人机工程学汽车驾驶员座椅2

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3):确定H点在汽车俯视图方向位置即确定SgRP点的在Y轴上的位置
W 2 0 . 0 1 ( W 3 5 W 7 ) W 7
4):最后进行人机界面校核,确定SgRP的修正值
H点确定和设计的程序
注意:当然以上设计步骤是设计厂商并不知道座椅参数,座椅设计是在设
计H点确定后,并进行适当匹配设计,这种设计给后续带来较大的麻烦,经常 表现为座椅设计和原本设计H点的参数有较大差异。
x90 x50
885 .0 0.735374 793 .7 0.968793
z 0.00201650 z 0.00225518
z2 z2
x10
715 .9 0.968793
z 0.00228674
z2
x5 692 .6 0.981427 z 0.00226230 z 2
0 -1:1
0.1 0.1
-1
1
10
频率比λ=ω/ω0
五:座椅的构成
头枕
安全带固定点
靠背部
座面
座垫部
座垫 底座
靠背垫 背靠框架 腰托调节
靠背角度调节 高度调节
前后移动调节
五:座椅的构成及作用
座垫部部形状维持及强度确保.
弹簧支座
五:座椅的构成及作用
滑轨 总成 座椅前后调节装置保证驾驶员的最佳驾驶条件。
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
手伸及界面的形状
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
汽车驾驶员的手伸及界面
手伸界面(曲面表格示范)
驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
与手伸及界面有关的驾驶室内尺寸
检验驾驶员手伸及界面的步骤:
1)测量驾驶室的以下几项尺寸(图3-36)。 H 3 、 A 4 0 、 W 0 9 、 A 1 、 L 1 8 、 H 1 1 、 A 4 72
x2.5
687 .1 0.895336
z 0.00210494
z2
1):随后选定95百分位,50百分位,5百分位来确定适意线曲线函数,这样
正对不同百分位点有不同的H点到PRP的相对水平距离 ,当然作为最总设计H
点(SgRP)点,我们通常用95百分位人群来标定
2):这样我们基本确定了设计H点(SgRP)的在侧视图上和油踏板的相对 位置
18 .6 - A19 ( 2)椭圆中心计算:椭圆 中心三坐标分量 X c , Yc和 Z c分别以 PRP , y零平面和过 AHP
水平面为定位基准计算 公式为
Xc
664
0 .587
L6
- 0 .176
H30
- 12 .5t
CM
CF 2
cos
Ycl W 20 32 .5
Ycr W 20 32 .5
下方称为足侧端。
(2) 在人体左、右方向上, 将靠近正中矢状面的方 向称为内侧,将远离正 中矢状面的方向称为外
侧。
头侧端 内侧
外侧 足侧端
人体样板尺寸(一)
人体样板尺寸(二)
人体样板尺寸(二)
侧视方向操作舒适范围
前视方向操作舒适范围
俯视方向操作舒适范围
特定人体站立时的线型图
人体在靠背和座垫上最合理的体压分布 a)靠背 b) 座垫
CM CF
H
Zc 30 为座椅高度,
638 H 30 2
t为变速器类型,有离合
cos 踏板为
1否则为
0
L6 为方向盘中心岛 PRP 的前后距离, CM , CF 为男女眼镜分布的
上下 1 - p 点
二:眼椭圆在车身视图上绘制(绘制眼椭圆)
26
三:头廓包络的定位和绘制
X Yc c W 662 40 m m 0.587L60.176H 3012.5tXh Zc638m m H 30Zh
汽车人机工程学座椅相关知识
驾驶员座椅
汽车座椅设计过程 (1)采用95%假人,座椅设定在最后位置确认H点,布
置座椅,校核人机工程学 ; (2)根据确认的三个座标点确认座椅位置,布置座椅和
其他相关内饰件的位置和要求 ; (3)确认座椅的功能、市场定位,以及客户对座椅的性
能需求(包括色彩设计,主色调),比如说你是根据国标做, 还是要进一步符合美规和欧洲标准的要求,等等;
A 4 7 7 8 . 9 6 0 . 1 5 z 0 . 0 1 7 3 z 2
H点确定和设计的程序
(4)确定H点布置工具线绘制
x97 .5 x95
936 .6 0.613879 913 .7 0.672316
z 0.00186247 z 0.00195530
z2 z2
4)建立三个正交平面组成的坐标系:基准面HR、驾驶员座椅对称平面以 及通过最后H点的水平面,
