汽車座椅設(shè)計(jì)概述

第8章汽車座椅設(shè)計(jì)8.1汽車駕駛座椅設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)原理8.2汽車駕駛座椅的調(diào)節(jié)方式8.3汽車座椅動(dòng)態(tài)參數(shù)8.1汽車駕駛座椅設(shè)計(jì)

的人機(jī)工程學(xué)原理一、人體坐姿的生理特點(diǎn)1、人體脊柱形態(tài)頸椎：7節(jié)胸椎：12節(jié)腰椎：5節(jié)骶骨（5塊愈合）尾骨（4塊愈合）四個(gè)生理彎曲頸曲、腰曲：向前凸胸曲、骶曲：向后凸2、靠背兩點(diǎn)支撐原理：腰靠：第4、5腰椎肩靠：第5、6胸椎舒適駕駛坐姿舒適駕駛坐姿3、臀部壓力分布舒適駕駛坐姿單位：100Pa4、舒舒適駕駕駛的的關(guān)節(jié)節(jié)角度度舒適駕駕駛坐坐姿舒適駕駕駛坐坐姿DIN33408推薦的的轎車車駕駛駛員關(guān)關(guān)節(jié)角角度（（僅供供參考考）舒適駕駕駛坐坐姿二、駕駕駛座座椅設(shè)設(shè)計(jì)的的人機(jī)機(jī)工程程學(xué)原原理1、座座椅的的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式骨架彈簧軟墊座椅護(hù)護(hù)面調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)構(gòu)汽車座座椅的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與要要求汽車座座椅的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與要要求汽車座座椅的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與要要求2、汽汽車座座椅的的人機(jī)機(jī)工程程學(xué)要要求貼合感感：座座椅靠靠背和和坐墊墊的形形狀是是否與與人體體背部部、臀臀部、、大腿腿底面面形狀狀相貼貼合。。側(cè)向穩(wěn)穩(wěn)定感感：汽汽車轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向行行駛時(shí)時(shí)乘坐坐者要要能受受到座座椅左左右的的適當(dāng)當(dāng)約束束，避避免人人體橫橫向偏偏斜。。腰椎依依托感感：要要有良良好的的腰椎椎依托托感。。振動(dòng)彈彈性感感坐墊與與靠背背的軟軟硬感感：軟軟硬應(yīng)應(yīng)適中中。其它：：不得得有臀臀部滑滑動(dòng)感感、腹腹部壓壓迫感感及背背部弓弓形感感。汽車座座椅的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與要要求3、座座椅的的幾何何參數(shù)數(shù)項(xiàng)目取值范圍備注座高430—450mm汽車地板到坐墊的高度座寬500mm左右受車寬限制，為使駕駛員或乘員能調(diào)整坐姿，座寬應(yīng)適當(dāng)大于臀寬座深450mm左右坐墊前端至靠背表面之間的距離，保證臀部得到全面的支承靠背角100°～115°半臥姿乘客座椅靠背角可調(diào)至155°8.2汽汽車駕駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)方式式由于駕駕駛員員乘坐坐位置置與周周圍部部件存存在密密切的的人機(jī)機(jī)關(guān)系系，駕駕駛員員座椅椅布置置對(duì)駕駕駛員員安全全性、、坐姿姿舒適適性、、視野野和操操作方方便性性具有有重要要的影影響，，是車車室內(nèi)內(nèi)部布布置中中的重重要內(nèi)內(nèi)容。。1、調(diào)調(diào)節(jié)方方式加速踏踏板固固定H點(diǎn)固定定方向盤盤抓握握點(diǎn)固固定視點(diǎn)固固定同時(shí)固固定踵踵點(diǎn)及及方向向盤抓抓握點(diǎn)點(diǎn)對(duì)于駕駕駛員員座椅椅，不不僅要要確定定設(shè)計(jì)計(jì)H點(diǎn)的位位置和和行程程，還還需確確定合合理的的設(shè)計(jì)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)節(jié)方式式和調(diào)調(diào)節(jié)軌軌跡，，為座座椅調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)提提供參參考。。所確定定的H點(diǎn)位置置是駕駕駛員員下肢肢舒適適的乘乘坐位位置，，與駕駕駛員員坐姿姿密切切相關(guān)關(guān)。駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量硬點(diǎn)尺尺寸H30是與座座椅高高度密密切相相關(guān)的的重要要尺寸寸，統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分分析表表明，，不同同類型型的汽汽車，，H30的取值值不同同，駕駕駛員員姿勢(shì)勢(shì)隨著著H30的增大大呈一一定的的變化化規(guī)律律。對(duì)對(duì)于A類車，，H30通常在在127~405mm之間。。駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量加速踏踏板踵踵點(diǎn)(AHP)：在加速速踏板板未壓壓縮時(shí)時(shí)人體體模型型的踵踵點(diǎn)在在被壓壓塌的的地板板覆蓋蓋件上上的點(diǎn)點(diǎn)拇趾參參考點(diǎn)點(diǎn)（BOF）：在側(cè)視視圖上上過(guò)AHP點(diǎn)作人人體樣樣板鞋鞋底的的切線線在該該切線線上離離AHP點(diǎn)203mm處的一一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)踏板裝裝置角角：在側(cè)側(cè)視圖圖上踏踏板平平面與與水平平面的的夾角角踏平面面角：駕駛駛員以以正常常駕駛駛姿勢(shì)勢(shì)踏在在加速速踏板板上時(shí)時(shí)在側(cè)側(cè)視圖圖上鞋鞋底平平面與與水平平面的的夾角角駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量2、H點(diǎn)位移移與座座椅調(diào)調(diào)節(jié)量量的確確定原原則X97.5=936.6+0.613879Z——0.00186247Z2X95=913.7+0.672316Z——0.00195530Z2X90=885.0+0.735374Z——0.00201650Z2X50=793.7+0.903387Z——0.00225518Z2X10=715.9+0.968793Z——0.00228674Z2X5=692.6+0.981427Z——0.00226230Z2X2.5=687.1+0.895336Z——0.00210494Z2Xi：第i百分位位身材材駕駛駛員H點(diǎn)相對(duì)對(duì)于加加速踏踏板拇拇趾參參考點(diǎn)點(diǎn)的水水平距距離Z：H點(diǎn)高度度例：對(duì)對(duì)于旅旅行車車，選選H點(diǎn)高度度為350mm，，適用級(jí)級(jí)為90%，求求座椅椅的水水平調(diào)調(diào)節(jié)量量。駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量B類車，，男女女駕駛駛員比比例50：50駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量B類車，，男女女駕駛駛員比比例75：25駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量B類車，，男女女駕駛駛員比比例90：10或95：5駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量3、座座椅的的其它它調(diào)節(jié)節(jié)量高度和和水平平調(diào)節(jié)節(jié)：垂直方方向：：30~50mm；；水平：：100~160mm，，每級(jí)10~20mm。。大腿與與腹部部夾角角：90~115度度。坐墊傾傾角：：5~10度或或更大大?？勘硟A傾角：：20~45度度。坐墊剛剛度：：根據(jù)據(jù)駕駛駛員體體重調(diào)調(diào)節(jié)，，保證證固有有頻率率不變變。駕駛座座椅的的調(diào)節(jié)節(jié)量汽車座座椅的的設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)（參參考））1）座椅椅的幾幾何參參數(shù)座高：：430—450mm座寬：：500mm左右座深：：450mm左右靠背角角：100°～115°范圍內(nèi)內(nèi)，半半臥姿姿乘客客座椅椅靠背背角可可調(diào)至至155°2）座椅椅的調(diào)調(diào)節(jié)量量高度和和水平平調(diào)節(jié)節(jié)：垂直方方向：：30~50mm；；水平：：100~160mm，，每級(jí)10~20mm。。大腿與與腹部部夾角角：90~115度度。坐墊傾傾角：：5~10度或或更大大?？勘硟A傾角：：20~45度度。坐墊剛剛度：：根據(jù)據(jù)駕駛駛員體體重調(diào)調(diào)節(jié)，，保證證固有有頻率率不變變。不同類類型的的車，，對(duì)乘乘坐空空間要要求不不同，，應(yīng)選選用合合適的的人體體模板板。例例如：：有些些家庭庭用車車，前前排用用于夫夫婦乘乘坐，，而后后排則則專門門為兒兒童設(shè)設(shè)計(jì)，，此時(shí)時(shí)可選選用小小尺寸寸的人人體模模板。。乘客擱擱腳位位置和和腳的的姿勢(shì)勢(shì)對(duì)前前后座座椅間間距影影響很很大，，考慮慮到舒舒適性性和腿腿部空空間要要求，，一般般將乘乘客的的腳布布置在在前座座下面面，并并使乘乘客的的膝蓋蓋與前前排靠靠背后后面保保持必必要的的間隙隙。采采用階階梯地地板布布置可可保證證前排排座椅椅下部部留有有足夠夠的擱擱腳空空間，，且前前后座座椅間間距變變小，，有利利于小小型轎轎車布布置。。座椅椅靠背背厚度度對(duì)乘乘坐空空間影影響很很大，，應(yīng)根根據(jù)車車的級(jí)級(jí)別合合理選選擇。。8.3汽汽車座座椅動(dòng)動(dòng)態(tài)參參數(shù)人體最最敏感感的頻頻率范范圍：：垂直振振動(dòng)為為4～8Hz；水平平振動(dòng)動(dòng)為1～2Hz以下。。在2.8Hz以下，，同樣樣的暴暴露時(shí)時(shí)間，，水平平振動(dòng)動(dòng)加速速度容容許值值低于于垂直直振動(dòng)動(dòng)。頻頻率在在2.8Hz以上則則相反反。1、單單質(zhì)量量塊單單自由由度系系統(tǒng)模模型ms=m0+rmpr=0.75或5/7m0：駕駛座椅簧簧載質(zhì)量；；mp：駕駛員體重重mszyF(t)=0=0.15=0.5H()111.414yF(t)z2z1m2m1k2k1kc2c1c2、兩質(zhì)量塊三三自由度線線性系統(tǒng)模模型ISO5982規(guī)定：M1=69.4kgM2=6kgC1=1540Ns/mC2=190Ns/mK1=68kN/mK2=24kN/mf0=2f0=4f0=6f0=8f0=10fHfHf0提高，fr（共振頻率率）提高，，隨f0提高，fr變化小。共振峰值隨隨f0提高而下降降。隨阻尼比ξ的提高，共共振峰值下下降。結(jié)論：汽車座椅由由于泡沫坐坐墊ξ≈0.2，且不易控控制，一般般是通過(guò)控控制f0來(lái)改善乘坐坐舒適性。。f0一般在