汽车座椅的轻量化设计

汽车座椅结构设计

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0 引言汽车座椅属于汽车的基本装置是汽车的重要安全部件。在汽车中它将人体和车身联系在一起直接关系到乘员的驾乘舒适性和安全性。一百多年来,随着汽车的发展和人们要求的不断提高汽车座椅已不再是单纯满足乘坐和美观需要的车身部件而是关系到汽车的驾乘舒适性和安全性集人机工程学、机械振动、控制工程等为一体的系统工程产品。随着我国汽车工业的迅猛发展人们对汽车的乘坐舒适性及安全性等方面的要求越来越高。其中作为影响汽车舒适性和安全性的重要内饰部件——汽车座椅的设计、研发已越来越引起汽车业界的重视。本毕业设计分析了人与座椅的人机关系，并且结合我国国民对汽车座椅的使用要求，以人机工程学、汽车设计等学科的理论为依据,以国家和国际标准为准则,对驾驶座椅进行了设计。,从人的安全、健康的角度，现代人越来越多地的时间在汽车中度过,座椅的安全与舒适直接影响到人们的健康与安全。尤其是对人们脊椎的伤害。从社会的角度,汽车走进千家万户，人们对汽车的情感也有所转变,从以前的遥远、到现在的占有，将来必将转变为挑剔。因此汽车座椅的发展也要跟上时代的步伐,所以本设计进行汽车八方向座椅结构设计。

１轿车电动座椅的介绍轿车的座椅是衡量轿车档次的重要依据,因此轿车设计师十分重视电动座椅的设计，从材料到形状，尽量做得完美无缺。在造型方面,充分考虑人体尺寸、人体重量、乘坐姿势和体压分布等因素,应用人体工程学的研究成果和先进技术，制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅。１.１桥车的国内外研究现状及发展水平的相关介绍目前国内汽车座椅基本上是一种固定的姿势,人长时间保持一种相对稳定的坐姿很容易疲劳,从提高驾乘人员舒适度的角度，给出一种新型电动座椅的设计思路。对于可以调节的汽车电动座椅的研究,国内发现尚少。尤其在目前,国内市场上所见电动座椅大多出现在进口汽车上,汽车电动座椅有两向移动、四向移动、六向移动等多种类型。两向电动座椅只能作前后水平移动：四向电动座椅除前后水平移动外，还可以升降：六向电动座椅除了够控制上述移动外,座椅的座位前部和靠背还可以分别升降。大多数电动座椅使用永磁型电动机,通过装在左座侧板上或左门扶手上的肘节式控制开关控制电流路线和方向。可使某一电动机按不同方向转动。大多数永磁型电动机内装有断路器，以防电动机过载。许多福特汽车电动座椅的电动机在磁铁外壳内装有3个独立的电枢。有的电动座椅使用串激电动机（如通用公司生产的某些汽车）,用2个磁场线圈使电动机能作双向转动。这种电动机一般使用继电器以控制电流方向,因此当开关换向时,可以听到继电器吸合的咔嗒声。电动座椅使用的电动机的数量多的可达8个。本方案是一种机械设计制造学、人体工程学与电子技术相结合的八个方向（座椅水平平行前后移动、座椅前端上下升降、座椅后端上下升降、座椅靠背的角度旋转)调节。汽车电动座椅一般由双向电动机、传动装置和座椅调节器等组威。传动装置包括变速器、联轴装置和电磁阀。座椅调节器的主要部件是螺旋千斤顶和齿轮传动机构。传动装置和座椅调节器之间用软轴连接。通过座椅调节器实现对座椅的调节。方案的思路就是电动座椅是利用电动机的动力来调整座椅位置、靠背的倾斜度等，自动适应不同体型的驾驶员与乘员的乘坐舒适性要求。现代轿车的驾驶者座椅和前部成员座椅多是电动可调的，又称电动座椅。座椅是与人接触最密切的部件，人们对轿车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此电动座椅是直接影响轿车质量的关键部件之一。轿车电动座椅以驾驶者的座椅

