汽车座椅头枕冲击

1、河北工业大学城市学院2012届毕业设计说明书PAGE 河北工业业大学城城市学院院毕业设计计说明书书 作 者： 陈慧慧超 学学 号号： 08552655 系： 机械械工程 专专业： 车辆工工程 题 目： 汽汽车座椅椅头枕冲冲击试验验装置设设计 指导者： 武一一民 教授授 评阅者： 20112 年年 066月 001 日毕业设计计（论文文）中文文摘要 汽车座座椅头枕枕冲击试试验装置置设计摘要：汽车座椅椅头枕是是汽车上上与人体体接触最最密切的的部件，汽车座座椅不但但要乘坐坐舒适，还应能能承受人人体重量量，同时时还应能能经受车车辆诸如如起步、加速、制动等等重复动动作和碰碰撞事故故的冲击击，汽车车座椅头

2、头枕是汽汽车上重重要的被被动安全全系统之之一。每每年的汽汽车乘员员伤亡事事故中，有相当当大的比比例是有有成员与与座椅的的二次碰碰撞或车车辆固定定件失效效一起的的。因此此,国家家和行业业制定了了一系列列的技术术标准和和试验方方法, 对汽车车座椅头头枕的要要求越来来越严格格。本文主要要介绍汽汽车座椅椅和根据据国标、行业标标准及试试验方法法研制汽汽车座椅椅头枕冲冲击试验验装置。.关键词: 汽车车座椅 汽汽车座椅椅试验 试试验设备备研制毕业设计计（论文文）外文文摘要Car Seaat aand Heaadreest Impaact Testt Desiign of thee Deviice Absst

3、raact ：Car seaat aand heaadreest is a ppartt caar wwithh huumann boody conntacct mmostt clloseely ，Caar sseatt noot oonlyy waant to takke tthe commforrtabble, shhoulld aalsoo bee abble to witthsttandd thhe hhumaan bbodyy weeighht, alsso sshouuld be ablle tto wwithhstaand vehhiclles succh aas tthe be

4、gginnningg, aacceelerratee, bbrakke rrepeetittivee moovemmentts aand thee immpacct oof tthe craash. caar sseatt heeadrrestt iss immporrtannt iin tthe carr off thhe ppasssivee saafetty ssysttem . TThe creew aacciidennts eacch yyearr thhat a llargge ppropporttionn off thhe mmembberss annd tthe seaat i

5、is aa seeconndarry ccolllisiion or vehhiclle ffixeed aa faailuure cauuse. Thhereeforre, thee naatioon aand inddusttry to devveloop aa seeriees oof ttechhniccal staandaard andd teest metthodds oof ccar seaat hheaddresst rrequuireemennts morre aand morre sstriictlly.Thiss paaperr maainlly iintrroduuce

6、ss thhe ccar seaats acccorddingg too thhe nnatiionaal sstanndarrd, thee inndusstryy sttanddardd annd ttestt meethoods ，too deevellop carr seeat andd heeadrrestt immpacct ttestt deevicce. .Keywwordds:ccar seaats, trryouut oof ccar seaats, deevellopmmentt off exxperrimeent Equuipmmentt目 录1 绪绪论11 11.1

7、设计座座椅头枕枕冲击试试验装置置的意义义 11 11.2 汽车座座椅头枕枕国、内内外发展展状况 22 11.3 本次设设计主要要任务 3 22 汽车车座椅头头枕的国国家标准准4 22.1 汽车座座椅行业业标准 44 22.2 汽车头头枕行业业标准 882.3 对汽车车座椅头头枕的结结构和分分类 100 33 国国家规定定汽车座座椅头枕枕相关试试验113 33.1 汽车座座椅动态态舒适性性试验方方法 133 33.2 汽车座座椅头枕枕性能要要求和试试验方法法 144 44 座座椅头枕枕冲击试试验装置置结构分分析和设设计1664.1 总体尺尺寸的确确定 177 4.2 摆摆锤总成成的设计计 18

8、4.3 绕绕绳机构构总成设设计 19 4.44 CAAXA 图纸设设计 221 44.5 使用说说明 266结论与展展望 277参考文献献28 致谢 2991 绪论论1.1设设计座椅椅头枕冲冲击试验验装置的的意义汽车作为为一种交交通工具具，它的的实际已已经日趋趋完善。从它的的诞生起起，加速速了世界界工业化化的进程程。并给给人们生生活带来来了极大大的方便便，是现现代交通通史上的的一次重重大突破破，在现现代化的的今天，汽车在在国民经经济和人人们的日日常生活活中正起起着巨大大的作用用。同时时社会的的需求也也给汽车车工业提提出了越越来越高高的要求求,其中中座椅头头枕作为为汽车重重要组成成部分，其行业业

9、标准非非常严格格。 汽车座座椅是汽汽车内饰饰部件最最重要的的组成部部分，也也是与驾驾乘者联联系最为为密切的的部件，近年来来越来越越多地受受到了人人们的重重视。根根据J.D.PPoweer的一一项市场场调查显显示，汽汽车座椅椅设计和和车辆外外形设计计已成为为消费者者选购汽汽车的22个主要要因素，而消费费者选择择汽车座座椅的要要求依次次为安全全性、舒舒性、轻轻便。一个性能能优良的的驾驶座座椅除了了为驾驶驶人员提提供一个个与人体体生理特特点相适适应的舒舒适而稳稳定的坐坐姿、良良好的野野位置、具备一一定的操操纵空间间和安全全空间外外,最重重要是减减轻传给给驾驶人人员身体体的振动动和冲击击,满足足振动舒

