(毕业设计)小型客车座椅结构设计说明书ey.docx

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1、本科生毕业设计（论文）摘 要汽车座椅椅是汽车车车身的的重要部部件，一一般由座座垫及其其骨架、靠靠背及其其骨架、头头枕及其其骨架，以以及相应应的导向向、调节节机构等等基本部部分组成成。汽车车座椅系系统是用用来在车车内给驾驾乘者支支撑，并并在保证证方便进进出和驾驾驶操作作的前提提下提供供驾乘者者有效的的约束。汽汽车座椅椅系统应应该提供供驾乘者者预期的的可调节节性和长长途驾驶驶的舒适适感。在在车门关关闭状态态、在座座椅整个个调节行行程内，座座椅系统统的操作作应该适适于所有有体形驾驾乘者进进行直观观的调控控操作。同时汽车座椅也是保障车辆安全性能的一部分。汽车座椅设计的合理性及其质量直接影响到乘员的安全

2、性和舒适性。本设计主主要结合合人机工工程学以以及有关关座椅的的国家标标准进行行小型客客车座椅椅的结构构设计和和分析。根根据人机机工程学学确定各各部分尺尺寸，完完成调节节机构的的结构，依依据国家家相关标标准进行行合理分分析设计计，并进进行了静静力分析析。本设计中中的调节节机构主主要包括括前后调调节机构构、高度度调节机机构以及及角度调调节机构构进行设设计，设设计了其其结构及及工作原原理。本设计为为小型客客车座椅椅生产与与实验提提供了参参考，对对实际生生产有一一定的指指导意义义。关键词：座椅、人人机工程程学、结结构、静静力分析析AbsttracctCar seaat iis aan iimpoort

3、aant autto bbodyy paartss, ggeneerallly by thee seeat andd itts sskelletoon, andd skkeleetonn baack, heead andd skkeleetonn, aand thee coorreespoondiing oriienttatiion, reegullatoors andd ottherr baasicc paartss. CCar seaat ssysttem is useed tto ddrivvingg inn thhe ccar whoo suuppoort andd faacillit

4、aate thee acccesss aand driive to enssuree thhe ooperratiion of driivinng uundeer tthe preemisse oof pprovvidiing efffecttivee coontrrol.Carr seeat driivinng ssysttem shoouldd exxpecct tto pprovvidee addjusstabble andd loong-disstannce driivinng ccomffortt. IIn tthe dooor cclossed, addjusst tthe sea

5、at tthe enttiree trrip, thhe sseatts sshouuld be suiitabble forr opperaatioon oof tthe sysstemm too caarryy ouut aall thee boody driivinng cconttroll opperaatioon iintuuitiive. Att thhe ssamee tiime prootecct tthe carr seeat is alsso ppartt off veehiccle saffetyy peerfoormaancee. CCar seaat ddesiign

6、 andd thhe qquallityy off thhe rreassonaableenesss oof aa diirecct iimpaact on passsenngerr saafetty aand commforrt.The commbinnatiion of erggonoomicc deesiggn, as welll aas tthe maiin sseatt off thhe nnatiionaal sstanndarrds forr smmalll paasseengeer sseatt off thhe sstruuctuurall deesiggn aand ana

7、alyssis. Acccorrdinng tto vvariiouss paartss off errgonnomiics to dettermminee thhe ssizee off thhe ccompplettionn off thhe sstruuctuure adjjusttmennt, acccorddingg too reelevvantt naatioonall sttanddardds ffor thee deesiggn oof rratiionaal aanallysiisand a sstattic anaalyssis.The dessignn off thhe

8、rreguulattingg aggencciess, iinclludiing befforee annd aafteer aadjuustiing thee maain boddy, a hhighh deegreee oof rreguulattionn off aggencciess annd iinsttituutioons reggulaatinng tthe dessignn poointt off viiew, thhe ddesiign of itss sttruccturre aand worrkinng pprinncipple.The seaat iis ddesiig

9、need tto mminii-vaan pprodducttionn annd pprovvidees aa reeferrencce eexpeerimmentt, tthe acttuall prroduuctiion of a ccerttainn deegreee oof gguiddancce.Keywwordds:cchaiirs, errgonnomiics, sttruccturre, staaticc annalyysiss目 录第1章 绪论11.1 小型客客车座椅椅的功用用及设计计要求111.1.1 小小型客车车座椅的的功用111.1.2小型型客车座座椅的设设计要求求11

