦,設(shè)計學概論 [M1.湖南:湖南科學技術(shù)出版社, 20xx [3]孫新民,現(xiàn)代設(shè)計方法實用教程 [M].人民郵電出版社, 1999 [4]郭青山,汪元輝.人機工程設(shè)計.天津大學出版社. 1994. 12 [5]周一鳴,車輛人機工程學.北京理工大學出版社, 1999. 12 [6]王云祥,呂衡發(fā),張書琴.人體解剖學.第 6版.長春:吉林科學技術(shù)出版 [7]劉金秋,人機 工程在汽車駕駛室設(shè)計中的應(yīng)用研究.汽車技術(shù). 1989, GBloooo. 88中國成年人人體尺寸.北京:國家技術(shù)監(jiān)督局 27 [8]肖惠,馮士雍,羅秋科.人體尺寸在勞動保護用品號型設(shè)計中的應(yīng)用.中國人類工效學學會年會論文集, 1991, 11 [9]顏聲遠,許或青.人機工程與產(chǎn)品設(shè)計.哈爾濱工程大學出版社, 20xx. 07 [10]羅秋科,王連生,李偉.農(nóng)機人員人體尺寸研究.中國人類工效學學會論文, 1991, ll [11]溫吾凡,汽車人體工程學,吉林科學技術(shù)出版社 [M], 1991年,第一版, p123 [12]馬佳 ,范智聲 ,阮瑩等 .汽車座椅舒適性研究綜述 .上海汽車, 20xx( 1): 2427 [13]王紅州 , 汽車座椅參數(shù)化設(shè)計及駕駛室座椅 : [碩士學位論文 ],南京 :南京航空航天大學 , 20xx [14]許英 , 朱序璋 , 楊宏剛等 . 汽車駕駛座椅的人機工程學設(shè)計 , 20xx,(01): 2830 [15]陸劍雄 ,張福昌 ,申利民 . 坐姿與座椅設(shè)計的人機工程學探討 .人類工效學 , 20xx,(04): 4449 [16]羅衛(wèi)東 , 李鵬 , 邱望標 . 基于人機工程的汽車座椅設(shè)計 .現(xiàn)代機械設(shè)計 .20xx,(3): 5960,69 [17]武一民 , 從安全性談汽車座椅系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 [J].科技資訊, 1998(11): 26— 27 [18]袁士瑛, 論汽車座椅的舒適性 [J].科技資訊, 20xx(19): 12— 16 [19]蔡志鴻, 汽車座椅安全振動舒適度分析 [J].科技資訊, 20xx(19): 231— 232. 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Jung等研究了用于構(gòu)造人機一工程學人體模型的面向?qū)ο蟮娜梭w測量數(shù)據(jù)庫,在工作站上研制了三維人體顯示 的軟件。雖然人們對于座椅的研究已經(jīng)有很長的歷史,但是設(shè)計的方法仍存在爭議。 以上是對自己 設(shè)計 研究成果的概括.針對自己的研究結(jié)果對未來的座椅設(shè)計研究提出了幾點建議和展望。 由于本人自身水平和時間的限制,文章中還存在著不盡人意的地方,在以后的工作和學習中進一步對駕駛座椅做很深入的研究 設(shè)計 。 在 設(shè)計 國內(nèi)外座椅設(shè)計的基礎(chǔ)上,對國內(nèi)現(xiàn)有轎車進行了人機工程學的分析研究,發(fā)現(xiàn)了目前國內(nèi)經(jīng)濟型轎車主要存在兩方面的問題: (l)座椅尺寸靠國外引進,尺寸不合理; (2)座椅的調(diào)節(jié)機構(gòu)大同小異,調(diào)節(jié)范圍和功能不能滿足人體舒適度的需要。 (三 )頭枕旋轉(zhuǎn)可調(diào),動態(tài)可調(diào),即可適應(yīng)不同身高的駕駛者,也減輕了駕駛過程中由于座椅振動帶來的疲勞。具體調(diào)節(jié)方式和范圍如下圖 26和圖 27。第三階段:滿足人體生理特性和生理曲線,滿足 不同人體的尺寸變化的可調(diào)。