10、舒适性评评价标准准。头枕是为为了提高高汽车乘乘坐人员员乘坐舒舒适性和和安全性性而设置置的一种种辅助装装置。头头枕的主主要作用用是在汽汽车受到到冲撞时时，具有有防止反反弹的作作用，以以保护驾驾乘人员员的头、颈椎部部位不受受损伤。 早早期，汽汽车的研研究主要要是为汽汽车的动动力性，经济型型，制动动性等。随着时时代的发发展，各各行各业业的现代代化程度度的不断断提高，以及计计算机技技术的发发展，人人们很快快解决了了上述主主要性能能之后，把各项项技术和和精力转转移到汽汽车各方方面。如如：汽车车乘坐的的舒适性性 平顺顺性，操操纵稳定定性，安安全靠性性等等一一些细微微的地方方上来，而影响响这些因因素的一一个

11、重要要部件就就是汽车车座椅。 汽车车座椅是是汽车中中将乘员员，驾驶驶员和车车身联系系在一起起的部件件。它的的功能是是，在规规定的条条件下，能够为为驾驶员员和乘客客提供舒舒适的位位置。正正因它对对汽车行行驶的平平顺性，乘坐舒舒适性，安全性性及操作作方便性性有很大大影响，每年的的汽车乘乘员伤亡亡事故中中，有相相当大的的比例是是由乘员员与座椅椅的二次次碰撞引引起的，基于以以上因素素，汽车车座椅的的设计越越来越受受到人们们的重视视。此次次试验设设备检验验汽车座座椅头枕枕性能，保证座座椅头枕枕的合格格性，车车辆安全全方面有有重要意意义。1.2 汽车座座椅头枕枕国、内内外发展展状况汽车座椅椅不仅代代表着很

12、很重要的的汽车价价值，而而且还包包含了浓浓重的感感情色彩彩，那就就是对乘乘客负责责的态度度。基于于这些原原因，一一款新型型汽车在在开发初初期就会会提出对对座椅设设计的要要求。汽汽车座椅椅设计从从消费者者的需求求出发，赋予产产品新的的功能，提高座座椅的品品质，给给消费者者提供更更加舒适适、安全全和愉悦悦的驾乘乘体验。目前，高品质质的汽车车座椅已已经成为为汽车设设计人员员乃至整整车个性性化设计计风格的的重要考考核标准准之一，同时也也是保障障汽车安安全性能能的一部部分。安安全、舒舒适、美美观的汽汽车座椅椅往往会会成为一一款汽车车的一大大亮点和和卖点所以，随随着国内内外汽车车工业的的高速发发展，对对汽

13、车座座椅要求求越来越越高，国国内外汽汽车生产产企业及及汽车零零部件生生产企业业也在不不断地加加大对汽汽车座椅椅的研发发力度.在座椅椅的新结结构、新新工艺、新材料料的研发发及应用用领域下下工夫顺顺应汽车车技术“绿色”和安全全的发展展潮流.轻量化化、模块块化，以以及更注注重安全全性、环环保型、舒适性性，将会会成为未未来汽车车座椅设设计的发发展趋势势。1轻量化化要求 鉴于汽汽车节能能及降低低汽车重重量这一一发展趋趋势，座座椅的减减重也被被斌予重重大意义义。目前前，已经经有部分分汽车及及零配件件生产厂厂家运用用了各种种高强度度钢材及及铝合金金等材料料代替原原有材料料，满足足了座椅椅强度的的要求，同时又

14、又能降低低座椅重重量。2模块化化 将各种种标准化化部件组组合成独独特的模模块，形形成不同同的平台台化结构构。进行行产品开开发时，可以从从一整套套灵活机机动的组组合构件件中有选选择地组组成座椅椅系统，不仅能能减少投投资，同同时还能能节省研研发时间间和成本本。3安全性性 为了增增强座椅椅的安全全性，各各种新技技术也将将越来越越多地运运用到座座椅系统统中，例例如自适适应主动动头枕、带有被被带或者者安全带带的靠背背支撑系系统，保保护头部部、躯体体臀的安安全气囊囊等。4舒适性性 座椅的的舒适性性不仅要要让驾乘乘人员坐坐在座椅椅上时感感到舒服服，还应应综合考考虑驾乘乘人员的的各种感感官知觉觉(比如如视觉、

15、触觉、听觉和和嗅觉)、心里里感觉和和功能性性感觉(是否符符合人体体工程)等，这这将在未未来的座座椅设计计中变得得越来越越重要。电动座座椅、腰腰托和按按摩系统统、座椅椅加热的的通风装装里、双双密度的的坐垫泡泡沫等技技术的普普及也将将大大提提升座椅椅的舒适适性。5环保性性 目前，在座椅椅的设计计和开发发过程更更注重采采用“绿色”和可再再生环保保材料，例如采采用可再再生的原原材料生生产发泡泡产品等等。另外外，轻量量化的产产品设计计.即采采用更少少的材料料也是提提高产品品环保性性1.3本本次设计计的主要要任务查阅相关关的汽车车座椅及及头枕设设计方法法试验方方法及国国家标准准，了解解汽车座座椅结构构及实

