毕业设计论文人体工程学汽车座椅的设计Word格式.docx

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摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅰ

Abstract┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ

第1章绪论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1

1.1立项背景┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1

1.2设计主要技术条件及参数┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2

第2章总体设计思路及总体技术方案设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2

第3章座椅详细技术内容及设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2

3.1汽车座椅设计与人体坐姿生理特┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2

第四章人体工程学座椅的设计对人的益处┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4

第五章安全与舒适统一享受汽车座椅所带来的乐趣┈┈┈┈┈┈┈┈6

5.1超出常规的严格的公司标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6

5.2人机工程效应的重要意义┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

5.3S60汽车内突出动感的座椅设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

5.4为XC90型车设计全新的座椅┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8

5.5人机工程学的两个不同领域┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8

5.6为长途驾车旅行创造无穷乐趣┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8

结论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈10

致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11

参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈12

附录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈13

第1章绪论

现代轿车已经不是一个单纯的运载工具，它已经是“人、汽车与环境”的组合体。

座椅作为汽车使用者的直接支承装置，在车厢部件中具有非同小可的重要性。

汽车座椅的主要功能是为驾驶者提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶座位。

1.1立项背景

全球经济体化的今人,兼并重组已司空见惯。

在过去6年。

北美市场的汽年座椅总装由24家减为18家。

那么它是否将象其他零部件行业样,继续演绎着合并的故事呢?

不然。

据最新信息,剑2006年,北美将增加两家新的庠椅总装供应商——Faur。

ci8和TIsA（har'

Takashlmaya的合资食业）。

可见,汽l午鹰椅市场在不断成眭之中。

究其原因,现代汽车座椅除满足原先的使用要求外,它有了更多的要求，如舒适度、可睡眠等。

1.2设计主要技术条件及参数

制造汽车座椅，首先要从人机工程学原理讨论研究坐姿的优缺点,良好坐姿的必要条件是将最适当的压力分布于各脊椎骨之间的椎间盘上,并将最适当、最均匀的静负荷量分布于所附着的肌肉组织上.运用人体解剖学原理,分析不良坐姿造成的不舒适感和脊椎疾病,用姿势原状恒定原则分析坐姿行为,认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡以取得折衷的过程;

从而提出座椅设计的基本原则及其主要的参考数据。

只有座椅的结构和尺寸设计使脊柱形态接近于正常自然状态，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止疲劳。

（2）坐姿体压分布。

当座椅上的人处于坐姿状态时，人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布。

可见，坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。

（3）座垫上的体压分布。

根据人体组织的解剖学特性可知，坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位，适合于承重，而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布，故不宜承受重压。

人坐在座椅上最舒适的姿势，是臂部离开靠背向前略移，上体胸肩部位与大腿下平面之间夹角为115°

。

使腰背肌肉放松，双腿能舒适地搁置于地面，使腹部通向大腿的血管不受压迫，血液正常循环，符合人体座下休息时的生理要求。

坐姿人体测量尺寸是座椅静态尺寸设计的主要依据。

与座椅设计相关的人体测量主要尺寸有：

坐着的高度（自然）；

膝盖的高度；

坐着臀部高度；

肘高；

大腿净高；

臀部至膝盖的距离；

臀部至小腿的距离；

肘至肘的宽度；

臀部宽度。

宽度：

一般500左右

深度：

一般450~480

从人体工程学的角度说明座椅设计要考虑并处理好那些基本问题

座面高：

430mmor380~480mm推荐斜度3°

座面宽：

大于400mm

座面深：

375~400mm

靠背宽：

325~375mm；

与座面的夹角：

95~100°

在水平方向宜有弧度。

扶手内宽：

大于460mm；

高：

140~220mm

第2章总体设计思路及总体技术方案设计

因为本设计是专为长途旅行车乘客设计的睡眠座椅，所以，我为座椅设计了车靠，因为在车上是不可能实现躺下或仰卧幅度很大的睡眠姿势的，一般情况下，人们坐立睡觉的话都会出现向一侧倾斜的情况，人在睡眠状态下无法保持身体的平衡，必然会向一侧倾斜，在行驶的汽车中，由于颠簸等原因，靠窗的人头部很容易撞在玻璃窗上，导致受伤，即使不向窗边倾斜，也会向一侧倾倒，导致摔伤等。

所以，在我设计的汽车座椅中，在座椅的两侧加装了侧靠，在人体倾斜的时候起到了一定的阻挡作用。

除此之外，我还在座椅上加装了安全带,每一个座椅上都有它独立的安全带，在现有的长途汽车中，乘客的座椅几乎都是没有安全带的，即使有也只是在靠近窗户的座椅位置上才安装，如果出现什么紧急情况的话，根本不能保证内侧乘客的安全。

而且，作为长途旅行车来说，乘客在车上困乏睡眠是很正常的事情，如果内侧乘客睡熟的话，没有安全带的固定保护，身体必然会出现倾斜状况，对于熟睡的乘客来说当然也是不安全的。

所以，我在每一个汽车座椅上都安装了一个安全带，这样不仅保证了乘客的乘车安全而且还保证了乘客的睡眠时的安全。

是乘客可以安心睡眠，补充体力。

第3章座椅详细技术内容及设计

3.1汽车座椅设计与人体坐姿生理特性

汽车座椅的设计越来越受到人们的重视,不仅局限在大的汽车设计公司、汽车生产厂家的有关专家和技术人员，现在的汽车用户也对汽车座椅的安全性、使用耐久性、乘坐舒适性等有关参数表现出极大的关注。