10、.2 小型客客车座椅椅结构221.3 本毕业业设计的的研究内内容和意意义21.3.1 研研究内容容21.3.2 意意义21.4 CATTIA软软件31.4.1 CCATIIA软件件简介331.4.2 CCATIIA在本本设计当当中的应应用3第2章 座椅的的方案设设计42.1 座椅的的功能设设计和尺尺寸控制制42.1.1 座座椅的功功能设计计42.1.2 座座椅的尺尺寸控制制4第3章 小型客客车座椅椅的骨架架结构设设计1003.1 座椅的的骨架设设计1003.2 小型客客车座椅椅的调节节机构设设计1223.2.1 前前后调节节机构的的工作原原理及相相关计算算123.2.2 高高度调节节机构的的工

11、作原原理及相相关计算算133.2.3 角角度调节节机构的的工作原原理1443.3 小型客客车驾驶驶员座椅椅骨架整整体结构构15第4章 座椅骨骨架静强强度分析析164.1 汽车座座椅静强强度法规规164.2 有限元元算法在在汽车座座椅安全全性研究究中的应应用1884.3 对座椅椅底座骨骨架进行行静强度度分析1194.3.1 建建立底座座骨架模模型并指指定材料料194.3.2 进进入CAATIAA工程分分析模块块并划分分网格2204.3.3 在在靠背骨骨架上定定义约束束204.3.4 在在底座骨骨架上施施加载荷荷204.3.5 计计算求解解214.3.6 结结果分析析22第5章 工艺过过程设计计2

12、35.1 导轨上上板工艺艺过程设设计2335.2 连接块块工艺过过程设计计245.3 导轨滑滑道工艺艺过程设设计255第6章 结论227参考文献献28致谢300附录331附录332VI第1章 绪论1.1 小型客车车座椅的的功用及及设计要要求1.1.1 小型客车车座椅的的功用小型客车车座椅是是小型客客车车身身的重要要部件，其其主要功功用是： 1)用用来在车车内给驾驾乘者支支撑，通通过主要要的支撑撑点支撑撑整个人人体，使使驾乘者者在车辆辆行驶过过程中能能够保证证稳定性性；2)在在车辆发发生碰撞撞时能够够保证驾驾驶员的的安全，汽汽车座椅椅的强度度直接影影响到驾驾驶员的的生命安安全。汽车座座椅强度度符

13、合国国家标准准可以有有效的保保护驾驶驶员的安安全；3)给给驾驶员员提供舒舒适的驾驾驶环境境，特别别是在长长途驾驶驶过程中中，减少少驾驶员员的疲劳劳感；4)通通过调节节座椅得得到合适适的座椅椅位置可可以使驾驾驶员更更方便的的驾驶车车辆，使使视野更更加广阔阔。1.1.2小型型客车座座椅的设设计要求求小型客车车座椅作作为客车车重要的的部件之之一，其其设计要要求主要要应该满满足以下下几点：1).安安全设计时首首先要绝绝对保证证驾乘者者的安全全，这就就要求座座椅要有有足够的的强度，在在发生碰碰撞时，座座椅不会会或可以以减轻对对乘坐者者造成伤伤害，并并能起到到一定的的保护作作用。2).操操纵方便便设计的座

14、座椅还需需操纵方方便，调调整手柄柄和按钮钮的布置置必须在在驾乘者者伸手可可及的位位置，并并符合常常人的习习惯且操操纵力量量适中。3).乘乘坐舒适适设计的座座椅必须须能使乘乘客保持持良好的的坐姿，使使其脊柱柱自然弯弯曲，保保证合理理的体压分布并并使其肌肌肉松弛弛，上体体通向大大腿的血血管不受受压迫，血血液循环环正常；并具有有腰椎依依托感、腰腰背部贴贴和感和和侧向稳稳定感。能能有效隔隔离或衰衰减路面面不平产产生的振振动，满满足大多多数驾乘乘者坐姿姿舒适性性的要求求。4).生生产成本本设计的座座椅必须须在满足足强度的的要求前前提下尽尽量选用用经济型型材料。1.2 小型客车车座椅结结构小型客车车座椅（

15、如如图1.1所示）一般由由头枕、靠靠背、调调节装置置、座垫垫和座椅椅连接件件等组成成，汽车车座椅骨骨架是汽汽车座椅椅的基础础结构，可可分为靠靠背骨架架、座垫垫骨架和和调节装装置三个个部分。第1章 TC图1.1 小型客车驾驶员座椅简图结构简图1.3 本毕业设设计的研研究内容容和意义义1.3.1 研究内容容汽车座椅椅作为汽汽车重要要的组成成部分之之一，对对其性能能的要求求越来越越高，研研究的领领域也越越来越广广。本次次毕业设设计的主主要任务务是对小小型客车车的座椅椅进行结结构设计计，运用用CATTIA绘绘图软件件进行三三维实体体造型设设计。通通过收集集分析相相关资料料包括座座椅的国国家标准准和试验