16、验验装置。熟悉CCAXAA、UGG等计算算分析软软件，撰撰写前期期报告。根据标标准，计计算分析析实验装装置，设设计装置置结构，绘制装装置相关关图纸。 本次参参照汽车车座椅头头枕国家家标准的的冲击要要求，设设计一套套座椅冲冲击试验验装置，本次毕毕业设计计要求首首先对实实验装置置进行计计算分析析，设计计装置的的具体结结构形式式，绘制制装置的的CAXXA图纸纸。通过这次次毕业设设计认真真深入回回顾大学学里所学学的知识识。毕业业设计设设计 汽汽车制造造、汽车车理论、理论力力学、材材料力学学等各方方面的知知识。通通过不断断思考不不断计算算，学会会设计过过程中的的探索 ，培养养自己独独立设计计，查询询书籍

17、，计算数数据的能能力。汽车座椅椅头枕的的国家标标准2.1 汽车车座椅行行业标准准 2.11.1 一般要要求 （1） 座椅椅总成应应符合标标准要求求，并按按经规定定程序批批准的产产品图样样和技术术文件制制造 （2） 座椅表表面不得得有任何何可能危危及乘员员安全的的粗糙面面或尖棱棱，应符符GB-115552-19999的要要求 （3） 所有有面套应应符合其其对应图图样的缝缝制及外外观要求求 （4） 座椅椅表面应应无污染染、破损损、开裂裂等缺陷陷以及客客户不能能接受的的褶皱 （55） 座座椅H点点的测量量啊按GGB/TT115563-19995.应应满足设设计要求求，允许许误差115mmm。 躯干干

18、角度误误差3。假人人的型号号采用SSAE J8226-220022的规定定。 （6） 安装扭扭矩应满满足设计计图样要要求。 （7） 座椅安安装位置置尺寸应应满足设设计要求求，采用用验具检检验。 （88） 座座椅处于于任何给给定的位位置，滑滑道手柄柄应能够够复位。滑道调调节后应应能够锁锁定座椅椅。2.1.2 性性能要求求 （1）面面料性能能要求 座椅椅面套的的面料性性能要求求和试验验方法应应满足客客户要求求 （2）非非金属材材料的排排放性能能试验 座椅非非金属材材料的排排放性能能试验应应满足以以下条件件： A）可可凝结水水试验按按照SAAE JJ17556-119944 的试试验方法法，其界界定

19、值为为：G 33mg; B) 气味测测试按照照SAEE J113511-19993 测试方方法，其其界定值值为：气气味评分分小于或或等于33.5 （3）燃燃烧特性性 烧特性性和试验验方法按按GB 84110。 （4）座座椅系统统强度要要求 座椅椅系统强强度要求求和试验验方法按按 GBB 1441677 （5）正正面碰撞撞要求 正面面碰撞要要求通过过汽车向向前的碰碰撞试验验，对配配置假人人的座椅椅状况进进行验证证分析， 要求求在减速速时，假假人不允允许冲撞撞其他物物体。座座椅零件件及止动动和调节节装置不不准碎 裂或或拉断，允许弯弯曲。靠靠背松开开装置仍仍需保持持功能完完好。 （6）后后部碰撞撞要

20、求 后部部碰撞要要求通过过汽车向向后的碰碰撞试验验，对配配置假人人的座椅椅状况进进行验证证分析， 在碰碰撞时，靠背可可弯曲，但不允允许冲撞撞其他物物体。座座椅零件件不允许许碎裂或或拉断， 座椅椅和地板板之间的的固定装装置不允允许扯断断，座椅椅止动装装置不允允许松开开，切保保持其 功能能完好。靠背松松开装置置仍需保保持完好好。 （7）侧侧面气囊囊系统及及其附属属的座椅椅面套实实验要求求 侧面气气囊系统统及其附附属的座座椅面套套试验要要求保证证座椅靠靠背的侧侧向气囊囊总成的的质量和和性能，对安装装有侧向向气囊的的座椅靠靠背总成成进行爆爆破试验验。试验验后，侧侧向气囊囊靠背总总成或靠靠背面套套仅允许

21、许在规定定位置上上爆开，不允许许零件松松动，气气囊经受受住充气气过程考考研，保保证充分分时间要要求。 （8）静静态刚性性试验 静静态刚性性试验验验证前座座椅骨架架的刚度度，前座座椅骨架架在5000N的的作用下下，弹性性变形应应不大于于预定值值。 （9）颠颠簸和蠕蠕动试验验 颠簸簸和蠕动动试验验验证座椅椅的骨架架、泡沫沫和面套套的疲劳劳寿命，在1000次/minn的频率率下，进进行坐垫垫1000 0000次、靠背550 0000次次的振动动试验，试验后后的样品品应无异异常情况况出现，座椅骨骨架无裂裂缝，泡泡沫无变变形，面面料和衬衬垫无破破损、HH点最大大变动在在额定范范围内。 （110）模模拟人

22、体体进出座座椅试验验 模模拟人体体进出座座椅试验验对带面面套的座座椅进行行面料耐耐磨性试试验，模模拟人体体进出115 0000次次的座椅椅试验，试验后后的座椅椅面套不不应出现现断裂、结团、不应脱脱散和漏漏底，不不允许出出现磨损损，缝线线不允许许断裂（11）前坐垫垫向下强强度试验验 前前排座椅椅坐垫向向下强度度试验是是对座椅椅的坐垫垫进行的的强度试试验，验验证坐垫垫骨架、座椅操操作机构构的强度度，试验验后的座座椅骨架架和坐垫垫骨架的的固定支支架应无无破裂，高度调调节机构构和滑道道所止机机构无破破裂，滑滑道锁止止机构不不失效，并可以以打开。 （112）纵纵向调节节疲劳试试验 纵纵向调节节疲劳试试验