第一階段:滿足座椅的基本要求的座椅設(shè)計方案。所以綜合考慮座椅飾面采用棉織品。另外有一點值得設(shè)計者注意的問題是,座椅需要有好的穩(wěn)定性。因為棉織品具有良好的彈性和伸縮性,而且耐磨,具有良好的透氣性和透視性。泡沫塑料的特點是:成型好、透 氣性好。座椅襯墊采用目前通常所采用的泡沫塑料。 外觀造型 在進行外觀造型設(shè)計時,主要針對座椅的尺寸,將人體的脊椎作為主要考慮對象。頭枕應(yīng)該加安全帶固定 23 此處已刪除,完整版加 153893706 圖 25 減振緩沖部件 Damping buffer ponents 例如:機械懸架座椅 通過調(diào)整彈簧的預(yù)緊力來調(diào)整座椅的剛度,而空氣懸架座椅則設(shè)計有高度控制閥,可以根據(jù)不同人的體重,自動調(diào)節(jié)空氣氣囊內(nèi)的壓力,達到調(diào)整座椅剛度的目的。車前排座椅應(yīng)裝有頭枕。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。 圖 17 座椅加熱裝置 Fig17 Seat heating device (4)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。坐墊過大時,造成人體軀干相對前移,腰部得不到良好的支撐,引起疲勞;坐墊過小時,會因大腿得不到良好的支撐而感到不舒適:因此,坐墊度應(yīng)按臀部至大腿表面全長的 3/ 4 設(shè)計圖 17,一般取 400~ 480mm。 (3)坐墊以及座椅的加熱裝置 22 坐墊設(shè)計主要是坐墊和坐墊傾角的確定.坐墊深度的設(shè)計 是在充分利用靠背的情況下.使臀部得到合理支撐。 初定齒條齒距高度為 20mm,嵌入模板里 10mm 周節(jié)數(shù) ???? mt ? 齒厚 S= 齒頂高 h1=m=2 齒根高 ???? mh 齒工作高度 4222 ???? mhg 齒全高 ???? mh 座椅扶手的安裝位置應(yīng)符合人體坐姿時肘部的高度尺寸,一般安裝在距座墊水平面高 250 mm 處。 所以齒輪齒條參數(shù)為: 齒輪:輪轂直徑 d2=20mm,長度為 20mm齒輪面寬為 12mm。 目前 的 空氣腰支撐裝置圖 16該裝置可以按定的順序和頻率有規(guī)律地對頸部、肩部、腰部等氣囊進行充氣、放氣,利用氣囊有規(guī)律的癟或脹,實現(xiàn) 對腰、肩,頸等部位的擠壓,達到局部按摩的目的,大大提高了舒適性, 同時 通過齒輪和軸來控制 。目前已得到廠泛推廣。 圖 16 新型空氣腰支撐裝置 The new air lumbar support device 空氣支撐是用空氣氣囊來支撐人體,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。腰部支撐分機械支撐和空氣支撐。 (2) 腰部支撐 及計算過程 20 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坐骨結(jié)節(jié)區(qū)域。一般載重汽車為 100o~115o。當靠背傾角超過110o時椎間盤壓力顯著減小,所以設(shè)計時應(yīng)考慮座椅的靠背傾角。設(shè)計時,如圖15 靠背的高度和寬度一般分別為 630mm 和 480mm。 汽車座椅主要部件的設(shè)計 座椅部件主要包括坐墊、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:座椅靠背的造型和曲線應(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,通過對座椅的前后上下、靠背的傾斜角度、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)。 