16、验方法，根根据相关关标准对对座椅结结构进行行设计以以及各个个调节机机构的设设计。了了解并掌掌握了驾驾驶员座座椅的靠靠背骨架架总成结结构与坐坐垫骨架架总成结结构，根根据人机机工程学学原理，结结合驾驶驶员的操操纵稳定定性、安安全性与与舒适性性，确定定了汽车车座椅的的结构尺尺寸；学学习三维维制图软软件，并并绘制所所设计座座椅的三三维实体体造型。1.3.2 意义现代人越越来越多多地的时时间在汽汽车中度度过，座座椅的安安全与舒舒适直接接影响到到人们的的健康与与安全。座座椅是汽汽车与人人接触的的界面，人人们在选选择汽车车时，往往往首先先接触到到的是它它的座椅椅。汽车车制造业业正在迅迅速地向向全面数数字化设

17、设计、制制造和测测试这种种新方式式转化。在在汽车产产品开发发CACC/CAAM/CCAE/PDMM环境下下，传统统的实物物模型被被数字模模型所取取代。这这使得汽汽车产品品可以直直接从设设计阶段段进入生生产阶段段。实现现了汽车车开发过过程中多多学科、多多领域的的集成化化、并行行化和协协同化，缩缩短了产产品设计计开发周周期，获获得了更更短的产产品上市市时间。在在汽车座座椅零部部件上应应用新型型材料，在在保证强强度要求求的前提提下，提提高经济济性能。本文的研究设计工作对于提高汽车座椅的安全性和舒适性有重要的意义。1.4 CATIIA软件件1.4.1 CATIIA软件件简介CATIIA是法法国达索索公

18、司的的产品开开发旗舰舰解决方方案。作作为PLLM协同同解决方方案的一一个重要要组成部部分，它它可以帮帮助制造造厂商设设计他们们未来的的产品，并并支持从从项目前前阶段、具具体的设设计、分分析、模模拟、组组装到维维护在内内的全部部工业设设计流程程。CATIIA系列列产品已已经在七七大领域域里成为为首要的的3D设设计和模模拟解决决方案：汽车、航航空航天天、船舶舶制造、厂厂房设计计、电力力与电子子、消费费品和通通用机械械制造。CATIIA 提提供了完完备的设设计能力力：从产产品的概概念设计计到最终终产品的的形成，以以其精确确可靠的的解决方方案提供供了完整整的2DD、3DD、参数数化混合合建模及及数据管

19、管理手段段，从单单个零件件的设计计到最终终电子样样机的建建立；同同时，作作为一个个完全集集成化的的软件系系统，CCATIIA将机机械设计计，工程程分析及及仿真，数数控加工工和CAATweeb网络络应用解解决方案案有机的的结合在在一起，为为用户提提供严密密的无纸纸工作环环境，特特别是CCATIIA中的的针对汽汽车、摩摩托车业业的专用用模块,使CAATIAA拥有了了最宽广广的专业业覆盖面面，从而而帮助客客户达到到缩短设设计生产产周期、提提高产品品质量及及降低费费用的目目的。1.4.2 CATIIA在本本设计当当中的应应用基于上文文中对CCATIIA软件件的介绍绍，在本本次毕业业设计中中该软件件得到

20、大大量的应应用。其其中，涉涉及到机机械设计计模块中中的曲线线及曲面面设计、草草图设计计、零件件设计、工工程绘图图和装配配设计等等内容，整整体贯穿穿整个本本次毕业业设计。第2章 座椅的方方案设计计2.1 座椅的功功能设计计和尺寸寸控制2.1.1 座椅的功功能设计计座椅的功功能设计计主要包包括以下下几个方方面：1). 靠背：靠背设设计时应应使靠背背的高度度、形状状符合人人体曲线线，使背背部肌肉肉处于放放松状态态，并能能给背部部、肩部部有效可可靠的支支撑，使使驾驶员员保持稳稳定的坐坐姿，还还要有足足够的侧侧背支撑撑，从而而避免高高速转弯弯时的横横向滑动动。不同同的靠背背倾角会会导致不不同的椎椎间盘内