23、后，滑道的的操纵和和解锁都都应该是是轻松灵灵活；功功能正常常，座椅椅可以均均匀地进进行调节节。 （113）靠靠背骨架架总成强强度试验验 靠靠背骨架架总成强强度试验验应在座座椅靠背背达到最最大负载载时（靠靠背骨架架变形时时承受的的最大负负荷），靠背骨骨架和调调角器应应无损伤伤。 （114）靠靠背骨架架总成刚刚度试验验 靠靠背骨架架总成刚刚度试验验将座椅椅骨架总总成固定定在试验验夹具上上，放到到试验台台上并调调节至设设计位置置。在靠靠背顶部部中心处处，垂直直于靠背背向后施施加试验验力，在在15ss内递增增10000N。卸载后后测得的的塑性变变形应不不超过110mmm。 （115） 靠背骨骨架总成成

24、耐久性性试验 靠靠背骨架架总成耐耐久性试试验将座座椅骨架架总成，固定在在试验台台上。在在靠背顶顶部中心心处施加加一个水水平向后后方向003000N的的循环载载荷，次次数为110 0000次次，频率率为300次/mmin在在10 0000次循环环载荷后后，前座座椅骨架架总成不不允许出出现裂缝缝。 （116） 靠背骨骨架总成成间隙试试验 靠靠背骨架架总成间间隙试验验是测量量座椅靠靠背在持持续加载载前后的的变化，要求座座椅靠背背在持续续加载前前后应是是主观无无间隙的的。在加加载力到到达255 N时时，座椅椅靠背的的间隙不不超过33.5 mm. 当加加载力到到达1447 NN时，加加载点最最大间隙隙不

25、应超超过155 mmm. (17) 靠靠背调节节疲劳试试验 靠靠背调节节疲劳试试验要求求座椅靠靠背在88 0000次循循环试验验后，靠靠背调节节应轻便便灵活、均匀、试验前前后间隙隙满足标标准要求求。（18） 座椅椅扶手强强度和刚刚度试验验 座座椅扶手手强度和和刚度试试验要求求座椅扶扶手固定定在刚性性夹具上上，在离离座椅扶扶手前端端25 mm处处可加载载一个2222 N的侧侧向载荷荷时，座座椅扶手手的最大大变形不不大于225 mmm，塑塑性变形形不超过过6 mmm（19）扶手循循环试验验 扶手循循环试验验要求将将座椅靠靠背和夹夹具固定定在试验验台上，座椅扶扶手的闭闭合位置置为起点点，把扶扶手从闭

26、闭合位置置打开到到工作位位置，再再把扶手手从工作作 位置关关闭到闭闭合位置置，循环环3 0000次次。扶手手在3 0000次循环环试验后后必须保保持原有有功能要要求，无无铰链机机构缺陷陷，面套套不应出出现断裂裂、脱散散和漏底底。头枕功能能试验头枕功能能试验上上下调节节操作力力应小于于1400N，倾倾斜调节节操作力力矩应为为3 NNm66 Nm头枕循环环试验 头枕循循环试验验要求将将座椅靠靠背和夹夹具固定定在试验验台上，座椅头头枕的最最低位置置为起始始点，把把头枕从从最低位位置移动动到最高高位置，再把头头枕从最最高位置置移动到到最低位位置，循循环2 0000次。头头枕试验验后必须须能保持持在可调

27、调位置。靠背调节节功能试试验 靠靠背调节节功能试试验测试试靠背调调节的操操作力手柄式调调角器在在位于距距手柄前前段300mm处处，用一一个垂直直于手柄柄的199.6 N 688.0 N 的的操作力力来打开开调角器器旋转式调调角器在在位于手手轮旋转转中心处处加载一一个力矩矩，靠背背向上运运动力矩矩不大于于2.88 Nm ，靠背向向下运动动力矩不不大于22.4 Nm。座椅总成成纵向调调节功能能 座座椅总成成纵向调调节功能能试验测测试座椅椅纵向调调节的操操作力。在座椅椅坐垫上上H点位位置向下下加载660 kkg的载载荷，用用测力计计测量手手柄打开开的操作作力，此此开启操操作力应应小于 68 N。用用

28、测力计计测量座座椅纵向向调节的的力，此此力应小小于1666 NN。座椅动态态舒适性性 坐坐椅应具具有良好好的震动动性能和和舒适性性，座椅椅动态舒舒适性的的试验方方法按 QC/T555-199932.2 头枕的的行业标标准 2.22.1 一般要要求1.基准准点“H点”代表人体体的三维维H点装装置的躯躯干相对对于大腿腿的理论论转轴与与座椅纵纵向垂直直平面的的交点2.基准准线GB1115511-20003 中附录录图所示示的通过过三维人人体模型型的线3.头线线通过头部部之心和和颈部与与胸部交交点的直直线。当当头部处处于自然然状态时时，头线线应与基基准线重重合4.折叠叠座椅偶尔使用用，而平平时折叠叠起

