人機(jī)工程學(xué)在汽車座椅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用-文庫吧資料
2024-10-31 08:41本頁面
【正文】 身振動的病理效應(yīng) 研究表明，駕駛員常患的兩種職業(yè)病：胃病和脊椎損傷。低于 10Hz 的震動，主要引起胸脯部不適；高于 10Hz 的振動，引起頭部癥狀的增強(qiáng)。 圖 22 人體器官的固有頻率 將人置于震動臺上進(jìn)行各種典型工況下的激振試驗(yàn)，測得人體的坐姿震動特性如圖 2 2 25 所示。如圖 21 所示。在 20 25Hz 時(shí)出現(xiàn)第三共振峰，其生理效應(yīng)較第二共振峰稍低。 在正常重力情況下，人體對 4～ 8Hz 頻率的震動的能量傳遞最大，其生理效應(yīng)也最大，稱為第一共振峰。 乘坐振動的 機(jī)械效應(yīng) 乘坐振動通過駕駛員的臀部、腰部傳給駕駛員，激起人體的全身震動。車輛駕駛員承受的乘坐振動屬于全身震動，是對駕駛員可能造成嚴(yán)重傷害的主要震動形式。局部振動是指作用于人體特殊部位（如頭部和四肢）的震動，一般不會給駕駛員造成損害，但是對操縱的精確度有影響。 如圖 19 所示： 圖 19 大腿、小腿和腳面的夾角 對乘坐振動的反應(yīng) 座椅及懸架等部件隔離、吸收、緩和、衰減行駛中所產(chǎn)生的各種沖擊和振動激勵如果超出了人體承受振動的舒適性界限，就會使人產(chǎn)生不舒服感。 圖 17 對座椅設(shè)計(jì)有用的人體尺寸 表 18 坐姿人體尺寸 綜合來看，從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證要弧線正常，腰背肌肉處于松弛狀態(tài)，從上體通向大腿的血壓不受壓迫，保持血液正常循環(huán)。 圖 16 不同坐姿時(shí)椎間盤受力分析 坐姿人體測量尺寸 坐姿人體測量尺寸 是座椅靜態(tài)尺寸設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。但是，當(dāng)人體處于前彎坐姿時(shí)，椎骨之間的間距發(fā)生改變，相鄰兩椎骨前端間隙縮小，后端間隙增大，如圖 16（ b）。所以在座椅設(shè)計(jì)中，斗形坐面是應(yīng)該避免的。坐骨結(jié)節(jié)下面的底座呈近似水平時(shí)，可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，如15（ a）。 圖 14 體壓分布曲線 骨盤受力分析 人體結(jié)構(gòu)在骨盤下面有兩塊圓骨，稱為坐骨結(jié)節(jié)。據(jù)此座墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來分布，即在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減少，自大腿部位時(shí)壓力 降至最低值，這是座墊設(shè)計(jì)的壓力分布不均勻原則。 體壓分布 座墊上的體壓分布。在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活動度高，因?yàn)檠登跋蚶笔辜∪饨M織緊張受力。 圖 13 腰椎后突和前突 坐姿生物力學(xué) 肌肉活動度 脊椎骨依靠其附近的肌肉和腱連接，椎骨的定位借助于肌腱的作用力。而腰靠過分凸出將會使腰椎呈圖 13（ b）中的前突形狀。為使坐姿下的腰弧曲線變形最小，座椅應(yīng)在腰椎部提供所謂兩點(diǎn)支撐?？梢姳ＷC腰弧曲線的正常形狀是獲得舒適性的關(guān)鍵。 腰曲弧線 與坐姿舒適性直接相關(guān)的是腰曲。頸椎支撐頭部，胸椎與肋骨構(gòu)成胸腔，腰椎、骶骨和椎間盤承擔(dān)人體坐姿的主要負(fù)荷。 坐姿生理學(xué) 脊柱結(jié)構(gòu) 坐姿狀態(tài)下，支撐身體的是脊柱、骨盆、腿和腳。 坐姿是人體較自然的姿勢，坐姿將以腳支撐全身的狀況轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝尾恐稳恚欣诎l(fā)揮腳的作用，特別是能夠利用靠背來增大腿腳的蹬力這一特點(diǎn)，來控制操縱力較大的裝置。④能否為駕駛員提供一個(gè)相對于各種操縱機(jī)構(gòu)的合適位置，使他能方便地進(jìn)行操作。②駕駛員(或乘坐 )—— 座椅 —— 車輛系統(tǒng)能否有效的隔離或衰減來自路面不平度的激勵而產(chǎn)生的震動以及駕駛員或乘坐員所承受的全身震動負(fù)荷低于規(guī)定限值。s fortable and healthy, relationship with whether can be safe, efficient accurately driving. At the same time it
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