21、内压力及及背部肌肌负荷，所所以设计计时应考考虑合理理的靠背背倾角。为为了提高高舒适性性和适合合不同的的驾驶员员，靠背背倾角应应为可调调式。本本设计靠靠背倾角角调节范范围为1000-1115。2).座座垫：座座垫设计计主要是是座垫深深度和座座垫倾角角的确定定。座垫垫深度的的设计原原则是在在充分利利用靠背背的情况况下，使使臀部得得到合理理支撑。座座垫深度度过大时时，造成成人体躯躯干相对对前移，腰腰部得不不到良好好的支撑撑，引起起疲劳；座垫深深度过小小时，会会因大腿腿得不到到良好的的支撑而而感到不不舒适。因因此，座座垫的深深度应按按臀部至至大腿表表面全长长的3/4设计计，一般般取40004480mm

22、m。座座垫的倾倾角应兼兼顾安全全性和舒舒适性，一一般为22100。本设设计座垫垫的深度度取4550mmm，座垫垫的倾角角取6。3).头头枕：头头枕是为为提高汽汽车乘坐坐舒适性性和安全全性而设设置的一一种辅助助装置，其其主要作作用是保保障安全全，头枕枕的承托托，可以以减少头头部自由由移动的的空间，降降低对颈颈椎的冲冲击力，起起到避免免或减轻轻乘员颈颈部受伤伤的作用用。按照照国家标标准GBB115550-19995汽汽车座椅椅头枕性性能要求求和试验验方法，汽汽车座椅椅头枕属属汽车整整车强制制认证检检测项目目之一，汽汽车前排排座椅应应装有头头枕。头头枕有整整体式和和可调式式，可调调式头枕枕在结构构上

23、可分分为二位位可调和和四位可可调。头头枕正确确的安装装位置十十分重要要，应安安装在至至少与耳耳朵上缘缘平齐的的地方，后后脑与头头枕间的的距离最最好不要要超过110cmm。本设设计采用用二位可可调式。4).座座椅骨架架：座椅椅骨架是是座椅系系统的结结构件，必必须有足足够的强强度并通通过各种种静态和和动态的的载荷试试验，它它属于汽汽车整车车强制认认证检测测项目之之一，应应符合GGB1550833-19994汽汽车座椅椅系统强强度要求求及实验验方法的的规定。2.1.2 座椅的尺尺寸控制制根据人机机工程学学设计小小型客车车座椅的的尺寸控控制。坐姿是人人体较自自然的姿姿势，有有很多优优点。随随着自动动化

24、程度度的提高高，越来来越多的的作业采采用坐姿姿完成。坐坐姿将是是操作人人员未来来作业的的主要工工作姿态态。坐姿姿比立姿姿更有利利于血液液循环。坐坐姿将以以脚支撑撑全身的的状况转转变为以以臀部支支撑全身身，有利利于发挥挥脚的作作用。 坐姿也存存在一些些缺点，主主要是限限制了人人体的活活动范围围，尤其其是需要要上肢出出力的场场合，往往往需要要站立作作业，而而频繁的的起坐交交替也会会导致疲疲劳。长期维持持坐姿还还会影响响人的健健康, 引起腹腹肌松弛弛,下肢肢肿胀，静静脉压力力增大，大大腿局部部受到压压力，增增加血液液回流阻阻力, 脊柱非非正常弯弯曲, 以及对对某些内内脏器官官造成损损害。 理想的的座

25、椅应应当使人人坐着时时, 体体重合理理分布, 大腿腿平放, 双足足着地,上臂不不负担身身体的重重量, 肌肉放放松,血血液循环环通畅, 姿态态舒适。因此，欲欲使坐姿姿能形成成接近正正常的脊脊柱自然然弯曲形形态, 躯干与与大腿之之间必须须有大约约 1335的夹角角, 并并且座椅椅的设计计应使坐坐者的腰腰部有适适当的支支撑, 以使腰腰曲弧形形自然弯弯曲, 腰背肌肌肉处于于放松状状态。人坐着时时, 大大腿和上上身的重重量必须须由座椅椅来支承承。人体体结构在在骨盆下下面有两两块圆骨骨，称为为坐骨结结节。这这两块小小面积能能够支持持大部分分上身的的重量。覆盖在它它们外面面的皮肤肤能获得得丰富的的动脉血血液