汽车座椅设计现状及发展方向

汽车座椅设计现状及发展方向前言：现代汽车座椅与汽车安全性、舒适性紧密相关。设计具有先进水准的座椅是当今汽车发展中的一个重要课题。摘要：本文将对现代汽车座椅的设计方式，设计特点，以及未来的设计方向做简要的论述。主要从座椅材料，调整，设计等方面做基本的分析和说明。首先对当前汽车座椅的组成及功用等做简要分析说明: 一、座椅表面材料。主要指织物和真皮等多种材料。选择标准以舒适，手感，透气性为主。一般座椅的表面材料与整车的内饰相协调。二、座椅调节形式。对于汽车座椅必须满足调整便利性和舒适性两大要求，也就是说驾驶员通过调节操纵，可以将座椅调整到最佳位置上以获得最好视野。易于操纵方向盘、踏板、变速杆等。调节形式有手动和电动两种。手动调节方式需要成员通过手柄放松座椅的锁止机构，然后通过改变身体的座姿和位置来带动座椅移动。电动座椅调节机构由控制器，可逆性直流电动机和传动部件组成。直流电动机受控制器控制并分别驱动某个调整方向的传动部件（如蜗杆轴，蜗轮等）。蜗轮与齿条啮合，蜗轮轮转动将齿条移动使座椅前移或后移。电动调节的座椅在调节时，座椅是施力方，乘客只需要扳动控制键就可以了。电动座椅的使用，让驾驶员能轻松的找到最适合自己的驾驶姿势，提供良好的视野，提高了行车安全性，并能工巧匠效减轻驾驶疲劳。三、前后排座椅调节方向。座椅方向的调节是由座椅调角器、座椅导轨和座椅升降机构来完成的，在每种调节机构上，座椅都能完成两个或两个以上方向的调节。座椅调角器用于连接汽车座椅椅座和椅背，对乘员提供安全保护和增强座椅舒适性。并在椅背内添加了机械装置用于减少追尾事故对颈椎造成的伤害。如下图所示：学院：工程技术学院专业：车辆工程姓名：王强学号： 20040707104

(完整版)汽车座椅相关设计参考资料

汽车座椅相关设计规范一、范围本标准按国家标准、行业标准及生产经验规定的汽车座椅设计规范；本标准适用于骐铃牌各系车型座椅的设计。二、目的规范座椅设计要求。三、定义 3.1 座椅 seat 供一个成年乘员乘坐且有完整装饰并与车辆结构为一体或分体的乘坐设施。它包括单独的座椅或长条座椅的一个座位。 3.2 固定装置 anchorage 将座椅总成固定到车辆结构上的装置。包括车身上受影响的部件。 3.3 调节装置 adjustment system 能将座椅或其部件的位置调整到适应乘员乘坐姿态的装置。该装置应有如下功能：

纵向位移 longitudinal displacement 垂直位移 vertical displacement 角位移 angular displacement 3.4 锁止装置 locking system 使座椅及部件保持在使用位置的装置。 3.5 头枕 head restraint 用于限制成年乘员头部相对于其躯干后移，以减轻在发生碰撞事故时颈椎可能受到的损伤程度的装置。 3.6 “R”点“R”point GB11551——2003中附录C定义的乘坐基准点。 3.7 基准线 reference line GB11551——2003中附录C附件1图C.1中所示的通过三维人体模型的线。三、技术要求应包括产品的具体性能指标、技术要求、质量目标，专项试验、整机/整车试验以及国内外公司的匹配要求等内容。 3.1舒适性 1）座椅泡沫造型应符合人机工程学的要求，并给出A面的分析报告。 2）人体乘坐时，最大布置人体与骨架（硬物）间距≥30mm。 3）选用高回弹的优质冷发泡沫，性能指标见附表3.4要求。 4）选用优质复合面料，面料与泡沫采用火焰复合方式，提高面料的舒适度和环保性。 5) 前排座椅的舒适性设计参考应当满足人机工程相关法规和行业标准(根据设计可作相应调整)； 6）座椅各零部件的外露部分不得有易于伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成的挤压、剪钳伤人部分。 7）工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材

汽车座椅面套设计

SDE介绍 1SDE总括 SDE是一个完整的座椅设计环境，通过使用三维CAD型面作为护面平面展开图（样板）的目标，从而最初的造型需求得到保证。 SDE围绕设计到制造过程，完全集成于CATIA V5, NX 和 Pro/E，由于三维环境下围绕单一来源主模型，造型到制造无缝连接。SDE的核心功能包括3D到2D 的展开，已经经过汽车公司实际设计和生产所验证，另外SDE基于CAD的设计方法和制造输出被广泛验证。 2SDE技术特点 2.1完全集成于三维CAD VISTAGY公司的座椅设计环境提供完全集成于商业CAD系统的三维设计解决方案，包括Catia V5, NX和ProE。SDE直接从CAD模型运行，无需另外转换。事实上，所有的设计公司都正在转为三维CAD设计，护面、泡沫、结构及其他组都已经使用三维CAD软件来设计三维模型。 SDE通过增强或者扩展主流三维CAD的功能来使客户获益，SDE支持： -高级曲面 -逆向工程 -参数化建模 -PDM和 ERP 集成 -包含变量和选项的装配件、零件的强有力管理 -造型 2.2PDM、ERP集成由于SDE的数据是存储在CAD模型中的，无外部的文件，所以SDE数据能够被管理CAD模型的PDM系统轻松管理。事实上，SDE和所有的PDM系统兼容，无任何的差别或偏向，这样就能保证用户根据自己的需求选择最好的解决方案。另外，如果用户的PDM,DMU或者ERP系统需要的话，VISTAGY公司的EnCapta技术可以使用开放标准的如XML的格式文件来表达SDE的数据。

