【正文】 ............20本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IV 在底座骨架上施加載荷 ...............................................................20 計(jì)算求解 .......................................................................................21 結(jié)果分析 .......................................................................................22第 5 章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) ...........................................................................................23 導(dǎo)軌上板工藝過(guò)程設(shè)計(jì) ..........................................................................23 連接塊工藝過(guò)程設(shè)計(jì) ..............................................................................24 導(dǎo)軌滑道工藝過(guò)程設(shè)計(jì) ..........................................................................25第 6 章 結(jié)論 ...........................................................................................................27參考文獻(xiàn) .................................................................................................................28致 謝 .......................................................................................................................30附 錄Ⅰ ...................................................................................................................31附 錄Ⅱ ...................................................................................................................32 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 緒 論 小型客車座椅的功用及設(shè)計(jì)要求 小型客車座椅的功用小型客車座椅是小型客車車身的重要部件，其主要功用是： 1)．用來(lái)在車內(nèi)給駕乘者支撐，通過(guò)主要的支撐點(diǎn)支撐整個(gè)人體，使駕乘者在車輛行駛過(guò)程中能夠保證穩(wěn)定性；2)．在車輛發(fā)生碰撞時(shí)能夠保證駕駛員的安全，汽車座椅的強(qiáng)度直接影響到駕駛員的生命安全。本設(shè)計(jì)中的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要包括前后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了其結(jié)構(gòu)及工作原理。本設(shè)計(jì)主要結(jié)合人機(jī)工程學(xué)以及有關(guān)座椅的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行小型客車座椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析。同時(shí)汽車座椅也是保障車輛安全性能的一部分。汽車座椅系統(tǒng)應(yīng)該提供駕乘者預(yù)期的可調(diào)節(jié)性和長(zhǎng)途駕駛的舒適感。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I摘 要汽車座椅是汽車車身的重要部件，一般由座墊及其骨架、靠背及其骨架、頭枕及其骨架，以及相應(yīng)的導(dǎo)向、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等基本部分組成。汽車座椅系統(tǒng)是用來(lái)在車內(nèi)給駕乘者支撐，并在保證方便進(jìn)出和駕駛操作的前提下提供駕乘者有效的約束。在車門關(guān)閉狀態(tài)、在座椅整個(gè)調(diào)節(jié)行程內(nèi)，座椅系統(tǒng)的操作應(yīng)該適于所有體形駕乘者進(jìn)行直觀的調(diào)控操作。汽車座椅設(shè)計(jì)的合理性及其質(zhì)量直接影響到乘員的安全性和舒適性。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)確定各部分尺寸，完成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理分析設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了靜力分析。本設(shè)計(jì)為小型客車座椅生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)提供了參考，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。汽車座椅強(qiáng)度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以有效的保護(hù)駕駛員的安全；3)．給駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境，特別是在長(zhǎng)途駕駛過(guò)程中，減少駕駛員的疲勞感；4)．通過(guò)調(diào)節(jié)座椅得到合適的座椅位置可以使駕駛員更方便的駕駛車輛，使視野更加廣闊。2).操縱方便設(shè)計(jì)的座椅還需操縱方便，調(diào)整手柄和按鈕的布置必須在駕乘者伸手可及的位置，并符合常人的習(xí)慣且操縱力量適中。能有效隔離或衰減路面不平產(chǎn)生的振動(dòng)，滿足大多數(shù)駕乘者坐姿舒適性的要求。 