29、来的的辅助座座椅5.调节节装置能将座椅椅或其部部件的位位置调整整到适应应乘员乘乘坐姿态态的装置置。该装装置有如如下功能能纵向位移移垂直位移移角位移6.座椅椅移位折折叠装置置为便于成成员的出出入，使使座椅或或其一部部分旋转转和移动动的装置置。座椅椅或其一一部分旋旋转和移移动中无无固定中中间位置置2.2.2 技技术要求求： 1.头头枕不应应给车内内成员带带来额外外的危险险。尤其其不允许许在任何何位置上上出现可可能增加加成员伤伤害程度度的危险险凸起物物或棱边边。位于于以下规规定的碰碰撞区域域内的头头枕部分分应通过过本标准准中规定定的能量量吸收性性试验（1）碰碰撞区应应位于距距离座椅椅对称面面左右各各

30、70mmm的两两纵向垂垂直平面面间的区区域。（2）碰碰撞区应应位于从从H点沿沿基准点点向上6635mmm处且且垂直于于基准线线的平面面以上的的区域（3）以以上规定定区域的的能量吸吸收性试试验不适适用于最最后排座座椅头枕枕 2.位于上上述两纵纵向垂直直平面以以上区域域的头枕枕的前、后表面面应加衬衬垫，以以避免骨骨架与乘乘员头部部直接接接触。在在这些区区域中能能被直径径为1665mmm头型接接触的表表面曲率率半径应应不小于于5mmm 。 位于于上述区区域的内内的部件件，若满满足表准准规定的的吸能性性试验，则认为为满足要要求，如如果上述述所述头头枕和其其支承件件部分的的表面材材料肖氏氏硬度低低于50

31、0度，本本条中除除对本标标准吸能能性试验验的要求求外的所所有要求求只适用用于刚性性部件。头枕在座座椅或车车身构件件上的固固定方式式应保证证头枕在在试验过过程中，对于有有试验用用头型产产生的作作用压力力，其衬衬垫、固固定处或或座椅背背不得出出现刚性性的可致致伤害的的凸起。2.2.3 头头枕高度度应满足足： 1.对对于高度度不可调调的头枕枕，对于于前排座座椅，其其高度不不应低于于8000mm，而对于于其他排排座椅其其高度不不应低于于7500mm在高度7750mmm以下下应无“使用位位置”除前排座座椅以外外的其他他座椅头头枕可调调到高度度低于7750mmm的位位置，但但要向成成员清楚楚地说明明该位置

32、置不是头头枕的使使用位置置对于前排排座椅，若被乘乘坐时其其头枕能能自动回回到使用用位置的的话，则则头枕座座椅无人人乘坐是是自动降降至告诉诉低于7750mmm 2.为为保证头头枕与车车顶、车车窗和车车身其它它结构质质检留有有足够的的间隙， 3.对对安装高高度可调调的头枕枕，头枕枕使用部部分的高高度不应应小于1100mmm 4.对对安装高高度不可可调的头头枕，头头枕与座座椅靠背背的间隙隙不应大大于600mm 5.对对安装高高度可调调的头枕枕，处使使用者故故意采用用非正常常操作方方法之外外，不应应是其安安装高度度超过最最高调整整极限。2.3 汽车座座椅头枕枕结构和和分类2.3.1汽车车的座椅椅 一个

33、个性能优优良的驾驾驶座椅椅除了为为驾驶人人员提供供一个与与人体生生理特点点相适应应的舒适适而稳定定的坐姿姿、良好好的视野野位置、具备一一定的操操纵空间间和安全全空间外外,最重重要是减减轻传给给驾驶人人员身体体的振动动和冲击击,满足足振动舒舒适性评评价标准准。从驾驶人人员隔振振防护角角度出发发,一个个性能优优良的驾驾驶座椅椅在正常常的工作作状态下下,其动动态性能能应当符符合下列列要求:传给驾驾驶人员员的振动动负荷尽尽可能小小. 在在同样条件下,不同体体重驾驶驶人员所所承受的的振动负负荷最好好大致相同同,不要要有大的的变化;座椅悬悬架的固固有频率率应不随随驾驶人人员体重重的改变而变变化,始始终保持

34、持最优的的振动传传递特性性;座椅悬悬架尽可可能只作作垂直方方向的振振动;座椅悬悬架系统统(包括括驾驶员员在内)阻尼固固有频率以1. 52. 0Hzz为宜。2.3.2座椅椅的结构构仪器车驾驾驶员座座椅为例例，起主主要由以以下零件件组成：坐垫，骨架、靠背骨骨架、头头枕、泡泡沫、面面套、调调角器、滑轨、调节机机构、塑塑料装饰饰件等。汽车座座椅的组组成 图图 2-12.3.3座椅椅的设计计原则 (11)产品品安全。座椅作作为安全全部件，在被动动保护中中起决定定性作用用。首先先，在发发生事故故时它要要保证乘乘坐人员员处在自自身的生生存空间间之内，并防止止其他车车载体进进人这个个空间。其次，要使乘乘坐人员