2.3三维座椅专业设计环境 SDE是三维专业的设计环境，用于汽车内饰并且主要是用于复杂的汽车座椅系统的设计。SDE主要通过以下节省座椅研发时间和成本： -捕捉完整而详细的三维座椅结构模型； -捕捉护面材料、复合泡沫等的所有信息； -捕捉缝线、样式、缝纫回针等所有信息； -捕捉卡条和附件等所有信息； -捕捉如加热/冷却系统，重量传感器，标签等硬件的所有信息； -对上述所有信息排序、列表、查找； -在下游对上述信息重用，生成BOM表、成本模型、生产计划、缝制说明、工程图、裁切文件、PPAP、ELV等； -准确无误、快速地对设计进行修改更新。最终，SDE在三维环境下设计拥有巨大优势，通过保持三维护面定义与下游的二维数据如平面展开图（样板）相关联，可以在上游三维环境下完成更改，二维数据会随之快速自动更新，这样就能保证三维护面的主数据源定义简单、快速、一致。这样，关于座椅数据的所有管理如护面、泡沫、测试、生产计划、成本等都是同步的并且是准确无误的。 2.4基于座椅结构的单一数据源主模型 SDE的基础是座椅结构定义，包括织物或皮革料片，缝纫或缝制线，衬背材料，卡条和附件，硬件如传感器、加热或湿度控制元件、标签、安全装置等都可以在设计最开始进行定义。在平行设计过程中，这一完整而详细的三维模型可以作为单一数据源的主模型而被不同的组如造型、护面、泡沫、结构等使用。

汽车座椅设计-参考模板

汽车座椅设计摘要：运用人机工程学原理，针对汽车驾驶座持，从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因，在此基础上从坐姿舒适性，振动舒适性，操作舒适性，安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用，完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。关键词：人机工程汽车设计座椅引言：交通事故统计分析表明，疲劳驾驶是造成交通事故的主要原冈。驾驶座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施，对于减少驾驶员疲劳程度，降低事故发生率有重要作用，汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量与安全。人机工程学是一门综合性较强的新兴交叉学科，它是从人的生理和心理特点出发，研究人、机、环境相互关系和相互作用的规律；其目的是让人在使用机械的过程中，感到“安全、健康、舒适、高效”。汽车设计是否符合人机工程要求，不仅关系到有效利用车内空间及提高乘用舒适性，而且影响整车内外造型和尺寸参数，进而影响整车性能和市场竞争力。一、舒适驾乘首要在于座椅设计通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面： 1、为确定汽车空间范围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。二、汽车座椅的人机工程设计汽车驾驶座椅的人机工程学分析，安全舒适的汽车驾驶座椅的设计必须满足以下要求：意识坐姿舒适性（静态舒适性）；二是振动舒适性（动态舒适性）；三是操作舒适性；四是安全性（包括主动安全性及被动安全性两个方面）。上述要求具体到驾驶座椅的设计中满足驾驶员坐姿舒适性的座椅尺寸结构设计、满足驾驶员振动舒适性的座椅抗振减振设计、满足操作舒适性的座椅空间位置设计以及满足驾驶员的安全性的汽车驾驶座椅主动安全性及被动安全性的设计。 1、座椅结构设计驾驶座椅结构设计的研究把注意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上，寻求最佳的座椅结构形式、尺寸、轮廓形状及材料选择。（1）座椅结构设计为了保证座垫上合理的体压分布，座垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛现象的产生。研究表明：过于松软的椅面，使臀部与大腿的肌肉受压面积增大，不仅增加了躯干的不稳定性，而且不易改变坐姿，容易产生疲劳。依据靠背上体压分布不均匀原则，在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支撑，即就是人体背部和腰部的合理支撑。汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支撑，第一支撑部位位于人体第5—6胸椎之间的高度上，作为肩靠；第二支撑设置在腰曲部位，作为腰靠。

座椅设计规范3-3

汽车座椅设计规范一、范围本标准按国家标准、行业标准及生产经验规定的汽车座椅设计规范；本标准适用于骐铃牌各系车型座椅的设计。二、目的规范座椅设计要求。三、定义 3.1 座椅 seat 供一个成年乘员乘坐且有完整装饰并与车辆结构为一体或分体的乘坐设施。它包括单独的座椅或长条座椅的一个座位。 3.2 固定装置 anchorage 将座椅总成固定到车辆结构上的装置。包括车身上受影响的部件。 3.3 调节装置 adjustment system 能将座椅或其部件的位置调整到适应乘员乘坐姿态的装置。该装置应有如下功能：