26、供应应，就象象脚底一一样；而而在臀部部的边缘缘部分，血血液循环环则大不不一样，在在这部分分静脉较较多(包包含较少少的氧)；当人人坐着的的时候，覆覆盖着坐坐骨结节节的皮肤肤能够更更好地经经受住持持久的压压力。(如图22.1所所示) 图2.1 使使股骨处处于正常常位置的的平坦座座面座面上的的臀部压压力分布布应是：在坐骨骨结节处处最大, 由此此向外,压力逐逐渐减小小,直至至与座面面前缘接接触的大大腿下部部,压力力为最小小。不同同用途的的座椅, 两点点支承的的作用不不一样。休休息用的的座椅, 体、腿腿夹角较较大 ( 舒适适角度约约为 1115), 坐着时时身体向向后倾斜斜, 只只要肩胛胛部分支支承稳靠

27、靠, 没没有腰靠靠也能得得到舒适适的坐姿姿, 因因此是以以肩靠起起主要作作用。人人体与座座椅之间间的压力力分布称称为坐姿姿的体压压分布，坐坐姿的体体压分布布是影响响乘坐舒舒适性的的重要因因素。人人就坐时时，身体体重量的的大部分分(约880% )经过过臀部、背背部隆起起部分及及其附着着的肌肉肉压在坐坐椅面上上。但是是，不论论什么座座面，保保持一种种固定的的坐姿时时间过长长，臀部部细血管管内参加加循环的的血液量量就会减减少，控控制身体体下部生生理机能能的功能能将会下下降，这这种持续续的复合合作用在在肌肉上上会引起起挤压疲疲劳。只只有不断断地活动动身体才才能使身身体的各各个部分分延迟疲疲劳的到到来，

28、对对于腰肌肌也是这这样，尽尽管不同同的坐姿姿对腰椎椎弯曲形形状的影影响不同同，有的的小些有有的大些些，但是是不论哪哪种姿势势，长时时间采取取一种坐坐姿总会会产生静静力疲劳劳。因此此，任何何一种座座椅在设设计时都都应考虑虑变换坐坐姿的可可能性。一般操作作用座椅椅, 由由于操作作的要求求, 身身体需要要略向前前倾,肩肩胛骨部部分几乎乎接触不不到靠背背, 因因此,只只有腰靠靠起支承承作用, 一般般无需设设置肩靠靠。腰靠靠支承是是使背疼疼和疲劳劳减到最最轻的主主要措施施。腿的主动动脉紧靠靠着大腿腿下表面面和膝盖盖的后面面, 在在这个部部位上，任任何持续续的压力力都会给给人造成成极端的的不舒适适和肿胀胀

29、感觉。借借助于适适当减短短座深、把把座垫前前缘修圆圆和采用用较软的的泡沫塑塑料座垫垫等措施施可防止止发生这这种情况况。正确的坐坐姿应当当是支持持脊柱使使之逼近近这一自自然弯曲曲弧形。座椅的设计必须有可能让人经常地改变自己的姿势和位置，以便减轻压力和活动伸展各部分肌肉。座垫表面面的各个个边缘应应当稍稍稍向上倾倾斜，以以便阻止止臀部向向边缘滑滑动而使使操作者者能够坐坐稳。靠背与座座垫之间间的夹角角应当为为 955左右，至至少是990，以避避免因骨骨盆向前前歪斜而而弯腰，造造成肌肉肉紧张和和受束缚缚。概括起来来，舒适适的坐态态生理，应应保证腰腰曲弧形形处于正正常自然然状态，腰腰背肌肉肉处于松松弛状态

30、态，从上上体通向向大腿的的血管不不受压迫迫，保持持血液正正常循环环。因此，最最舒适的的坐姿，是是臀部稍稍离靠背背向前移移，使上上体略向向后倾斜斜，保持持体腿夹夹角在 9001115之间，小小腿向前前伸，大大腿与小小腿、小小腿与脚脚面之间间也有合合适的夹夹角。（如如图2.2所示示）图2.22 舒舒适坐姿姿的关节节角度10120；1552355；8003900；9041115；100051220；8556955工作座椅椅是供坐坐姿工作作人员使使用的一一种由支支架、腰腰靠、座座面等构构件组成成的坐具具。座位位空间及及座椅的的尺寸设设计应保保证适应应人体舒舒适坐姿姿的生理理特征, 提提供实现现舒适坐坐