35、员在事故故发生过过程中.保持一一定的坐坐姿，以以使其他他的约束束系统能能充分发发挥其保保护效能能。除具具有防止止事故发发生的功功能外，座椅还还应具有有在乘坐坐人员与与其发生生碰撞时时，使乘乘坐人员员的伤害害减轻到到最低的的性能，即座椅椅能够吸吸收乘坐坐人员与与之碰撞撞时产生生的能量量。座椅椅骨架结结构的设设计，调调角器、滑轨等等核心部部件的选选型都应应在基于于满足安安全性条条件的基基础上进进行。 (2)舒适。合理的的座椅设设计能使使乘客保保持良好好的坐姿姿，使其其脊柱自自然弯曲曲，保证证合理的的体压分分布并使使其肌肉肉松弛，使乘客客上身通通向大腿腿的血管管不受压压迫，血血液循环环正常;并具有有

36、腰椎依依托感、腰背部部贴和感感和侧向向稳定感感。能有有效隔离离或衰减减汽车在在行驶过过程中产产生的振振动，满满足大多多数驾乘乘者坐姿姿舒适的的要求。汽车座座椅设计计应该充充分考虑虑人体尺尺寸、人人体重量量和乘坐坐姿势等等因素。座椅布布置、造造型外形形尺寸、海绵泡泡沫的性性能等都都会影响响座椅的的舒适性性。 (3)操作便便利。座座椅还需需操纵方方便，调调节手柄柄和按钮钮的布22必须在在驾乘者者伸手可可及的位位置，并并符合常常人的操操作习惯惯且操纵纵力适中中。 (4)造型美美观。座座椅外观观造型、面料颜颜色和质质感要与与整车造造型协调调一致.设什人人员要充充分考虑虑和分析析驾乘人人员在使使用汽车车

37、过程中中各感官官知觉的的需求。 (5)配置多多样性。座椅配配置多样样性包括括座椅功功能的多多样性(座椅前前后调节节、上下下调节及及部支撑撑调节、座椅可可翻转、折盛等等功能)及座椅椅形式多多样性(后排座座椅采用用连体座座椅或是是独立座椅)等.最最大限度度地满足足不同客客户群的的需求。2.3.4座椅椅分类汽车座椅椅根据其其使用位位置可以以分为：前排 后排 中排座座椅。其其中，前前排座椅椅一般为为驾驶员员座椅和和副驾驶驶员座椅椅.中排排座椅单人独立立座椅、双人连连体座椅椅或4/6分座座椅，后后排座三连体座座椅或55/5分分座椅 图图2-222.3.5 头头枕的分分类头枕 用于限制制成年成成员头部部相

38、对于于其躯干干后移，以减轻轻在发生生碰撞事事故时颈颈椎可能能收到的的损伤程程度的装装置。1.可拆拆式头枕枕采用插入入或固定定的方式式与座椅椅靠背相相连且可可以与座座椅分开开的头枕枕2.分体体式头枕枕采用插入入或固定定的方式式与车身身结构相相连且完完全与座座椅分开开的头枕枕3 国家家规定汽汽车座椅椅头枕相相关试验验3.1 汽车座座椅系统统强度要要求及试试验方法法3.1.1 强强度要求求除M2 M3类车的的乘客座座椅外，每个成成员座椅椅必须满满足一下下要求：铰接式可可翻转座座椅、折折叠座椅椅（包括括靠背可可调节座座椅）必必须装有有自锁装装置。调调节装置置和限位位装置应应便于操操作。通过座椅椅质心，

39、分别沿沿水平向向前和向向后各施施加相当当于座椅椅总成重重力200倍的力力。座椅椅总成与与车身本本体不得得分离。对可调调式座椅椅，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能能力。座座椅背面面如果有有防止座座椅后退退的结构构件时，仅向前前加载。另外，对于前前向座椅椅，当汽汽车安全全带安装装固定点点装在座座椅上时时，施加加上述向向前负荷荷时必须须同时按按GB 141167 中的规规定对安安全带的的安装固固定点施施加相应应的力。 对铰接式式可翻转转座椅，通过座座椅总成成质心，沿水平平方向向向前施加加相当于于座椅总总成重力力20倍倍的力，对折叠叠座椅，通过靠靠背

40、的质质心，沿沿水平方方向向前前施加相相当于靠靠背重力力20倍倍的力，限制装装置不得得自动松松脱和损损坏。当座椅总总成承受受一个相相对于座座椅R点点为3773 NNm 力力矩的时时候，对对向前座座椅，该该力水平平向后，对后向向座椅，该力水水平向前前，座椅椅骨架不不应损坏坏并且座座椅总成成与车身身本体不不应分离离。对可可调式座座椅，调调节装置置在试验验中应能能使座椅椅保持原原调节位位置，在在试验后后允许失失去调节节功能。折叠座椅椅，铰接接式可翻翻转座椅椅承受以以下的力力，其限限位装置置不得自自动松脱脱和损坏坏。对前前向座椅椅，通过过座椅铰铰接或折折叠部分分的质心心，沿水水平方向向向前施施加相当当于

41、座椅椅铰接或或折叠部部分重力力20倍倍的力，对后向向座椅，通过座座椅铰接接或折叠叠部分的的质心，沿水平平方向向向后施加加相当于于座椅铰铰接或折折叠部分分重力88倍的力力。3.1.2 试试验方法法 11.将座座椅按设设计要求求安装在在车身上上或模拟拟车身的的试验台台上。如如果座椅椅上无适适当着力力点，允允许在试试验项目目不涉及及的部位位局部加加强，加加强杆的的上端固固定在同同一根水水平梁上上，另一一端固定定在座椅椅调节机机构连接接件上尽尽可能靠靠前的部部位，水水平梁高高度挺与与座椅质质心高度度相同2.座椅椅的坐垫垫与靠背背为分开开式且分分别安装装在车身身上时，应分别别通过各各自的质质心沿水水平向