小型客车座椅结构设计

摘要汽车座椅是汽车车身的重要部件，一般由座垫及其骨架、靠背及其骨架、头枕及其骨架，以及相应的导向、调节机构等基本部分组成。汽车座椅系统是用来在车内给驾乘者支撑，并在保证方便进出和驾驶操作的前提下提供驾乘者有效的约束。汽车座椅系统应该提供驾乘者预期的可调节性和长途驾驶的舒适感。在车门关闭状态、在座椅整个调节行程内，座椅系统的操作应该适于所有体形驾乘者进行直观的调控操作。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性和舒适性。本设计主要结合人机工程学以及有关座椅的国家标准进行小型客车座椅的结构设计和分析。根据人机工程学确定各部分尺寸，完成调节机构的结构，依据国家相关标准进行合理分析设计，并进行了静力分析。本设计中的调节机构主要包括前后调节机构、高度调节机构以及角度调节机构进行设计，设计了其结构及工作原理。本设计为小型客车座椅生产与实验提供了参考，对实际生产有一定的指导意义。关键词：座椅、人机工程学、结构、静力分析

Abstract Car seat is an important auto body parts, generally by the seat and its skeleton, and skeleton back, head and skeleton, and the corresponding orientation, regulators and other basic parts. Car seat system is used to driving in the car who support and facilitate the access and drive to ensure the operation of driving under the premise of providing effective control.Car seat driving system should expect to provide adjustable and long-distance driving comfort. In the door closed, adjust the seat the entire trip, the seats should be suitable for operation of the system to carry out all the body driving control operation intuitive. At the same time protect the car seat is also part of vehicle safety performance. Car seat design and the quality of the reasonableness of a direct impact on passenger safety and comfort. The combination of ergonomic design, as well as the main seat of the national standards for small passenger seat of the structural design and analysis. According to various parts of ergonomics to determine the size of the completion of the structure adjustment, according to relevant national standards for the design of rational analysis and a static analysis. The design of the regulating agencies, including before and after adjusting the main body, a high degree of regulation of agencies and institutions regulating the design point of view, the design of its structure and working principle. The seat is designed to mini-van production and provides a reference experiment, the actual production of a certain degree of guidance. Keywords: chairs, ergonomics, structure, static analysis

某轿车后排座椅骨架CAE分析与轻量化设计说明

某轿车后排座椅骨架CAE分析及轻量化设计作者：黄炫 1 前言近年来，汽车道路交通事故呈逐年上升趋势，座椅作为减少损伤的安全部件对乘员起到了决定性保护作用。为适应座椅安全性要求的提高，例如GB15083-2006中关于行冲击强度的要求，以及企业的靠背刚度试验标准的要求(相对法规更严格)。导致传统方法设计开发的座椅质量和成本增加。关于汽车座椅系统的安全性，国外学者开展了许多研究，其中包括碰撞过程中座椅系统对乘员承受能量的分散作用、新型材料和新加工成型技术的应用对座椅性能的影响，以及质量、成本的节约问题；而国主要研究了座椅骨架的结构强度以及头枕性能等安全性方面的问题。本文结合某企业轿车后排座椅轻量化设计的实际项目，依据企业关于座椅骨架静刚度行冲击强度的安全性要求，基于计算机辅助分析手段对座椅骨架提出了优化设计方案。 2 座椅靠背的静刚度试验与仿真分析座椅靠背采用分体式结构，即分为40％靠背和60％靠背两部分。图1为座椅靠背的几何模型。图1 座椅靠背几何模型座椅靠背的静刚度直接影响座椅的使用性能，设计要求当一个人“舒服的坐下”到后排座椅上时，靠背框架不应产生不允许的永久变形。根据企业靠背刚度试验标准，在靠背的部上沿(分开部分)即图2的加载区处，分别沿水平方向向前和向后施加F=800N的载荷，要求施力点在水平方向上的最大变形和永久变形分别不超过20mm和5mm。

图2 靠背刚度试验示意根据试验要求建立了该座椅靠背的有限元分析模型，网格基准尺寸定义为6mm shell单元，共44188个节点，42132个单元，838个剐性单元。按照与试验相同的情况进行静态加载分析。表1给出了仿真计算结果和试验结果的对比，表明了仿真结果在工程意义上具有的可信度。 3 座椅靠背的行冲击强度仿真分析 GB15083-2006《行位移乘客防护装置的试验方法》中规定采用滑车试验台进行座椅的行冲击试验。试验样块尺寸为300mm×300mm×300mm，棱边倒角为20mm，质量为18kg。为了确定试验样块纵向安放位置，将其放置于行舱的地板上，其前部与座椅靠背接触，然后沿平行于车辆的纵向中心线向后移动200mm。此外，车辆纵向中性面与试验样块侧边缘的距离应为25mm，以使两试验样块之间有50mm的距离，如图3所示。

人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用摘要：运用人机工程学原理，针对汽车驾驶座持，从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因，在此基础上从坐姿舒适性，振动舒适性，操作舒适性，安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用，完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。关键词：汽车驾驶座椅人机工程学设计一、引言随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。二、舒适驾乘首要在于座椅设计通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面： 1、为确定汽车空间范围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。三、汽车座椅人机工程学分析 1、人体坐姿生理特性分析