小型客車座椅結(jié)構(gòu)小型客車座椅（如圖 所示）一般由頭枕、靠背、調(diào)節(jié)裝置、座墊和座椅連接件等組成，汽車座椅骨架是汽車座椅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可分為靠背骨架、座墊骨架和調(diào)節(jié)裝置三個(gè)部分。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對(duì)小型客車的座椅進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用 CATIA 繪圖軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)。了解并掌握了駕駛員座椅的靠背骨架總成結(jié)構(gòu)與坐墊骨架總成結(jié)構(gòu)，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，結(jié)合駕駛員的操縱穩(wěn)定性、安全性與舒適性，確定了汽車座椅的結(jié)構(gòu)尺寸；學(xué)習(xí)三維制圖軟件，并繪制所設(shè)計(jì)座椅的三維實(shí)體造型。座椅是汽車與人接觸的界面，人們?cè)谶x擇汽車時(shí)，往往首先接觸第 1 章 TC圖 小型客車駕駛員座椅簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3到的是它的座椅。在汽車產(chǎn)品開發(fā) CAC/CAM/CAE/PDM 環(huán)境下，傳統(tǒng)的實(shí)物模型被數(shù)字模型所取代。實(shí)現(xiàn)了汽車開發(fā)過(guò)程中多學(xué)科、多領(lǐng)域的集成化、并行化和協(xié)同化，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)周期，獲得了更短的產(chǎn)品上市時(shí)間。本文的研究設(shè)計(jì)工作對(duì)于提高汽車座椅的安全性和舒適性有重要的意義。作為 PLM 協(xié)同解決方案的一個(gè)重要組成部分，它可以幫助制造廠商設(shè)計(jì)他們未來(lái)的產(chǎn)品，并支持從項(xiàng)目前階段、具體的設(shè)計(jì)、分析、模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程。CATIA 提供了完備的設(shè)計(jì)能力：從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到最終產(chǎn)品的形成，以其精確可靠的解決方案提供了完整的 2D、3D、參數(shù)化混合建模及數(shù)據(jù)管理手段，從單個(gè)零件的設(shè)計(jì)到最終電子樣機(jī)的建立；同時(shí)，作為一個(gè)完全集成化的軟件系統(tǒng)，CATIA 將機(jī)械設(shè)計(jì)，工程分析及仿真，數(shù)控加工和 CATweb 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決方案有機(jī)的結(jié)合在一起，為用戶提供嚴(yán)密的無(wú)紙工作環(huán)境，特別是 CATIA 中的針對(duì)汽車、摩托車業(yè)的專用模塊,使 CATIA 擁有了最寬廣的專業(yè)覆蓋面，從而幫助客戶達(dá)到縮短設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低費(fèi)用的目的。其中，涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)模塊中的曲線及曲面設(shè)計(jì)、草圖設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、工程繪圖和裝配設(shè)計(jì)等內(nèi)容，整體貫穿整個(gè)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。不同的靠背傾角會(huì)導(dǎo)致不同的椎間盤內(nèi)壓力及背部肌負(fù)荷，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮合理的靠背傾角。本設(shè)計(jì)靠背傾角調(diào)節(jié)范圍為 100176。2).座墊：座墊設(shè)計(jì)主要是座墊深度和座墊傾角的確定。座墊深度過(guò)大時(shí)，造成人體軀干相對(duì)前移，腰部得不到良好的支撐，引起疲勞；座墊深度過(guò)小時(shí)，會(huì)因大腿得不到良好的支撐而感到不舒適。座墊的傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性，一般為2176。本設(shè)計(jì)座墊的深度取 450mm，座墊的傾角取 6176。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB115501995《汽車座椅頭枕性能要求和試驗(yàn)方法》 ，汽車座椅頭枕屬汽車整車強(qiáng)制認(rèn)證檢測(cè)項(xiàng)目之一，汽車前排座椅應(yīng)裝有頭枕。頭枕正確的安裝位置十分重要，應(yīng)安裝在至少與耳朵上緣平齊的地方，后腦與頭枕間的距離最好不要超過(guò) 10cm。4).座椅骨架：座椅骨架是座椅系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件，必須有足夠的強(qiáng)度并通過(guò)各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的載荷試驗(yàn)，它屬于汽車整車強(qiáng)制認(rèn)證檢測(cè)項(xiàng)目之一，應(yīng)符合GB150831994《汽車座椅系統(tǒng)強(qiáng)度要求及實(shí)驗(yàn)方法》的規(guī)定。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5坐姿是人體較自然的姿勢(shì)，有很多優(yōu)點(diǎn)。坐姿將是操作人員未來(lái)作業(yè)的主要工作姿態(tài)。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。長(zhǎng)期維持坐姿還會(huì)影響人的健康, 引起腹肌松弛,下肢腫脹，靜脈壓力增大，大腿局部受到壓力，增加血液回流阻力, 脊柱非正常彎曲, 以及對(duì)某些內(nèi)臟器官造成損害。因此，欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然彎曲形態(tài), 軀干與大腿之間必須有大約 135176。人坐著時(shí), 大腿和上身的重量必須由座椅來(lái)支承。這兩塊小面積能夠支持大部分上身的重量。 (如圖 所示) 圖 使股骨處于正常位置的平坦座面座面上的臀部壓力分布應(yīng)是：在坐骨結(jié)節(jié)處最大, 由此向外,壓力逐漸減小,本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6直至與座面前緣接觸的大腿下部,壓力為最小。休息用的座椅, 體、腿夾角較大 ( 舒適角度約為 115176。