【正文】 功率 .................................. 24 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) ....................................25 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 ..........................25 第 III 頁(yè) 共 60 頁(yè) III 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ..........................26 （ 2）各軸功率 .......................................... 26 （ 3）各軸的轉(zhuǎn)矩 ........................................ 26 6：仰合系統(tǒng)中蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) ..............................27 選擇蝸桿的類型 ........................................27 材料的選擇 ............................................27 相關(guān)參數(shù) .............................................27 校核齒根疲勞強(qiáng)度 ......................................28 驗(yàn)算效率 ? ............................................28 7：仰合系統(tǒng)中齒輪的設(shè)計(jì) ..................................30 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料、及齒數(shù) ....................30 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ....................................30 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ............................ 30 計(jì)算 ............................................. 31 按齒輪根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ...................................31 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ............................ 32 設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................... 32 7． 4 幾何尺寸計(jì)算 .........................................33 8：電動(dòng)座椅升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................34 方案的選擇 ............................................34 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................34 抗壓強(qiáng)度計(jì)算 ...................................... 34 第 IV 頁(yè) 共 60 頁(yè) IV 穩(wěn)定性的計(jì)算 ...................................... 35 自鎖能力的核算 .................................... 35 參數(shù) ............................................. 36 高度調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的選擇 ...................................36 選參數(shù) ............................................ 36 螺桿的轉(zhuǎn)矩 ..........................................36 計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩 ......................................36 校核所選的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 ................................ 37 9：聯(lián)軸器的選擇 .........................................38 選擇聯(lián)軸器的類型 ......................................38 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ...................................38 選擇型號(hào) .............................................38 總結(jié) ....................................................39 致謝 ....................................................40 文獻(xiàn) ....................................................41 附錄：英文文獻(xiàn)及其翻譯 ..................................42 第 1 頁(yè) 共 60 頁(yè) 第 1 頁(yè) 共 60 頁(yè) 引言 隨著人類生活水平的不斷提高 和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展 ，汽車作為一種更為廣泛的交通工具被用于人們 的 日常生活中 ，汽車的種類越來(lái)越多， 功能越來(lái)越齊全，不斷地向智能化發(fā)展， 人們對(duì)汽車的 便利性 、舒適度 的 要求更是 越來(lái)越高 。 