汽车座椅骨架轻量化及被动安全研究

科学与财富形图讲解，需要验证时将编好PLC程序下载到PLC中并运行，再调出MCGS组态程序进行监控。通过用仿真的方式代替实物,把计算机作为“被控对象”,用PLC对其进行控制,组态案例将接受PLC发出的控制信号,并按照PLC的算法以动画、数值、文字、标尺等形式在计算机屏幕上反映出PLC的控制过程及结果，即在计算机屏幕上以仿真动画的形式直观地看到程序的执行结果,并达到与实物相当的教学效果,同时要求PLC指导教师有一定的动手能力,现场发现、解决软硬件故障的应变能力。通过与PLC主机进行联机,对PLC系统状态的监控、现场模拟，实现PLC课程理论联系实际的教学理念。最后PLC强化训练 PLC实训是培养学生PLC设计能力的主阵地。对一些复杂的案例,让学生在PLC实训室通过老师指导自己用电脑进行程序验证、组态仿真,培养学生的PLC理解思维能力,并针对每个课题进行考核,使PLC理论与实训有机结合,使学生逐步掌握专业和技巧。将实训安排在理论课后面进行,有利于学生对知识的理解、掌握，采用理论、实训一体化的教学方法,加强实训教学,强化技能培养,以提高学生PLC的理解和分析应用能力。 MCGS组态辅助PLC课程的教学与实训,充分利用了信息化技术,实现了计算机模拟仿真具体的被控对象,软件代替硬件,实现控制对象的可视化。通过MCGS的组态功能实现PLC系统的仿真,MCGS组态不仅能够有效完成PLC控制任务,实现控制目的与要求，而且人机界面良好，便于操作,能够节约大量的实训经费,缩短实训时间,提高实训的安全性和效率,具有较高的模拟仿真性能,增强学生的实训参与意识,锻炼学生的编程能力和实践动手能力,对可编程控制器的学习更深入,达到了实训的目的,提高了教学质量,为学生今后就业奠定了良好的实践基础。? 前言：在汽车当中，汽车座椅是必不可少的重要部件之一，能够为驾驶员提供稳定的支撑和良好的视野，从而安全的驾驶和操作汽车。好的汽车座椅不但能够降低驾驶员和乘客的疲劳程度，同时一旦发生以外交通事故，汽车座椅还具有一定的安全保护作用。在当前社会中，随着汽车保有量的不断上升，汽车座椅的安全性能显得越来越重要，对乘坐汽车的安全性和舒适性影响有着很大的影响。在当前汽车座椅的发展中，已经融合了材料科学、控制工程、机械振动、人机工程学等多种学科。一、汽车座椅骨架轻量化设计（一）座椅骨架轻量化在当前的生产设计当中，对汽车进行轻量化处理的主要方式有采用低密度材料、改进零件成形和连接工艺、优化零件形貌、减小车身尺寸、优化车身空间拓扑结构等方式。针对这些处理方法，在汽车座椅骨架轻量化设计的过程中，主要可以采取拓扑优化、形貌优化、形状优化、尺寸优化等方式。其中，拓扑优化是在可设计座椅的空间当中，结合制造约束条件、性能、设计目标等，对最佳的座椅骨架零件材料布局进行确定。形貌优化是在重量不增加的情况下，对压延筋的数量、唯一、形状进行确定，对结构钢独特性进行改变。形状优化主要是对零件的位置、形状等进行优化。尺寸优化则是改变座椅骨架零件的结合尺寸、材料参数等，寻找最优组合。（二）座椅骨架轻量化的强度验证在座椅骨架轻量化设计的过程中，修正和圆整了其优化尺寸，因此在其优化尺寸与轻量化尺寸之间，具有一定的差异。所以，需要进一步分析和计算汽车座椅，从而确保座椅骨架能够符合国家规定的标准强度。以轻量化的尺寸为基础，对座椅进行修改，然后利用约束和加载的方式，对座椅进行处理。在20倍重力的条件下，对座椅的应力和位移情况进行分析[1]。通过对分析结果的对比，发现轻量化之后座椅的最大位移点并没有改变位置，仍然处在座椅靠背上框的位置，测的最大位移值为2.38mm。在座椅左前撑脚和左侧护板连接的位置，产生了座椅骨架的最大应力，具体数值为 254.3MPa。