31、态的支支承条件件。工作座椅椅设计的的主要准准则: a. 人体躯躯干的重重量应由由坐骨、臀臀部及脊脊椎按适适当比例例分别支支承,其其主要部部分应由由坐骨结结节承担担。 b. 人体上上身应保保持稳定定。c. 人人体腰椎椎下部(第 44 5 节节腰椎之之间)应应有适当当的腰靠靠支承。d. 座座面的高高度应确确保大腿腿的肌肉肉和血管管不受压压迫。e. 坐坐者应能能方便、自自如地变变换姿势势而不致致滑脱。 f. 座座椅的位位置和尺尺寸应与与工作台台、显示示装置、操操纵装置置相配合合，以提提高操作作者的操操作舒适适性和方方便性。对工作座座椅设计计的基本本要求:a.工作作座椅的的结构型型式应尽尽可能与与坐姿

32、工工作的各各种操作作活动要要求相适适应, 应能使使操作者者在工作作过程中中保持身身体舒适适、稳定定并能进进行准确确的控制制和操作作。b.工作作座椅的的座高和和腰靠高高必须是是可调节节的。座座高调节节范围在在 GBB 1000000-888 中 “小腿加加足高” , 女性(18 555岁) 第 5 百百分位到到男性 (188 60岁岁) 第第 955百分位位数, 即 3600 4800 mmm 之间间。工作作座椅座座面高度度的调节节方式可可以是无无级的或或间隔 200 mmm 为为一档的的有级调调节。工工作座椅椅腰靠高高度的调调节方式式为1665 2110 mm 间的的无级调调节。c.工作作座椅

33、可可调节部部分的结结构, 必须易易于调节节, 保保证调节节好的位位置在座座椅使用用过程中中不会改改变或松松动。d.工作作座椅各各零部件件的外露露部分不不得有易易伤人的的尖角锐锐边, 各部部结构不不得存在在可能造造成挤压压、剪钳钳伤人的的部分。 e.操作作者无论论坐在座座椅前部部、中部部还是往往后靠, 工工作座椅椅座面和和腰靠结结构均应应使坐者者感到安安全、舒舒适。f.工作作座椅腰腰靠结构构应具有有一定的的弹性和和足够的的刚性。在在座椅固固定不动动的情况况下, 腰靠靠承受 2500 N 的水平平方向作作用力时时, 腰靠倾倾角 不得得超过 1115 。g.工作作座椅一一般不设设扶手, 需需设扶手手

34、的座椅椅必须保保证 操操作人员员作业活活动的安安全性。 h.工工作座椅椅的结构构材料和和装饰材材料应耐耐用、阻阻燃、无无毒。座座垫、腰腰靠、扶扶手的覆覆盖层应应使用柔柔软、防防滑、透透气性好好、吸汗汗的不导导电材料料制造。工作座椅椅的结构构和主要要参数，工作座座椅的主主要参数数的取值值范围列列于表 2-11，表中中所列参参数, 已经考考虑了操操作者穿穿鞋和着着冬装的的因素。表2-11 工作作座椅的的主要参参数参数数值测量要点点座高mmm360-4800在座面上上压以660kgg，直径径3500mm的的半球状状重物时时测量座宽mmm370-4200在座椅转转动轴与与座面的的交点处处或座面面深度方

35、方向二分分之一处处测量座深mmm360-3900在腰靠gg=2110mmm处测量量，测量量时为非非受力状状态腰靠长mmm320-3400腰靠宽mmm200-3000腰靠厚mmm30-550腰靠上通通过直径径4000mm的的半球状状物施以以2500N的力力时测量量腰靠高mmm165-2100腰靠圆弧弧半径mmm400-7000座面倾角角（）0-5腰靠倾角角（）95-1115综上所述述，设计计出尺寸寸控制图图（如图图2.33所示）图2.33 小型型客车座座椅尺寸寸控制图图第3章 小型客车车座椅的的骨架结构构设计座椅骨架架不但要要承受人人体质量量，同时时还要经经受汽车车启动、停停止等重重复动作作和冲

36、撞撞事故的的冲击，属于汽车整车强制认证检测项目之一。骨架的结构主要分为钢质冲压骨架、管式骨架和合金铸造骨架三种，主体为金属焊接结构。管材焊接骨架成本最低，但很难增加更多的功能。钢质冲压骨架有更大的功能配置灵活性，很多附加的功能能够被直接加在骨架上。合金铸造骨架主要用在高级豪华车上，主要特点是质量轻、强度高，但模具费用和零件单价较高。根据汽车车的设备备能力、生生产量和和生产成成本等情情况，本本设计座座椅骨架架为钢质质冲压骨骨架。3.1 座椅的骨骨架设计计1).靠靠背骨架架：靠背骨骨架是一一个关键键的结构构件，在在载荷传传递路线线中它把把载荷传传递给调调角器，并并最终传传至地板板，它直直接关系系到