42、前前和向后后施加相相当于各各自重力力20倍倍的力。3. 进进行条要求求的试验验时，对对可调节节座椅，应分别别将座椅椅调节到到最后位位置，并并将靠背背锁止在在设计角角度的位位置或者者与此相相当的设设计角度度位置。4. 进进行第条要求求的试验验时，其其限制位位置应预预先固定定好。5. 分分别按第第条、第第条、第第条的要要求逐渐渐加载到到规定值值，并在在该值上上保持00.2 S 以以上。加加载速度度不超过过5 mmm/mmin。3.2 汽车座座椅头枕枕性能要要求及试试验方法法3.2.1 术术语 1.头头部模型型 指直直径为1165 mm的的球状或或半球状状的刚性性模型，动态试试验时其其作用于于撞击点

43、点的有效效质量为为6.88 kgg 2.假假背（靠靠背加载载板） 根据GGB/TT 1115599 规定定的人体体模型躯躯干背部部形状制制作的曲曲面加载载板。座椅中心心面 根据据GB/T 1115559 规规定的成成人男子子20 百分位位的三维维H点装装置按GGB/TT 1115633 的程程序着坐坐在座椅椅上，由由三维HH点装置置左右对对称中心心面来确确定的座座椅基准准面。3.2.2 性性能要求求1. 位置及及尺寸 头头枕的位位置及尺尺寸应满满足下属属要求 沿平平行于躯躯干基准准线测量量头枕的的顶端到到R 点点的长度度，驾驶驶员座椅椅为 7700 mm 以上，其他座座椅为6650 mm以以上

44、。 由头头枕顶端端沿平行行于躯干干基准线线方向下下65 mm 处或者者由R 点沿平平行于躯躯干基准准线向上上6355 mmm处，头头枕的外外形宽度度一座椅椅中心面面为对称称面，左左右各应应宽855 mmm 以上上。 位置置可以调调节的头头枕的外外形高度度沿平行行于躯干干基准线线方向测测量为 1000 mmm以上。 22. 强强度和吸吸能头枕按按4.22.3.2的方方法试验验时，头头型移动动量必须须小于1102 mm，将载荷荷加至8890 N时头头枕及其其安装部部件在座座椅及靠靠背等损损破前不不能破损损或脱落落。头枕按按4.22.3.4的方方法试验验时，加加给摆锤锤的减速速度连续续超过880 g

45、g 的时时间必须须小于33 mss。3.2.3 试试验方法法 11. 座座椅及头头枕在试试验机上上安装 座椅椅及头枕枕按实车车的安装装条件安安装在试试验机上上。具有有调节机机构的座座椅及头头枕的位位置按下下述要求求来调节节，其他他的调节节机构调调节到设设计标准准位置。 座椅椅前后方方向调节节到设计计的最后后位置。 座椅椅上下高高度调节节到设计计标准位位置。 座椅椅靠背的的角度调调节到设设计标准准的位置置，或者者悬着550 百百分位人人体模型型的躯干干基准线线偏离铅铅垂方向向尽量接接近255角。 （44） 头头枕高度度及前后后方向的的调节 静态态试验时时，在高高度方向向将头枕枕调节到到设计上上的

46、最高高位置后后，在前前后方向向再调节节到最后后位置。 动态态试验时时，在高高度方向向将头枕枕调节到到设计上上的最低低位之后后，在前前后方向向再按下下述要求求调节。在前方撞撞击试验验时，调调到设计计上的最最后位置置。做后方撞撞击试验验时，调调到设计计上的最最前位置置。 22. 静静态试验验 假背背的H 点与座座椅 RR 点重重合，用用假背对对座椅加加载，使使得绕 H点的的后翻力力矩为3373 Nm ，确定此此时的移移位躯干干基准线线的位置置。 在座座椅中心心面上用用头型绕绕R 点点对头枕枕施加 3733 Nm的力力矩，载载荷作用用点为从从头枕的的顶端沿沿着平行行于座椅椅位移前前的躯干干基准线线向

47、下665 mmm 处处，载荷荷作用方方向与唯唯一躯干干基准线线垂直。 测量量加载时时的头型型移位的的最前端端和移位位躯干基基准线之之间的距距离（简简称头型型的移动动量），同时检检查头枕枕有无破破损。 进一一步将载载荷加至至8900N，检检查头枕枕、座椅椅及骨架架有无破破损或脱脱落。3. 动动态试验验 可采采用用摆摆锤式、发射式式、落下下式等实实验装置置。 前方方装机试试验a）撞击击点在座座椅中心心面上距距头枕顶顶端，平平行于躯躯干基准准线向下下65mmm处，沿水平平方向将将头型以以251kmm/h的的速度向向头枕的的前面撞撞击。b）记录录撞击时时作用在在头型的的时间和和加速度度曲线。 后方方撞