根据对比可知，轻量化后的座椅各方面强度均符合国家标准。（三）座椅骨架轻量化的结果通过对目标的合理制定，对优化工况、优化尺寸、优化标量等方面进行了严格的控制，轻量化之后的座椅骨架能够轻易的承受20倍重力的条件，同时具有更加均匀的应力分布。通过比较轻量化的座椅和原始座椅能够发现，在同样的20被重力条件下，轻量化座椅最大位移增加了0.14mm，涨幅6.25％。而最大应力减少了10.6MPa，降幅4.00％。由此可以看出，相比于传统的座椅，轻量化的座椅骨架明显具有更高的安全性能。虽然在轻量化处理之后，座椅的刚度降低、位移增加，但是座椅的重量比原来下降了 19.4％，效果还是十分明显的[2]。二、汽车座椅被动安全性能的研究（一）座椅靠背对被动安全性的影响根据相关研究发现，如果发生追尾的交通事故，汽车座椅的靠背将会起到很大的保护作用。因此，当前在对座椅靠背进行设计的过程中，对追尾保护给予了高度重视，产生了刚性靠背和柔性靠背两种设计理念。其中，刚性靠背在高强度的汽车碰撞当中，能够有效降低头部对于胸部的相对运动。不过在低强度的汽车碰撞当中，乘客身体会沿着靠背上滑，同时会受到靠背的会弹，这样可能会对乘客造成额外的伤害。而柔性吸能靠背则正好相反，在强度较低的碰撞中，能够对乘客起到较好的保护效果。但是在高强度的碰撞当中，也无法有效的保护乘客的安全。（二）座椅骨架轻量化多动态强度的影响通过相关的对比试验研究，能够发现，轻量化的座椅和原始的座椅强度都能够达到国家规定的标准，不会发生失效的现象。在不同情况下，零件的最大应力都没有超出材料的极限强度。在相同情况下，两种座椅的应力部位与分布基本相同。而在被动安全方面，虽然轻量化的座椅强度有所降低，但是并不会对其整体的安全性产生影响[3]。二者之间最大应力仅相差1.3％。不过，由于轻量化座椅的刚度下降，在碰撞吸能方面，具有更大的优势。由此可以看出，轻量化的座椅骨架在动态强度方面与原始座椅基本一致，但在撞击吸能方面，却具有十分明显的优势，因此在汽车碰撞过程中，能够带给乘客更好的保护，从而具有更大的被动安全性能。结论：作为汽车当中必不可少的一项重要部件，汽车座椅不但具有舒适性的要求，同时也具有被动安全性的要求。为了能够有达到节能减排的目的，对汽车骨架进行轻量化处理。而与此同时，也能够保证轻量化之后的汽车座椅具有更为优良的被动安全性。因此，汽车座椅骨架轻量化对于汽车座椅的发展来说，具有十分巨大的推动作用。? 参考文献 [1]王淑芬,胡文文,李玉光,赵天鹏.汽车座椅骨架的拓扑优化研究[J].机电工程,2014,09:1149-1153. [2]陈道炯,付大成,王海华,马超,蒋俊,赵来刚.汽车座椅的轻量化设计[J].机械科学与技术,2011,06:942-946. [3]王吉昌,黄虎,刘新田,赵礼辉,陶英龙.汽车座椅的轻量化设计[J].上海工程技术大学学报,2012,01:15-18. 汽车座椅骨架轻量化及被动安全研究赵灿（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心河南郑州450000）摘要：随着人们生活水平的提高，汽车在人们的生活中越来越普及，而人们对于汽车的耗油情况和安全性能也日益关注。通过研究表明，实现汽车轻量化，能够有效降低汽车的耗油。在汽车当中，汽车座椅作为基本的配件之一，它不但能够提供舒适的乘坐性，同时还能够在发生事故的时候给予一定的安全保护。因此，汽车座椅骨架的轻量化和安全性就显得十分重要。本文基于以上观点，对汽车座椅骨架的轻量化设计和被动安全性能进行了系统的研究。关键词：汽车座椅骨架；轻量化；被动安全研究科学论坛 309