37、座椅椅的总体体稳定性性。在前前撞、侧侧撞尤其其是后撞撞情况下下，靠背背骨架在在撞击能能量处理理方面起起到关键键的乘员员保护作作用。其其主要尺尺寸和结结构形式式如图33.1所所示图3.11 靠背背骨架主主要尺寸寸及结构构形式2).底底座骨架架：底座骨架架通过调调角器与与靠背连连接，靠靠背受到到的载荷荷通过调调角器传传至底座座再传到到地板。底座侧板结构(如图3.2所示)中，前杆和后杆隶属于座椅的高低调节总成，用于保证其整体刚性连接。中间板主要作用为增加横向稳定性和刚度。主要尺寸（如图3.3所示）。图3.22 底底座侧板板结构 a b图3.33 主要要尺寸 骨架的结结构，主主要可分分为钢质质冲压骨骨

38、架、管管式骨架架和合金金铸造骨骨架三种种，本设设计座椅椅骨架采采用钢质质冲压骨骨架。3.2 小型客车车座椅的的调节机机构设计计3.2.1 前后调节节机构的的工作原原理及相相关计算算1).前前后调节节机构的的结构形式式及工作作原理前后调节节机构（如图3.4所示）即座椅滑道，是纵向水平位置的调整机构，在本毕业设计中左右两侧均选用内外导轨式结构，两侧用前后调节操纵杆连接和控制，其中内导轨中间安有内外导轨锁止机构，当用前后调节操纵杆调整到合适位置时，松开操作杆，达到调节并锁止的目的。 图3.4 前前后调节节机构2)前前后调节节机构调调节范围围的计算算如图3.5所示示，在与与锁止机机构相连连接的外外导轨

39、下下端，开开有100个400mm等等距分布布的小孔孔，用于于与锁紧紧机构相相扣合。每每个等距距分布110个均均为20020mmm的小方方孔，锁锁止机构构每次均均占用11个小方方孔，则则最大调调节距离离为（10-11）40=360mmm。因此，前前后调节节机构调调节范围围为0-360mmm，即即0-180mmm。 图3.5 导导轨等距距孔3.2.2 高度调节节机构的的工作原原理及相相关计算算1).高高度调节节机构的的结构形形式及工工作原理理高度调节节机构（如图3.6所示）主要由一套连接杆件和调整螺杆组成，当高度调节机构下端和上端分别固定在底座侧板与轨道上时，铰接的杆件便与底座侧板、轨道和调整螺杆

40、组成了上下两个等腰梯形，具有稳定的整体性，防止其自由变形。图3.66 高度度调节机机构其中，连连接杆22与调整整螺杆连连接部分分为光滑滑通孔，与与调整螺螺杆无螺螺纹一端端相接合合，在调调整螺杆杆有螺纹纹部分与与连接杆杆1的接接触处，将连接杆件固定在调整螺杆有螺纹处和无螺纹处的中间，限制其沿调整螺杆轴向的自由度。连接杆11与调整整螺杆连连接部分分为内螺螺纹结构构，与调调整螺杆杆的外螺螺纹相连连接，当当调整螺螺杆转动动时，连连接杆11会沿调调整螺杆杆轴向移移动，改改变连接接杆上下下杆与调调整螺杆杆的角度度，从而而使底座座得到垂垂直方向向的的位位移改变变。调整过程程中，高高度调节节机构主主调整一一侧

41、的垂垂直方向向位移改改变会通通过座椅椅侧板结结构中的的前后两两个杆，带带动另一一侧的连连接机构构产生垂垂直位移移，达到到底座在在垂直方方向位移移整体改改变的目目的。2)高高度调节节机构调调节范围围的计算算在本毕业业设计中中，连接接杆件11在调整整螺杆轴轴向位移移范围为为50mmm，如图图3.77，当连连接杆件件1被调调整到如如图所示示位置时时，mmmm则，座椅椅在垂直直方向上上工共调调节256=1122mm，因因此，高高度调节节机构调调节范围围为0-1122mm。 图33.7 高度调调节简图图3.2.3 角度调节节机构的的工作原原理角度调节节机构的的结构形形式及工工作原理理本毕业设设计中，角角

