【正文】 ............................. 19 體壓分布與測(cè)量 ....................................................................................... 20 動(dòng)態(tài) 舒適性 ................................................... 21 座椅的舒適性 設(shè)計(jì) ............................................. 22 8 主要計(jì)算及校核 ........................................................................................................ 24 座椅 設(shè)計(jì) 的 計(jì) 算 ............................................... 24 SAE 適意 線(xiàn) 法的 應(yīng) 用 ........................................... 24 H 點(diǎn)高度的確定 ............................................... 25 H 點(diǎn)最前位置 與 最后位置 ....................................... 26 座椅靠背角 參數(shù)選擇 ........................................... 26 上肢 舒適度 計(jì) 算 ............................................... 26 駕駛員 校核 計(jì) 算 ............................................... 27 眼橢圓的定位 ........................................................................................... 27 眼橢圓的制取 ........................................................................................... 28 視 野校核 ..................................................... 28 前方視野校核 ........................................................................................... 28 風(fēng)窗視野角校核 ....................................................................................... 29 9 設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn) ................................................................................ 30 10 結(jié)束語(yǔ) ...................................................................................................................... 31 附錄 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 32 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 前 言 汽車(chē)行業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來(lái)，無(wú)論是汽車(chē)產(chǎn)量還是銷(xiāo)售量都保持了較快增長(zhǎng)；國(guó)內(nèi)汽車(chē)行 業(yè) 的市場(chǎng)占有率整體上也呈上升趨勢(shì)。針時(shí)汽車(chē)駕駛座椅，從人體測(cè)量、生物力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、作業(yè)空問(wèn)等角度分析了駕駛疲勞的成因。摘 要 近幾年，隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)的初見(jiàn)成效，農(nóng)民收入和消費(fèi)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，為此，專(zhuān)為城郊及農(nóng)村群眾而開(kāi)發(fā)的 JD6600 型客車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。本文 運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理，討論了汽車(chē)座椅設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮的人機(jī)因素。從座椅的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性論述了汽車(chē)座椅的人機(jī)工程設(shè)計(jì)。在汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展的同時(shí)，中國(guó)的客車(chē)市場(chǎng)也呈現(xiàn)出穩(wěn)步前進(jìn)的勢(shì)頭。 2021 年上半年，盡管受到特大自然災(zāi)害的影響，但受益于宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，我國(guó)客車(chē)市場(chǎng)總體需求保持平穩(wěn)增長(zhǎng)， 6月份客車(chē)月度銷(xiāo)量創(chuàng)造了新的歷史紀(jì)錄。 2021 年 112 月，中國(guó)客車(chē)（含底 盤(pán)）累計(jì)生產(chǎn) 萬(wàn)輛，累計(jì)銷(xiāo)售 萬(wàn)輛，產(chǎn)銷(xiāo)量均呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì)。受此影響，客車(chē)市場(chǎng)需求量明顯下降。從 8 兩個(gè)月的銷(xiāo)量看，我國(guó)客車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)恢復(fù)到 2021 年的水平。