汽车座椅舒适性设计要求的探讨

10.16638/https://www.360docs.net/doc/825741281.html,ki.1671-7988.2019.02.015 汽车座椅舒适性设计要求的探讨郝利生，张智勇（泰极爱思（郑州）汽车座椅研发有限公司，河南郑州451450）摘要：随着经济和生活水平的提高，购买汽车的需求不断增加，对汽车消费需求也从耐用和安全提升到了更舒适的驾车体验。汽车不但要美观、大气、符合主流消费者的观念，同时整车需要更好的安全保障；而汽车座椅的舒适性可以为驾驶员和乘坐者提供更为舒适的乘车环境，从而提高车辆的实用性能。所以，为了保证驾驶者有更好的乘车感受，汽车企业对于座椅的设计也日益重视，这就需要在设计过程中，必须要将座椅的舒适性性能充分考虑。关键词：汽车座椅；舒适性能；设计；探讨中图分类号：U461.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)02-43-02 Discussion on design requirements for comfort of car seats Hao Lisheng, Zhang Zhiyong ( Taiji Aisi (Zhengzhou) Car Seat R&D Co. Ltd., Henan Zhengzhou 451450 ) Absrtact: With the improvement of economy and living standard, the demand for buying automobiles is increasing, and the demand for automobile consumption has also increased from durability and safety to a more comfortable driving experience. The car should not only be beautiful, atmospheric, in line with the concept of mainstream consumers, but also need better safety protection. The comfort of the car seat can provide more comfortable driving environment for drivers and passengers, thus improving the practical performance of the vehicle. Therefore, in order to ensure that drivers have a better ride experi -ence, automotive companies pay more and more attention to the design of seats, which requires that in the design process, the comfort performance of seats must be fully considered. Keywords: car seat; comfort performance; design; Explore CLC NO.: U461.4 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)02-43-02 1 汽车座椅的舒适性能提高乘客乘车感受第一点，汽车座椅作为汽车内部饰件的主要组成部分，是汽车使用过程中与消费者接触时间最长的部件，因此，座椅舒适性显得尤为重要。首先，座椅构造及外观造型要和整体内饰构建相搭配、协调；其次，对于座椅外观材料选择也更讲究，不仅需要美观，更需要易于清洁，环保。消费者购买车辆对座椅的舒适性要求已经扩展到人体机能的感知领域，即所谓的看、听、闻、感受等方面。随着互联网大面积普及，消费者能通过各种渠道对汽车和座椅舒适性的了解，使得对汽车的舒适性能和安全性能提出了更高的要求。汽车座椅的构造在人体机能学领域仍在初级阶段，其发展潜能是巨大的。对于消费者来说，汽车除了外形吸引人以外，更为重要方面就是驾乘舒适性了，毕竟外观是认知，舒适是体验。第二点，在人体机能学研究领域，汽车的座椅的开发加入了科学技术，结合人体构造，研究出更适合人们乘坐的汽车座椅。对于汽车座椅的要求，应该从广大消费者的需求上考虑，国内诸如吉林大学、武汉理工大学等高校致力于对不同人群对座椅构造的需求，积累了大量的数据，但这仅限于高校的研究而已，并未达到产研合作，真正将汽车座椅舒适性设计还是落在广大的汽车制造商和座椅供应商身上，因为汽车制造商忽略了客户对座椅舒适性要求，就会导致销量的作者简介：郝利生，就职于泰极爱思（郑州）汽车座椅研发有限公司。 43

汽车座椅轻量化结构设计与优化

汽车座椅轻量化结构设计与优化摘要：随着汽车总保有量的不断增加，汽车与能源、环保之间的矛盾己成为制约汽车产业可持续发展的突出问题。面对低碳时代的到来和节能减排的巨大压力，汽车轻量化是解决这一问题最有效、最现实的途径之一。从而推动了新材料新工艺在汽车工业中的应用和发展。其中，尤为引人注目的是铝合金在汽车轻量化中的应用和发展。本文从座椅骨架材质轻量化、结构优化设计及成形工艺分析等方面入手对汽车座椅进行了轻量化设计研究。关键词：汽车座椅；轻型化；结构设计；铝合金；低压铸造随着汽车总保有量和新增量的不断增加，汽车耗油量及汽车二氧化碳、有害气体及颗粒的排放量也在快速增加。在能源日益紧缺，环境同益恶化的今天，这种矛盾己成为制约汽车产业可持续发展的突出问题。面对能源危机和低碳环保的巨大压力，解决这一矛盾最有效、最现实的方法之一，也是当今世界汽车工业发展的潮流，就是实现汽车的轻量化。 1.汽车轻量化概念汽车轻量化（Lightweight of Automobile）就是必须在保证汽车使用性能，如强度、刚度和安全性的前提下，降低汽车的重量，从而提高汽车的动力性能，燃油经济性，并且降低废气污染。汽车轻量化并不只是简单地降低汽车重量，还包含了许多新理论、新材料、新工艺。根据美国铝协会研究，若汽车整车重量降低10%，其燃油效率可提高6%～8%；汽车整车重量每减少100kg，其百公里油耗可降低O.3～0.6L，二氧化碳排放量可减少约59/km。总的来说，实现汽车轻量化主要有2种途径：一是利用有限元方法，拓扑优化方法改进汽车整车结构及零部件结构，实现结构件材料分布最优化；二是利用各种轻量化材料，包括高强度钢板材料和轻质材料。结构轻量化设计就是利用有限元法和现代优化设计方法进行结构分析和结构优化，以减轻汽车车身、各零部件如发动机、承载件件和内饰件的重量。结构优化设计即在保证产品达到某些性能目标（如强度、刚度）并满足一定约束条件的前提下，改变某些设计变量，使结构的重量最轻，这不但节省了材料，也便于运输和安装。优化设计以数学规划为理论基础，将设计问题的物理模型转换成数学模型，运用最优化数学理论，以计算机和商业软件为优化工具，在充分考虑多种约束的前提下满足设计目标的最佳设计方案。有限元法在结构设计中被广泛使用，它可以使任何复杂的工程问题，简化为有限元模型进行分析研究。目前广泛使用的结构优化工具Altair Optistruct，以有限元法为基础，提供拓扑优化、尺寸优化、形貌优化、自由形状优化等多种优化方法，可以对汽车车架结构及各零部件结构进行分析和优化。在有效满足设计功能及外型要求的前提下，先经过概念