48、击试试验a）撞击击点位于于座椅中中心面上上，且在在与水平平面成445角的直直线与头头枕后面面相切的的切点上上，沿与与水平面面成455角，将将头型以以251kmm/h的的速度向向头枕的的后面撞撞击b）记录录撞击时时作用在在头型上上的时间间和加速速度曲线线。4 座椅椅头枕冲冲击试验验装置设设计分析析和设计计本实验装装置对汽汽车座椅椅头枕进进行动态态试验的的，一般般座椅的的动态试试验可采采用摆锤锤式，发发射式、落下式式等实验验装置。本装置置是摆锤锤式，它它的主要要部分是是摆锤总总成。该该摆锤是是中空的的半球型型，外球球面半径径。根据据汽车车座椅头头枕（GB/T 111555089）规定为为1655m

49、m。其转动动轴用球球轴承支支撑摆锤锤在撞击击中心上上的这算算质量应应为6.8kgg。摆锤锤是一个个刚性撞撞击头，其中心心应与头头枕的撞撞击点相相重合。摆锤固固定在摆摆杆上。由于汽车座座椅头枕枕规定定摆锤以以24.1kmm/h的的速度撞撞击头枕枕。为使使摆锤达达到一定定速度，摆杆于于轴相连连。轴转转动带动动摆杆及及摆锤。使其上上升到一一定高度度，然后后使其落落下。本装置另另一个主主要总成成是座椅椅支架总总成，用用来固定定座椅。摆锤撞撞击座椅椅的位置置及方向向有一定定的要求求，因此此支架由由槽钢和和角钢组组成，并并由螺栓栓连接而而成，并并可通过过调节槽槽钢和角角钢的相相对位置置，来满满足一定定要求

50、。 除以以上所述述，本装装置还有有支撑骨骨架，摆摆锤提升升机构，测速仪仪等部分分4.1总总体尺寸寸的确定定1.总高高的确定定总高主要要由摆锤锤杆高度度，座椅椅高度，及座椅椅支架高高度来决决定。4.1.1摆锤锤杆长度度的确定定为保证撞撞击头与与头枕撞撞击时的的撞击速速度达到到24.1kmm/h，拟采用用通过摆摆杆把撞撞击头提提升到一一定高度度。放开开后产生生的摆动动冲击来来实现。提升高度度的计算算如下： EQ F(1,2) mrv22= mmrgaa=2.29mm摆锤由转转动中心心到摆锤锤撞击中中心距离离mr- 摆锤在在撞击中中心的折折算质量量v- 撞撞击时摆摆锤速度度 考考虑到摩摩擦损失失，冲

51、击击头提升升高度为为23330mmm，摆杆杆长度就就是提升升高度加加上装配配长度为为24440mmm，摆杆杆提升的的准确位位置最后后由光电电测速器器确定。 4.11.2 座椅高高度确定定靠背高度度 45505600mm头枕高度度至少8850mmm座椅支架架由于座椅椅靠背夹夹角范围围为922 1115座椅高度度是变化化的，为为适应各各种汽车车座椅能能在同一一支架上上固定并并能保证证前后冲冲击方向向对角度度的要求求，支架架的高度度，左右右倾斜角角度，试试验时根根据被测测试座椅椅的安装装尺寸装装配后，才能把把座椅固固定到支支架上定定座椅支支架高度度为12200mmm、4.2 摆锤总总成设计计摆锤在撞

52、撞击中心心的计算算质量应应为6.8kgg，直径径应为1165mmm，刚刚性撞击击头，其其中心应应为头枕枕的撞击击点相重重合。摆锤尺寸寸计算 mraa=m锤锤a+(L杆-400)m杆杆/2mr=mmL/aamr 摆锤在在撞击中中心上的的折算质质量为66.8kkgL 摆锤系系统质心心到传动动轴心间间距离 mma 撞击击中心与与传动轴轴心间的的距离 a=223300mm m锤 =5.2922kgm档 =0.6699kkg摆锤剩余余质量m =44.5993kgg电磁铁的的吸引力力 L铁FF=mrra F=15.84kkgf考虑摩擦擦 F实实际取550kggf4.3 绕绳机机构总成成设计4.3.1 减减

53、速器的的选择作用在绕绕绳圆盘盘上的圆圆矩为M圆= 31+66.82.333+11.21160.552=20.06（kgmm）其中数据据 1.2166 一根根电磁铁铁的质量量 0.5 力臂臂 3 电磁铁铁质量 则钢钢丝绳上上所需拉拉力为 F拉=20.06/0.004 = 5001.55 kggf为减轻认认为作用用，在绳绳子另一一端安装装减速器器，由于于摆线针针轮减速速器重量量轻，体体积小，传动比比大，传传输力矩矩大，故故选定减减速器型型号为 BW115-559（JJB29982-81）验证输出出轴许用用转矩因为输出出轴所装装卷筒直直径为550mmm 故输输出承受受转矩为为 MM输= 5501.5

54、0.00529.88 = 1222.886 NNm2217.27NNm4.3.2 手手柄需转转圈数 把摆摆锤提高高到水平平位置，绳子缠缠绕距离离为： L绕 =8001 = 200其中：（80为为缠绕圆圆盘直径径） 设设手柄需需转圈数数为n，则 n = 244 圈其中数据据： 50绕绳卷卷筒直径径 59 减速速器传动动比4.4 CAXXA 图图纸设计计 4.44.1 摆锤总总成图 图4-1 摆摆锤总成成4.4.2 底底座总成成 图44-2 底座总总成4.4.3 减减速轮图4-33 减速速轮4.4.4 立立柱总成成 图图4-44 立柱柱总成4.4.5 轴轴承座总总成 图44-5 轴承套套总成4.4.6 加加