19 座椅空間位置設(shè)計 座椅空間位置設(shè)計就是為了達到操作舒適性的目標,而進行駕駛座椅空間位置設(shè)計以確保駕駛員有良好的視野,同時 對汽車轉(zhuǎn)向盤、腳踏板等操作部件有恰當?shù)牟僮饕缶嚯x,以達到操作舒適性的最終目的 [7]。 圖 14 駕駛作業(yè)空間設(shè)計的主要指標 Driving operation in space design of the main index (5)坐墊與靠背的軟硬感:可用 392N 佐夫和德靜態(tài)變形特性來反映,不得有陷落的感覺。第 3至第 5腰椎部的壓力與靠背總壓力比適當時,依托感有明顯改善。適當選擇側(cè)向壓力與總壓力之比能改善側(cè)向穩(wěn)定感。 (2)側(cè)向穩(wěn)定感:汽車轉(zhuǎn)向行使時乘坐者能受到座椅左右的適當約束, 避人體橫向偏斜。 對汽車座椅的綜合要求可歸納為: (l)貼合感:座椅靠背和考點的形狀是否與人體背部、臀部、大腿底面的形狀相貼合。坐墊的另一優(yōu)點是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢,讓身體可以適度地陷入坐墊。 (7)椅墊:坐姿狀態(tài)下,與座面緊密接觸的實際上只是臀部的兩塊坐骨結(jié)節(jié),其上只有少量肌肉,人體重量的 75%左右由約 25cm2的坐骨周圍的部位來支承,這樣久坐足以產(chǎn)生壓力疲勞,導致臀部痛楚麻木感。坐墊表面最好由于臀部形態(tài)相適應(yīng)的曲面。但是如果座面過分后傾,進行駕駛操作時,脊椎因身體前屈而 會被拉直,破壞正常的腰椎曲線,形成一種費力的姿勢,同時還會壓迫腹部,長期駕駛會造成生理上的傷害。 (5)座面傾角 β :指座面與水平面所夾角度。為適應(yīng)絕大多數(shù)駕駛員,座深應(yīng) 當按照較小百分位的群體設(shè)計,這樣身材矮小者坐著舒適,身材高大的人只要小腿能得到穩(wěn)定的支持,也不會在大腿部位引起壓力疲勞。如座深大于身材矮小者的大腿長 (臀部至膝窩距 )。 (3)座深 C:坐墊前端至靠背表面之間的距離。參考尺寸 為臀寬,以女性群體尺寸上限為設(shè)計依據(jù):為使駕駛員能調(diào)整坐姿,座寬取適當大于臀寬.座寬亦不能太大,否則肘部必須向兩側(cè)伸展以尋取支承,這樣會引起肩部疲勞。 17 圖 13 座椅尺寸設(shè)計主要參數(shù) Seat size of main design parameters 駛座椅靜態(tài)參數(shù)的選取 駕駛姿勢下人體尺寸式座椅幾何尺寸確定的基準,以下是基于人機工程學原理的座椅有關(guān)參數(shù)的選取方法: (l)椅面高度 A:椅面高度應(yīng)使駕駛員大腿接近水平、小腿自然放置,即保證不因椅面過高而使大腿肌肉受壓,又保證不因椅面過低而增加背部肌肉負荷。 座椅尺寸設(shè)計主要參數(shù)包括: A椅面高度、B寬度、 C深度、椅面傾角; D靠背的高度、寬度和傾角。以上三個基準點,可以通過一定的尺寸相互換算。 坐骨結(jié)節(jié):一般座具通常采用坐骨結(jié)節(jié)作為設(shè)計基準。 股骨大轉(zhuǎn)子:又稱 H點,是股骨圍繞鎖骨轉(zhuǎn)動的軸心 (人體軀干和大腿的鉸接點 )。座面與踏腳平面的尺寸關(guān)系,決定了腿的姿態(tài)。 (3)數(shù)據(jù)修正: 根據(jù)表進行尺寸的修正,得到男性平均身高為 171. 5cm,女性平均身高為 160. 02cm,總測量群的平均身高為 。 (二 )實驗數(shù)據(jù) 表 5 成年男子測量項目數(shù)據(jù) Fig5 Adult males measure ptoject data 單位: cm 性別 身高 肩峰高 第一頸椎高 第七頸椎高 第五腰椎高
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