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。但是，不論什么座面，保持一種固定的坐姿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，臀部細(xì)血管內(nèi)參加循環(huán)的血液量就會(huì)減少，控制身體下部生理機(jī)能的功能將會(huì)下降，這種持續(xù)的復(fù)合作用在肌肉上會(huì)引起擠壓疲勞。因此，任何一種座椅在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮變換坐姿的可能性。腰靠支承是使背疼和疲勞減到最輕的主要措施。借助于適當(dāng)減短座深、把座墊前緣修圓和采用較軟的泡沫塑料座墊等措施可防止發(fā)生這種情況。座椅的設(shè)計(jì)必須有可能讓人經(jīng)常地改變自己的姿勢(shì)和位置，以便減輕壓力和活動(dòng)伸展各部分肌肉?？勘撑c座墊之間的夾角應(yīng)當(dāng)為 95176。以避免因骨盆向前歪斜而彎腰，造成肌肉緊張和受束縛。因此，最舒適的坐姿，是臀部稍離靠背向前移，使上體略向后傾斜，保持體腿夾角在 90176。 之間，小腿向前伸，大腿與小腿、小腿與腳面之間也有合適的夾角。〈θ 1〈20176。〈θ 2〈35176?！处?3〈90176?！处?4〈115176?！处?5〈120176?！处?6〈95176。座位空間及座椅的尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)保證適應(yīng)人體舒適坐姿的生理特征, 提供實(shí)現(xiàn)舒適坐態(tài)的支承條件。 b. 人體上身應(yīng)保持穩(wěn)定。 d. 座面的高度應(yīng)確保大腿的肌肉和血管不受壓迫。 f. 座椅的位置和尺寸應(yīng)與工作臺(tái)、顯示裝置、操縱裝置相配合，以提高操作者的操作舒適性和方便性。 。工作座椅座面高度的調(diào)節(jié)方式可以是無(wú)級(jí)的或間隔 20 mm 為一檔的有級(jí)調(diào)節(jié)。 , 必須易于調(diào)節(jié), 保證調(diào)節(jié)好的位置在座椅使用過(guò)程中不會(huì)改變或松動(dòng)。 、中部還是往后靠, 工作座椅座面和腰靠結(jié)構(gòu)均應(yīng)使坐者感到安全、舒適。在座椅固定不動(dòng)的情況下, 腰靠承受 250 N 的水平方向作用力時(shí), 腰靠?jī)A角 β 不得超過(guò) 115176。, 需設(shè)扶手的座椅必須保證 操作人員作業(yè)活動(dòng)的安全性。座墊、腰靠、扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟、防滑、透氣性好、吸汗的不導(dǎo)電材料制造。表 21 工作座椅的主要參數(shù)參數(shù) 數(shù)值 測(cè)量要點(diǎn)座高 mm 360480 在座面上壓以 60kg，直徑 350mm 的半球狀重物時(shí)測(cè)量座寬 mm 370420 在座椅轉(zhuǎn)動(dòng)軸與座面的交點(diǎn)處或座面深度方向二分之一處測(cè)量座深 mm 360390 在腰靠 g=210mm 處測(cè)量，測(cè)量時(shí)為非受力狀態(tài)腰靠長(zhǎng) mm 320340腰靠寬 mm 200300腰靠厚 mm 3050 腰靠上通過(guò)直徑 400mm 的半球狀物施以 250N 的力時(shí)測(cè)量腰靠高 mm 165210腰靠圓弧半徑 mm 400700座面傾角（176。） 95115本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9綜上所述，設(shè)計(jì)出尺寸控制圖（如圖 所示）圖 小型客車座椅尺寸控制圖本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第 3 章 小型客車座椅的骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)座椅骨架不但要承受人體質(zhì)量，同時(shí)還要經(jīng)受汽車啟動(dòng)、停止等重復(fù)動(dòng)作和沖撞事故的沖擊，屬于汽車整車強(qiáng)制認(rèn)證檢測(cè)項(xiàng)目之一。管材焊接骨架成本最低，但很難增加更多的功能。合金鑄造骨架主要用在高級(jí)豪華車上，主要特點(diǎn)是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，但模具費(fèi)用和零件單價(jià)較高。 座椅的骨架設(shè)計(jì)1).靠背骨架：靠背骨架是一個(gè)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，在載荷傳遞路線中它把載荷傳遞給調(diào)角器，并最終傳至地板，它直接關(guān)系到座椅的總體穩(wěn)定性。其主要尺寸和結(jié)構(gòu)形式如圖 所示 圖 靠背骨架主要尺寸及結(jié)構(gòu)形式2).底座骨架：底座骨架通過(guò)調(diào)角器與靠背連接，靠背受到的載荷通過(guò)調(diào)角器傳至底座再傳到地板。中間板主要作用為增加橫向穩(wěn)定本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11性和剛度。 圖 底座側(cè)板結(jié)構(gòu) a b圖 主要尺寸 骨架的結(jié)構(gòu)，主要可分為鋼質(zhì)沖壓骨架、管式骨架和合金鑄造骨架三種，本設(shè)計(jì)座椅骨架采用鋼質(zhì)沖壓骨架。 圖 前后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2)．前后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)范圍的計(jì)算如圖 所示，在與鎖止機(jī)構(gòu)相連接的外導(dǎo)軌下端，開有 10 個(gè) 40mm 等距分布的小孔，用于與鎖緊機(jī)構(gòu)相扣合。因此，前后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)范圍為 0360mm，即 0177。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13 圖 導(dǎo)軌等距孔 高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理及相關(guān)計(jì)算1).高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作原理高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如圖 所示）主要由一套連接桿件和調(diào)整螺桿組成，當(dāng)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)下端和上端分別固定在底座側(cè)板與軌道上時(shí)，鉸接的桿件便與底座側(cè)板、軌道和調(diào)整螺桿組成了