42、度调节节机构为为棘轮棘棘爪结构构形式,是对靠靠背、座座垫夹角角进行调调整和锁锁止的机机构。其工作原原理为，当当角度调调节操纵纵杆进行行转动时时，连动动杆同时时随着转转动，连连接在连连动杆上上的板簧簧会逐渐渐卷缩，而而带动锁锁止机构构下移，从从而解除除内板和和外侧上上板间的的锁止，此此时当操操作者对对靠背施施以向后后的力或或者依靠靠板簧的的恢复力力，就可可以对靠靠背的角角度进行行调节，当当调整到到合适角角度位置置时，松松开角度度调节操操纵杆，在在板簧的的恢复力力作用下下，角度度调节操操纵杆会会回到初初始位置置，而所所以机构构也会重重新弹回回外侧上上板的齿齿牙内，对对内板和和外侧上上板进行行锁定。

43、在整个调调整过程程中，通通过连动动杆的连连接，座座椅两侧侧的角度度调节机机构会同同步对靠靠背角度度进行调调节。角度调节节机构角角度调节节范围有有内板上上的弧形形开槽确确定，位位于外侧侧上板的的突出销销，只能能在圆弧弧开槽范范围内活活动，即即1000-1115。3.3 小型客车车驾驶员员座椅骨骨架整体体结构根据本章章所确定定的主要要座椅骨骨架结构构，用CCAITTIA机机械装配配模块，装装配小型型客车驾驾驶员座座椅骨架架总成如如图3.8所示示。图3.88 小型型客车座座椅骨架架结构总总成第4章 座椅骨架架静强度度分析4.1 汽车座椅椅静强度度法规汽车作为为现代人人类社会会的交通通工具，在在给人们

44、们带来便便利和好好处的同同时，也也给人类类社会带带来了灾灾难，那那就是交交通事故故。为了了确保汽汽车的安安全，世世界各国国都制定定了相应应的安全全标准和和技术法法规，但但总的来来说，有有代表性性的汽车车安全技技术法规规有三大大体系：美国、欧欧洲及日日本技术术法规体体系，各各个体系系有不同同的特点点。1)座座椅总成成静强度度法规：美国FMMVSSS-2007对座座椅总成成静强度度规定，在在座椅总总成质心心处水平平向前、水水平向后后，施加加20倍倍座椅总总成质量量的载荷荷，座椅椅应能承承受以上上载荷；在欧洲洲ECEE-R117中对对座椅总总成静强强度的规规定与之之类似。我国的GGB1550833-

45、19994中中对座椅椅总成静静强度也也作了类类似规定定，要求求在座椅椅总成质质心处水水平向前前、水平平向后对对其施加加20倍倍座椅总总成质量量的载荷荷，座椅椅及座椅椅固定点点应能承承受以上上载荷，座座椅不得得与车体体分离。对对于可调调式座椅椅，调节节装置在在试验中中应能使使座椅保保持原调调节位置置，在试试验后允允许失去去调节功功能。法法规规定定加载示示意如图4.1所示示。图4.1 座椅总成静强度规定加载2)座座椅靠背背静强度度法规：在FMVVSS-2077法规中中对靠背背静强度度规定，对对座椅靠靠背施加加相对于于座椅参参考点RR点，大大小为3372NNm的的载荷时时，座椅椅应能承承受以上上载荷

46、。其其加载示示意图如如4.2所所示。图4.22座椅总总成静强强度规定定加载我国也根根据本国国实际情情况，制制定了座座椅靠背背静强度度法规，在在GB1150883-119944中作了了如下规规定，对对座椅靠靠背施加加相对于于座椅参参考点RR点，大大小为3373NNm的的载荷时时，座椅椅应能承承受以上上载荷。座座椅及座座椅固定定点应能能承受以以上载荷荷；锁止止机构不不得打开开；位移移及角调调节机构构不得松松脱。用台车进进行座椅椅动态碰碰撞模拟拟试验时时，其测测量方法法、分析析方法及及精度等等都存在在很多困困难，并并且需要要投人许许多资金金用于购购置试验验仪器和和设备。所所以，可可用静态态试验代代替动态态试验来来对座椅椅进行评评价，这这种方法法是通过过分析各各种动态态试验或或事故重重现试验验时测得得的座椅椅有关部部件上产产生的动动态负荷荷，把它它换算成成静态负负荷，然然后简化化为座椅椅的静态态试验。进行座椅椅的静态态试验时时，必须须用规定定的试验验装置对对每个乘乘坐位置置的座椅椅背部的的不同高高度施加加规定的的试验力力，施力力方向应应位于相相应乘坐坐位置的的垂直中中心面内内水平方方向，从从座椅后后部向前前。当一一只座椅椅有多于于一个的的乘坐位位置