汽车电动座椅的结构和工作原理

汽车电动座椅的结构和工作原理中车在线网2010-08-12 现代轿车的座椅多是电动可调的，又称电动座椅。人们对轿车舒适性的评价多是通过座椅感受的，所以轿车上配备的电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求，即驾驶者通过操纵键，不仅能使驾驶者获得最好的视野，便于操纵方向盘、踏板、变速杆等，还可以将座椅调整到最佳的位置上，获得最舒适和最习惯的乘坐角度。为了满足这些要求，汽车厂家不断采用机械和电子技术手段，制造出可调整的电动座椅。在座椅造型方面，应充分考虑人体身高、重量、乘坐姿势和重量分布等因素，应用人体工程学等先进技术，制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅，如图1所示，可调式电动座椅应按人体轮廓要求设计，能为人体的头部、背部、腰部和臀部提供最佳位置，有些还具有加热功能，在寒冷天气可使乘坐更加舒适。由于座椅还起到车厢装饰的作用，因此座椅面料的颜色要与车厢的总色调配合一致，且手感柔和、质地优良，使人们一坐上去就有一种舒适的感觉。轿车的电动座椅系统由双向电动机、传动机构、调节控制电路等组成。 1、电动机的布置电动机的个数取决于座椅的调节功能的范围，同时必须体积小，负荷能力要大；如果只是调节座椅前后移动，仅需要一个电动机即可实现。在此功能的基础之上再加装二个电机，就可以实现座椅的上下升降、座椅前后端的升降。这就是我们常说的六向移动座椅，装配三个电机即可以实现。如图1所示为电动座椅位置图。很多高级轿车还增加了调整头枕、腰部调节、扶手调节、座椅长度等功能，这些功能的增加都是为了使乘坐者更加舒适。所有这些功能的实现都必须通过电机带动传动机构来实现。

图1 电动座椅部件位置图 2、传动机构的类型要求座椅传动机构运行时有十分良好的平稳性，噪音要低。现代轿车的电动座椅的传动机构一般有蜗轮蜗杆传动、驱动钢丝传动等类型。蜗轮蜗杆传动的传动部件有蜗杆轴，蜗轮、齿轴和齿条等。如图2所示，调整时，蜗杆轴在电动机的驱动下，带动蜗轮转动，从而将齿轴旋入或旋出，即座椅下降或上升。如果蜗轮又与齿条啮合，蜗轮转动将齿条移动，即令座椅前移或后移。6向可调式电动座椅采用3个可以倒转的电机来操作座椅。座椅的前部和后部由不同的电机控制，它还可以被独立地升高和降低。第三个电机控制前/后移动。图2 电动机驱动蜗轮蜗杆

汽车座椅的设计

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机械工程学院毕业设计（论文）题目：新概念汽车座椅的设计专业：车辆工程班级：车辆113 姓名：刘双双学号： 1608110313 指导教师：董福龙日期： 2015-5-3

目录新概念汽车座椅的设计引言：近年来，汽车行业发展十分迅速，汽车在全球范围内的普及率持续增高。尤其是在我国，汽车销售量呈每年递增的趋势。汽车座椅是汽车的重要组成部分，同时也是人和汽车接触最多的零部件，它不仅影响驾驶员驾驶的舒适性，而且也影响着车辆内饰的风格、等级和豪华程度。因此，我国的汽车座椅行业作为汽车工业的重要配套行业，面临着巨大的机遇和挑战。从目前情况上看，我国汽车座椅存在着很多的问题，首先是有透气性差，不能够及时将座椅上的潮气散发。夏天的时候，汽车暴露在阳光下时，车内温度很高，空调调节需要好久才能达到制冷的效果，这就使乘员感到不舒适，消费者只能被动的接受，十分难受。其次就是不能升降，同样高度的座椅，不同的人坐着的舒适度不同，这就意味着这样的座椅与部分人不协调。对于上述问题，我提出的新概念汽车座椅的设计主要是在汽车座椅的内部添加制冷和制热双向调节装置和升降装置 [1]。这种装置可以把人机工程学与汽车座椅融汇到一起，为消费者提供更加舒适的乘坐环境。关键词：汽车座椅；调温器；升降机构；人机工程学； Foreword: In recent years, the automotive industry is developing very rapidly, the popularity of cars worldwide rate continued to increase. Especially in China's auto sales, a trend of increasing every year. Car seat is an important part of the car, also is the people and cars in contact with most of the parts. It not only affects the comfort of the driver, but also affect the style of the interior of the vehicle, grades, and the degree of luxury. Therefore, the car seat industry in China as an important supporting industry of the automobile industry, are faced with great opportunities and challenges. From the point of view of the current situation, China's automobile seat exist a lot of problems, first of all is with poor air permeability, can not be timely to distribute moisture on the seat. Summer, auto exposure in the sun, the temperature inside the car is very high,