汽车座椅的主要功能在于支承司机和乘客的重量，衰减或缓和由车身地板传来的振动和冲击。

给司机一个舒适的安全的乘坐环境，和良好便捷的操作条件。

所以，座椅设计的好坏，将对汽车的平顺性、乘坐舒适性、安全性以及操作方便性等产生很大的影响。

座椅的动态特性,即缓和和衰减由车身传来的冲击和振动等性能，以及座椅的结构强度、刚度和寿命等问题。

这里主要介绍从人机工程学的角度、从人体坐姿生理特性出发，使座椅具有良好的静态特性，即座椅设计和布置的尺寸和形状能使人体具有合适的坐姿，良好的体压分布，良好的触觉，并能方便调整有关尺寸和位置，以保证乘坐稳定、舒适、操作方便、视野良好，减轻疲劳和保障安全。

3.1.1人体坐姿生理特性

人体怎样的坐姿，才能获得舒适和不易疲劳的生理反映？

那我们应该首先了解一下人体脊柱的结构、腰曲变形及舒适的生理要求。

人的脊柱是有24块椎骨、骶骨和尾骨连接而成的，如下图1所示。

其中椎骨由上至下分为颈椎7节、胸椎12节和腰椎5节。

它们由软骨组织和韧带联系，使人体能进行屈伸、侧伸和回旋等几个方向的活动。

脊柱位于人体背部中央，是人体的主要支柱。

尤其是腰椎承受着人的上体全部重量，同时还要实现人体运动时弯腰、扭转等活动，最容易损伤和腰曲变形。

舒适的坐态生理，应保证腰曲弧形处于正常状态，腰背肌肉处于松弛状态，从上体通向大腿的血管不受压迫，保证血液正常循环。

因此，最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移，使上体略想后倾斜，保持体腿夹角在90o至115o，如图2所示。

同时，大腿与小腿，小腿与脚掌，大臂与小臂之间也应形成一定的角度。

3.1.2人体坐姿体压分布

体压分布与人的坐姿及座椅靠背和坐垫的刚度分布和形状密切相关。

根据人机工程学的研究成果，最合理的体压分布应该是：

体重应以较大的支承面积、较小的压力合理的分布在座垫和靠背上，但不要平均分布。

体压分布过程应从小到大平滑过度，避免突然变化。

从图3中可以看出，人体在座椅上的压力分布并非均匀，而应根据各部位在产生不舒适感觉以前能承受压力的大小予以合理的分布。

座垫上的体压分布应使坐骨部分承受的压力最高，有坐骨周围扩展到臀部外围，压力逐渐降低，直到与座垫前沿接触的大腿下平面趋于最低值。

靠背上的体压分布应以肩胛骨和腰椎骨两部分的压力最高，这就是靠背设计中的“两点支承”。

在靠背的两点支承中，上面支承点是为肩胛骨提供依靠，称为肩靠。

它的位置相当于5-6节胸椎之间的高度。

下面支承点是为腰曲部分提供依靠，成为腰靠。

腰靠的位置一般相当于第4-5节腰椎之间的高度，而不是腰椎的中部。

对不同用途的座椅，两点支承的作用也不一样。

以乘坐休息为主的乘客座椅，应着重保证舒适的乘坐姿势，此时靠背和座垫之间的倾角以115o较为合适。

此时由于身体向后倾斜，只要肩胛部分支撑稳靠也就能的到舒适的效果。

所以，肩靠起主要作用。

对于以直坐工作为主的司机座椅，由于直坐时人体靠背几乎接触不到靠背，两点支承只剩下腰垫能起到支承作用。

在此情况下，腰垫不仅在直坐是起到保护腰椎与缓和腰曲拉伸的作用，而且在需要休息而向后舒展上体时，由于腰垫的合理支撑，还能起到迅速恢复工作时所受的腰曲变形的作用。

综上所述，对乘客座椅来说，肩靠起主要作用，司机座椅则应着重于腰垫的设计。

第四章人体工程学座椅的设计对人的益处

人体工程学座椅的设计座椅对人有以下的益處：

1.減轻腿部肌肉的负担；

2.防止不自然的身躯姿势；

3.降低血液系統的负担。

但不正确的坐姿也会影响健康，长期坐着的人，腹部肌肉松弛，脊柱变形弯曲，进而影响消化器官和呼吸器官。

原始人只会蹲、跪、伏，並不会坐，那麼座椅是怎麼產生的？

经过人类学家的研究，人類最早使用座椅完全是权力地位的象徵，座的功能是次要的。

以后座椅又逐步發展成一種禮儀工具，不同地位的人座椅大小不同。

座椅的地位象徵意義至今仍然存在。

直到20世紀初，人們才開始認識到坐著工作可以提高工作效率，减轻劳动強度。

不論在工作、在家中、在公共汽車或在其他的任何地方，每人在他的一生中總有很大的一部分時間是花在坐的上面。

我們从经验可知，椅子和座位必須舒適，並配合不同的工作需要，這不僅與工作有關，而且與人的健康有著密切的關係。

今天在工业国家内几乎3/4的工作是坐姿作業，因此座椅的研究設計受到了廣泛的重視。

但是在我國很少為人們注意，往往认为加一塊泡綿塑料，甚至在椅子的座位上刻出雙腿的