現(xiàn)在的轎車的駕駛者座椅和前部成員座椅是電動(dòng)可調(diào)的 ，又稱電動(dòng)座椅，座椅是與人接觸的最為密切的部件，人們對(duì)橋車平順性的評(píng)價(jià)多是通過(guò)座椅的感受作出的。 轎車電動(dòng)座椅以駕駛者的座椅為主。也就是說(shuō)駕駛者通過(guò)鍵鈕操縱，既可以將座椅調(diào)整到最佳位置上，使駕駛者獲得最好的視野，得到易于操縱方向盤(pán)、踏板、變速桿等操縱件 的便利，還可以獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。 為了給不同的乘客提供不易疲勞、安全舒適的乘坐位置，現(xiàn)在很多汽車中都安裝了座椅調(diào)節(jié)裝置。其中動(dòng)力調(diào)節(jié)按照動(dòng)力源的不同又分為真空式、液壓式和電動(dòng)式三種，其中電動(dòng)座椅因操作方便，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單被 廣泛使用。 本次課程設(shè)計(jì)主要是 基于蝸 輪蝸桿傳動(dòng)的 八向可調(diào)式轎車的電動(dòng)座椅的 計(jì)， 本次設(shè)計(jì)是在轎車普通座椅的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種基于蝸 輪蝸桿傳動(dòng)的座椅前后可調(diào)、座椅前部高低可調(diào)，座椅后部高低可調(diào)，靠背部角度可調(diào)的八向可調(diào)經(jīng)濟(jì)型轎車座椅，要求操縱方便，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠，低噪音。在造型方面，充分考慮人體尺寸、人體重量、乘坐姿勢(shì)和體壓分布等因素，應(yīng)用人體工程學(xué)的研究成果和先進(jìn)技術(shù)，制造出乘坐舒適、久坐不乏的座椅。 對(duì)于可以調(diào)節(jié)的汽車電動(dòng)座椅的研究，國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)尚少。兩向電動(dòng)座椅只能作前后水平移動(dòng)：四向電動(dòng)座椅除前后水平移動(dòng)外，還可以升降：六向電動(dòng)座椅除了夠控制上述移動(dòng)外，座椅的座位前部和靠背還可以分別升降。可使某一電動(dòng)機(jī)按不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。許多福特汽車電動(dòng)座椅的電動(dòng)機(jī)在磁鐵外殼內(nèi)裝有 3個(gè)獨(dú)立的電樞。這種電動(dòng)機(jī)一般使用繼電器以控制電流方向，因此當(dāng)開(kāi)關(guān)換向時(shí)，可以聽(tīng)到繼電器吸合的咔嗒聲。本方案是一種機(jī)械設(shè)計(jì)制造學(xué)、人體工程學(xué)與電子技術(shù)相結(jié)合的八個(gè)方向 (座椅水平平行前后移 動(dòng)、座椅前端上下升降、座椅后端上下升降、座椅靠背的角度旋轉(zhuǎn) )調(diào)節(jié)。傳動(dòng)裝置包括變速器、聯(lián)軸裝置和電磁閥。傳動(dòng)裝置和座椅調(diào)節(jié)器之間用軟軸連接。方案的思路就是電動(dòng)座椅是利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)調(diào)整座椅位置、靠背的傾斜度等，自動(dòng)適應(yīng)不同體型的駕駛員與乘員的乘坐舒適性要求。座椅是與人接觸最密切的部件，人們對(duì)轎車平順性的評(píng) 價(jià)多是通過(guò)座椅的感受作出的。轎車電動(dòng)座椅以駕駛者的座椅為主。也就是說(shuō)駕駛者通過(guò)鍵鈕操縱，既可以將座椅調(diào)整到最佳位置上，使駕駛者獲得最好的視野，得到易于操縱方向盤(pán)、踏板、變速桿等操縱件的便利，還可以獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。 由于座椅是衡量轎車檔次的重要依據(jù)，因此轎車設(shè)計(jì)師十分重視電動(dòng)座椅的設(shè)計(jì)，從材料到形 狀，盡量做到完美無(wú)缺。在材料方面，由于座椅還起到車廂裝飾的作用，因此座椅面料的顏色要與車廂的總色調(diào)一致，除了質(zhì)地優(yōu)良，還要有良好的手感，使人們一坐上就有一種舒適的感覺(jué)?？刂破鞯目刂奇I鈕設(shè)置在駕駛者操縱方便的地方；一般在門內(nèi)側(cè)的扶手上面。 可逆性直流電動(dòng)機(jī)一般有三個(gè)以上，他們受 控制其控制并分別驅(qū)動(dòng)某個(gè)調(diào)整方向的傳動(dòng)部件。調(diào)整時(shí)，主動(dòng)軸在 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將心軸旋入或旋出，即座椅下降或上升。目前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以 調(diào)節(jié)座椅的水平移動(dòng)和垂直移動(dòng)，靠背的角度移動(dòng)和靠枕的高度移動(dòng)，即所謂“六向可調(diào)式”。 過(guò)去的轎車以交通為唯一目的，今天的轎車設(shè)計(jì)思想則倡導(dǎo)人與車的融合，座椅就是這個(gè)設(shè)計(jì)思想中極其重要的環(huán)節(jié)。 現(xiàn)代轎車已經(jīng)不是一個(gè)單純的運(yùn)載工具，他已經(jīng)是“人、汽車與環(huán)境”的組合體。汽車座椅的主要功能是為駕馭者提供便于操縱、舒適、安全個(gè)不易疲勞的駕駛座位。 本次課程設(shè)計(jì)的提出及相關(guān)問(wèn)題 隨著人類生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，汽車作為一種更為廣泛的交通工具被用于人們的日常生活中，汽車的種類越來(lái)越多，功能越來(lái)越齊全，不斷地向智能化發(fā)展，人們對(duì)汽車的便利性、舒適度的要求更是越來(lái)越高。 