5)测量车辆上欲检验的操作钮件在上述坐标系中的坐标值。
6)根据2)中算出的G值及已确定的男女驾驶员比例,从ISO3958标准所制
定的表中找到相应的表格
座椅设计中的动态参数
图3-24 系统幅频特性 a) 车身加速度/平面度 b) 座椅垂直位移/车
-1 10
1
0.1 0.1
lgλ
0
1 1
0
0.25 0.5
0
-1:1
-2:1
12
频率比λ=ω/ω0
-1 10
振动传递性
|z/q| lg|z/q|
2)共振段
0.7 52
|z/q|出现峰值,将
输入位移放大,加大
阻尼比ζ,可使共振
峰值明显下降。
lgλ
-1 10
0
1
0
1
0.25
1 0.25 -2:1
0.5
二:眼椭圆在车身视图上的定位(绘制眼椭圆)
眼椭圆在车身视图上的定位
二:眼椭圆在车身视图上的定位(绘制眼椭圆)
(1)椭圆倾角计算:椭圆的 三轴线相互垂直,轴线 A y方向平行于汽车坐标轴 方向 对于 A 类坐标可以调节的眼椭 圆长轴 A x与水平面的夹角应根据 H 点的 调节轨迹倾角 A19 计算:
导轨 上导轨 下导轨
滑轨控制手柄
C形
T形
W形
五:滑轨 总成
五:座椅的构成及作用
高度调节装置总成
座椅的上下调节装置保证驾驶者的最佳驾驶条件.
旋钮式调节
摇柄式
LEVER
五:座椅的构成及作用
背靠
保证BACK部的最佳形状, 乘客的位置维持及强度保证。
管状构造
冲压钣金骨架
五:座椅的构成及功用
靠背 保证驾驶员在长距离驾驶时的腰部舒适度.
(3)外形设计应和整车设计主调一致。 (4)不仅考虑舒适性,也应考虑安全性能。 (5)设计工艺性。
驾驶员座椅
设计注意事项: (1)设计过程之前产品考虑工艺性,不应设计难以加工的
结构。 (2)设计之前,要考虑配套企业提供足够的资料包括配套
企业供应零件质量分级表、外装零件装配间隙和公差设定、 开发生产零件性能测试计划、大型模具的试模计划和质量管 控点等
但是,当我们有座椅参数,知道座椅安装方式,那么,我们可以确定座椅调 节的四角行程(最后最低,最后最高,最前最低,最高最低)而成的四边形 (大致呈平行四边形)的形心线,形心线和H点(通常为95%百分位)适意曲 线函数在侧视图上的交点可作为最终的设计H点,即(SgRP)点在汽车侧视图 上的位置点。
最后,汽车设计参考点和车身座椅踏板水平距离,汽车地板平面垂直高度, 和汽车车身纵向对称中心水平的距离。进而可建立SgRP点在整车坐标体系的位 置。
后方撞击时上移
铰链
发条 弹簧悬置
五:技术应用
DVD头枕 可外置太 空记忆棉
x97.5 x95
936 .6 0.613879 913 .7 0.672316
z 0.00186247 z 0.00195530
z2 z2
Biblioteka Baidu
x90 x50
885 .0 0.735374 793 .7 0.968793
z 0.00201650 z 0.00225518
z2 z2
驾驶员座椅在车身中的布置
踏板(相对于座椅)位置对驾驶员 施于踏板上的力影响
人体工程学操作范围 1—眼点 2—肩点 3—人体工程学操作范围中心E
4—胯点H
用眼椭圆校核转向盘和 仪表板的位置
乘客座椅设计中的几何参数
客车乘客座椅的几何参数
一:设计中H点的位置线(完成设计H点(SgRP)定位) A类车的位置线方程
2)计算综合因子G值:
G 0 .0H 0 3 1 0 0 .08 A 1 4 0 9 0 .07 W 0 9 0 2 .07 A 1 10 86 0 .0L 1 0 0 . 1 0 1H 0 1 2 0 7 .04 A 0 4 3 2 . 2 07 853
3)计算手伸及界面的基准面HR纵向离踵点的距离d,即 d78 G 6
式中,z为H点到AHP的垂直距离(H30,cm),它反映
了容纳驾驶员群体乘坐的座椅高度
H点确定和设计的程序
(1)初选踏板AHP,PRP点的高度(和地板平面的距离,AHP点的高度根据 经验值作为指导。
a:建立整车坐标系;地板高度确定; b:确定前轮中心的X和Z轴的坐标; c:初步确定前围防火板的位置,考虑汽车布置空间,当轮系参数确定,发 动机总成和传动总成形式确定,确保必要安装和安全控件,防火板的位置就能 确定; d:随后确定油门踏板的安装位置;确定初步PRP和AHP点的和安装地板相 对高度位置, (2)初步确定H30硬点参数,H30和汽车的类型相关,对A类车H30<450mm, 轿车H30小些,跑车最小,Suv较大,越野车最大,这是一个经验取值。 (3)确定踏板平面角A47
靠背调节旋柄
凸轮式
滚筒(鼓)轴式
靠背支撑块(腰托)
不可调弹簧支座
五:座椅的构成及功用 角度调节总成
通过调整的强度,保证乘客的安全.