發(fā)展環(huán)境的改變、技術(shù)升級(jí)的趨勢(shì)及競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步加劇都要求客車(chē)業(yè)完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐，未來(lái)我國(guó)客車(chē)行業(yè)將進(jìn)行新一輪調(diào)整期。特別是農(nóng)村客運(yùn)市場(chǎng)，國(guó)家政策大力支持是一個(gè)方面，另一個(gè)方面是農(nóng)村客運(yùn)市場(chǎng)老舊車(chē)輛居多，置換要求強(qiáng)烈，市場(chǎng)前景廣闊 （如圖 11所示） 。在客車(chē)上，座椅是將乘員與車(chē)身聯(lián)系在一起的重要內(nèi)飾部件，它直接影響到整車(chē)的舒適性和安全性。一個(gè)好的座椅設(shè)計(jì)不僅能保證駕駛員和乘客的舒適性，緩解乘員的疲勞，還能保證人們的安全性，并讓乘客在列車(chē)上享受到 良 好的視 覺(jué)效果， 帶來(lái)愉快的心情。我在網(wǎng)上及通過(guò)實(shí)習(xí)考察收集了大量資料，了解了國(guó)內(nèi)外客車(chē)行業(yè)發(fā)展前景以及設(shè)計(jì)方面的信息，工藝水平。 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 市場(chǎng)現(xiàn)狀 我國(guó)有世界上最大的農(nóng)村（包括鄉(xiāng)村，中心城鎮(zhèn)和城市郊區(qū)），人口占全國(guó)總?cè)丝诘?80%以上。而且，沒(méi)有農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，便沒(méi)有全國(guó)的現(xiàn)代化。這對(duì)我國(guó)尤其是廣大農(nóng)村是一次大的發(fā)展機(jī)遇。農(nóng)村需要適合其特點(diǎn)的交通用車(chē)，大力發(fā)展農(nóng)村交通車(chē)輛，更有利于我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，可以說(shuō)我國(guó)新世紀(jì)的農(nóng)村將是汽車(chē)的一個(gè)大市場(chǎng)。隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空前活躍，農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)及多種經(jīng)營(yíng)迅速發(fā)展，農(nóng)村人員流動(dòng)梁和貨運(yùn)量急劇增加，交通運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化以成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需要。 我國(guó)農(nóng)村自改革開(kāi)放以來(lái)，農(nóng)村實(shí)現(xiàn)了村村通路，給農(nóng)戶(hù)出行帶來(lái)了很多快捷和便利。特別是西 部大開(kāi)發(fā)，使我國(guó)西部農(nóng)村地區(qū)由封閉、半封閉狀態(tài)轉(zhuǎn)向開(kāi)放，人員流動(dòng)迅速增加起來(lái)，這給城鄉(xiāng)客車(chē)帶來(lái)了新的機(jī)遇，這也是當(dāng)前客車(chē)行業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。所以說(shuō)城鄉(xiāng)客車(chē)將具有更廣闊的市場(chǎng)。 我國(guó)農(nóng)村現(xiàn)階段的交通工具的特點(diǎn)主要是廉價(jià)實(shí)用、安全可靠。 縱 觀(guān)目前國(guó)內(nèi)客車(chē)行業(yè)，真正適合我國(guó)城鄉(xiāng)短途客運(yùn)市場(chǎng)特點(diǎn)的客車(chē)品牌屈指 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 可數(shù)。一般情況下，廠(chǎng)家賣(mài)幾輛低檔客車(chē)還不如賣(mài)一輛高級(jí)客車(chē)的利潤(rùn)多，因此，一些生產(chǎn)客車(chē)的大企業(yè)往往對(duì)此不感興趣。 我國(guó)的基本國(guó)情 :我國(guó)仍是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó) ,農(nóng)村人口占全國(guó)人口總數(shù)的 80％左右 ,因此 ,我國(guó)消費(fèi)主體仍在農(nóng)村 .由于我國(guó)農(nóng)民收入低觀(guān)念保守 ,故其消費(fèi)水平較低 .進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)初見(jiàn)成效，農(nóng)民收入和消費(fèi)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，因此如何開(kāi)發(fā)及占領(lǐng)廣闊的農(nóng)村市場(chǎng)將成為一些企業(yè)研究的主要課題。例如：北汽福田、安徽飛彩集團(tuán)、六安民江集團(tuán)等。 1） 2021 以來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，各大、中 小城市開(kāi)始限制農(nóng)有車(chē)進(jìn)城。 3）由于公安部門(mén)春運(yùn)期間對(duì)超載嚴(yán)格禁止，農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)由于空間小，效益下降且運(yùn)輸效益大部分來(lái)自春運(yùn)，故其市場(chǎng)前景不容樂(lè)觀(guān)。 4）在世界燃油稅的情況下，輕型客車(chē)比較劃算。 “九五”期間，全國(guó)公路 網(wǎng)將逐步建成，全國(guó)公路通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)到 135 萬(wàn)公里，高速公路已進(jìn)入世界前十名。這些將為輕型客車(chē)的發(fā)展提供良好的發(fā)展空間。西部大開(kāi)發(fā)也為輕型客車(chē)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇 ，如圖 21。 客 車(chē)座椅由座 墊、靠背、側(cè)背支撐、頭枕等組成，座椅除滿(mǎn)足乘坐的功能外，還有很大的作用是在發(fā)生交通事故時(shí)座椅能最大限度地起到保護(hù)乘車(chē)人的作用。 