現(xiàn)在的轎車的駕駛者座椅和前部成員座椅是電動(dòng)可調(diào)的，又稱電動(dòng)座椅，座椅是與人接觸的最為密切的部件，人們對(duì)橋車平順性的評(píng)價(jià)多是通過(guò)座椅的感受作出的。 所以我本次課程設(shè)計(jì)的題目是 基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的八向可調(diào)式轎車電動(dòng)座椅設(shè) 計(jì) ， 本次設(shè)計(jì)是在轎車普通座椅的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種基于蝸 輪蝸桿傳動(dòng)的座椅前后可調(diào)、座椅前部高低可調(diào)，座椅后部高低可調(diào)，靠背部角度可調(diào)的八向可調(diào)經(jīng)濟(jì)型轎車座椅，要求操縱方便，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠，低噪音。 由于座椅是衡量轎車檔次的重要依據(jù)，因此電動(dòng)座椅在具體設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)該需要引起重視，在工藝結(jié)構(gòu)造型方面，則需要移動(dòng)，即令座椅前移或后移。 方案的關(guān)鍵是基于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)要求的八向位傳動(dòng)。座椅是支撐和保護(hù)人體的構(gòu)件，必須十分安全可靠，所以要進(jìn)行蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度計(jì)算。在繪圖時(shí)，要盡可能的將各個(gè)機(jī)構(gòu)完整的表達(dá)出來(lái)。 GB/147741993《工作座椅一般人類工效學(xué)要求》給出了工作座椅的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，使工作座椅設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。 （ 1）椅面高度：定義為 椅面前緣至駕駛員駐點(diǎn)的垂直距離。 （ 2）椅面寬度：座椅坐墊兩側(cè)寬度。 （ 3）椅面深度：指椅面前緣至靠背前面水平距離。所以為了保障駕乘者的臂部和大腿部被充分支撐和包裹，椅面深度選定 550mm。為保證座椅靠背在具有角度傾斜時(shí)同樣可以保證對(duì)駕乘者的支撐，所以靠背高度選定 750mm。為避免和減少駕乘者腰背部在座椅上產(chǎn)生橫向滑移，靠背寬 度選定 500mm。 （ 7）椅面傾角：指椅面與水平之間的夾角。 （ 8）頭枕尺寸：根據(jù) GB/115501995《 汽車座椅頭枕性能要求和試驗(yàn)方法》，確定頭枕高度為 208mm，寬度為 240mm，厚度 為 100mm，頭枕可調(diào)范圍 0100mm。 第 6 頁(yè) 共 60 頁(yè) 第 6 頁(yè) 共 60 頁(yè) 圖 1轎車座椅外觀圖 第 7 頁(yè) 共 60 頁(yè) 第 7 頁(yè) 共 60 頁(yè) 2： 電動(dòng) 座椅 水平 移動(dòng)系 統(tǒng) 方案 的 確定 電動(dòng)機(jī)座椅的移動(dòng)系統(tǒng)是指當(dāng)駕駛員或乘車員按下移動(dòng)開(kāi)關(guān)后移動(dòng)電機(jī)開(kāi)始通電轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)做一水平方向的位置，使其達(dá)到理想狀態(tài)。 經(jīng)過(guò)分析可知：由于電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)軸的直徑相差不大，因此可直接相連，采用螺紋鎖緊的簡(jiǎn)易聯(lián)軸器。 圖 當(dāng)采用雙軸輸出電機(jī)時(shí)如下圖所示： 圖 第 8 頁(yè) 共 60 頁(yè) 第 8 頁(yè) 共 60 頁(yè) 對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較，采用雙軸輸出電機(jī)與傳動(dòng)軸直接相連可使傳動(dòng)鏈變得相對(duì)緊湊，傳動(dòng)更加平穩(wěn)。 其次，齒輪的安裝從受力角度來(lái)分析并不利于嚙合，如齒輪齒條的間隙一擴(kuò)大就會(huì)容易產(chǎn)生噪聲和誤齒合，這種現(xiàn)象是絕不應(yīng)該出現(xiàn)的。 根據(jù)以上兩種方案的論證與總結(jié)得出第三種方案： 圖 蝸輪蝸桿絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用絲桿螺母這種傳動(dòng)方案即能滿足電動(dòng)座椅的功能要求，而且結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝調(diào)試。 水平滑動(dòng)電機(jī)的選擇 絲桿電機(jī)的選擇 根據(jù)要求移動(dòng)導(dǎo)軌的移動(dòng) 距離為 100~160mm， 全程移動(dòng)所需時(shí)間為 8~10s 選擇移動(dòng)的最大距離為 120mm，所需時(shí)間為 8s，座椅的移動(dòng)速度 ： v=s/t=120mm/8s=（ ） 由于導(dǎo)軌與螺母相連，所以螺母移動(dòng)的速度為 ，根據(jù)螺母與絲桿的配合關(guān)系通過(guò)公式： v=L 選擇電動(dòng)機(jī)類型 首選電動(dòng)機(jī)要根據(jù)電源（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點(diǎn)、性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能、過(guò)載情況。為防 止電動(dòng)機(jī)過(guò)載，電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有熔斷絲， 以確保電氣設(shè)備的安全。 ② 速度范圍寬，電機(jī)可以在任何轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定大轉(zhuǎn)矩高效率運(yùn)行，這是無(wú)刷直流電機(jī)的獨(dú)有特性，這進(jìn)一步提高整車效率。 ④ 過(guò)載能力強(qiáng)，這種電機(jī)比 Y 系列電動(dòng)機(jī)可提高過(guò)載能力 2 倍以上，滿足車輛的突起堵轉(zhuǎn)需要。