五:调角机构(1)
五:调角机构(2)
五:座椅的构成及功用 头枕
当受到后方的冲击时,保证乘客的头脑后部的安全.
上下可调
自适应翻转
结构示意
五:技术应用
车辆受到后方撞击时, 头枕会向乘客头部后上方推出, 以防止乘客 颈部受伤,增大安全性 。
00.75
|z/q|略大于1, 阻尼比 ζ 对这一
频段的影响不大。
-1 10
1
0.1 0.1
lgλ
0
1 1
0
0.25 0.5
0
-1:1
-2:1
-1
12
10
频率比λ=ω/ω0
振动传递性
|z/q| lg|z/q|
2)共振段
0.7 52
|z/q|出现峰值,将输
入位移放大,加大阻
尼比ζ,可使共振峰值
明显下降。
身垂直位移 c) 座椅加速度/路面不平度
座垫的弹性元件和弹性特性
1)将座垫的设计频率避开人体对振动最敏感的4~8Hz区域,但 如果座垫设计频率高于8Hz,将会导致弹性元件刚度过大,这样不 仅达不到合理的体压分布,而且冲击频率过高,容易使驾驶员疲劳。
2)为了避免与车身固有频率1.2~2Hz相重合,如果取低于1Hz 的弹性元件,运行中振幅将增大,座垫的静挠度将超过25mm,导 致布置上的困难,而且要求匹配较大的阻尼。
3)因为振动的传递与所采用的座垫材料有关,所以正确选择 弹性元件的材料是非常重要的。
座椅动态特性
频率比
/0...... .0 (. ..km )
相对阻尼系数
/2 km
频率响应函数
Hjz~q
12j 12 2j
振幅响应
1
z
q
112 2222
2
2
振动的传递性
|z/q| lg|z/q|
1)低频段
(3)设计产品试制后的可能的缺陷应该从设计本身涉及的 尺寸、材料参数的问题出发结合工艺缺陷和工装缺陷进行修 正。
测量基准面 人体基准面的定位是由三个
互为垂直的轴(铅垂轴、纵轴 和横轴)来决定的。
矢状面;正中矢状面; 冠状面;水平面; 眼耳平面。
测量方向
(1) 在人体上、下方向上, 将上方称为头侧端,将
x10
715 .9 0.968793
z
0.00228674
z2
x5 692 .6 0.981427 z 0.00226230 z 2
x2.5
687 .1
0.895336
z
0.00210494
z2
踏板平面角
踏板平面角为鞋底与水平面的夹角
7 8 . 9 6 0 . 1 5 z 0 . 0 1 7 3 z 2
(4)确认座椅的结构形式 、确认座椅面料形式; (5)确认座椅造型 ; (6)确认车身数模的配合问题 。
驾驶员座椅
设计驾驶员座椅从人机工程学出发,应满足以下要求: (1)安装位置,座椅尺寸外形应以驾驶员操作需求为基准。 (2)不仅需要有足够的刚度和强度,而且其减压弹簧等刚
度设计应和汽车整车震动频率相匹配,应有良好的动静态特 性。
27
四:驾驶员室内操作手伸及最大空间界面的确定
ISO3958适用于以下尺寸轿车 (1)座椅背靠角在9°~33°-A40 (2)最后H点到锺点的垂直距离127~520-H30 (3)H点的水平调节范围130-TL23 (4)转向盘直径330~600-W9 (5)转向盘倾角10-70-A18 (6)转向盘中心到锺点距离66~152-L11 (7)转向盘中心到锺点的垂直距离530~838-H17
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