客 車(chē)座椅的設(shè)計(jì)與檢測(cè)有一套非常嚴(yán)密的流程，所以座椅的構(gòu)造看似簡(jiǎn)單，但是要滿(mǎn)足與整車(chē)配套實(shí)際上有很高的技術(shù)含量。 正因?yàn)?客 車(chē)座椅的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造具有相當(dāng)?shù)碾y度，座椅總成的行業(yè)進(jìn)入壁壘還比較高，所以在世界 汽車(chē) 行業(yè)最后能被各大整車(chē)廠(chǎng)認(rèn)可的乘用車(chē)座椅系統(tǒng)集成企 業(yè)也只有江森、李爾、佛吉亞、英提爾等幾家。目前我國(guó)的客 車(chē)座椅市場(chǎng)主要集中在以江森、李爾、佛吉亞、英提爾、提愛(ài)斯等幾家外資為主體的系列合資企業(yè)里，國(guó)內(nèi)本土企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力比較低，生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次比較低，市場(chǎng)占有率也較小，合資趨勢(shì)明顯，未來(lái)的本土企業(yè)將會(huì)逐步與外資企業(yè)合資合作，純粹的本土企業(yè)將會(huì)消失。 其應(yīng)符合 GB725897《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》和 GB1309497《客車(chē)結(jié)構(gòu)安全要求》，同時(shí)符合人機(jī)工程學(xué)的要求，使其舒適性 得 到保證。 在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下盡量減輕座椅質(zhì)量，以提高客車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 符合“三化”要求，盡量采用新技術(shù)、新材料、新工藝。座椅的主要功能是支撐駕駛員及乘坐人員的身體，減緩路面不平傳給人體的沖擊并減 弱由此而引起的振動(dòng)。 座椅安全性設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面 :座椅強(qiáng)度的設(shè)計(jì)、座椅結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)、靠背的設(shè)計(jì)、坐墊的設(shè)計(jì)、頭枕的設(shè)計(jì)。汽車(chē)行駛中，座椅要承受復(fù)雜的載荷。所以設(shè)計(jì)座椅時(shí) 必須對(duì)汽車(chē)座椅的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 靠背的設(shè)計(jì) 靠背的安全性設(shè)計(jì)應(yīng)考慮靠背的強(qiáng)度、傾角、基本尺寸及其形狀。而靠 背傾角、基本尺寸及其形狀對(duì)尾部碰撞的嚴(yán)重程度有很大影響。坐墊深度設(shè)計(jì)的原則是在 充分利用靠背的情況下，使臀部得到合理的支撐。 頭枕的設(shè)計(jì) 頭枕是一種用以限制乘員頭部相對(duì)于軀干向后移位的彈性裝置，其作用是在發(fā)生碰撞時(shí)，減 輕乘員頸椎可能受到的損傷。現(xiàn)多采用模擬計(jì) 算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法，該方法重復(fù)性好、存儲(chǔ)信 息量大、開(kāi)發(fā)周期短且開(kāi)發(fā)費(fèi)用低。對(duì)于座椅中主要的支撐 性零部件，應(yīng)精確建模，以保證模型的正確性；對(duì)靜強(qiáng)度特性影響不大的零件，只要抓住其 主要的幾何形狀進(jìn)行建模即可；對(duì)于基本沒(méi)影響的部件，可以簡(jiǎn)單建?；虿唤！?duì) 于這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，利用有限元方法對(duì)座椅系統(tǒng)進(jìn)行各種情況仿真，具有明顯優(yōu)越性，不僅能 節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，還能取得良好效果。 圖 51 立體圖 圖 52 平面圖 駕駛員座椅 前、后、上、下及靠背角度均可調(diào)。 圖 53 立體圖 圖 54 平面圖 駕駛區(qū) 座椅布置 按照 GB/T1305391《客車(chē)駕駛區(qū)尺寸》及 GB/T13055《客車(chē)乘客區(qū)尺寸》的要求，對(duì)駕駛區(qū)和乘客區(qū)進(jìn)行了布置。具體參數(shù)見(jiàn)下表 51，視圖如圖 55所示 。) 座墊角度 15176。) 靠背與座墊夾角 100176。 40 L2/mm 座椅前后調(diào)節(jié)范圍 177。) 靠背角調(diào)節(jié)范圍 177。 L3/mm 靠背下沿至前圍距離 1100 L4/mm 靠背至儀表板距離 800 H5/mm 轉(zhuǎn)向盤(pán)下沿至座墊上平面距離 240 L5/mm 轉(zhuǎn)向盤(pán)外緣至靠背距離 365 W3/mm 座椅中心面至車(chē)身內(nèi)側(cè)壁距離 370 W9/mm 轉(zhuǎn)向盤(pán)中心距座椅中心面距離 0 α 6/(176。 α 7/(176。 變速桿手柄位置（任何位置都應(yīng)為與轉(zhuǎn)向盤(pán)下方位置、駕駛員座椅右側(cè)、不低于座墊表面，并且距靠背表面的距離不小于 130，距 R點(diǎn)的距離不大于600mm，距駕駛區(qū)內(nèi)其它零件或操縱桿不小于 55mm） 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 55 駕駛區(qū)布置圖 乘客 區(qū) 座椅布置 乘客區(qū)內(nèi)寬 1850 ㎜，最低內(nèi)高 1730 ㎜，車(chē)架分四段：前段 4000 ㎜，第二段765 ㎜，第三段 765㎜，第四段 500 ㎜，其中第二段與第三段、第三段與第四段的連接處均有一處高為 160 ㎜的臺(tái)階（這是為增加行李箱，后面將詳細(xì)敘述）。座椅高為 450㎜。整車(chē)共有坐席 19 個(gè)。 見(jiàn)下表 52所列。 座墊傾角 6176。 踏步深度 160mm 過(guò)道寬度（肘靠間） 470mm 過(guò)道寬度（底板上） 470mm 兩踏步間垂直距離 450mm 第一級(jí)踏板至地面距離 300mm 第二級(jí)踏步高 160mm 胕靠高度 210mm 座椅座墊高度 120mm 座椅坐墊寬度 450 mm 座椅的整體布置