汽车座椅人机工程学分析

目录

一、车型选定：吉利帝豪 (3)

二、绪论： (3)

三、基础理论： (5)

1、手伸及界面： (5)

2、H点布置设计： (7)

3、H点装置及其上的关键点 (9)

4、硬点： (9)

5、腿部空间： (11)

6、汽车座椅人机工程学分析——人体坐姿生理特性分析 (12)

7、人体坐姿功能尺寸 (14)

8、汽车座椅设计的基本依据 (14)

四、Ug建模： (16)

五、结论： (17)

六、参考文献： (17)

一、车型选定：吉利帝豪

帝豪EC718长4635mm、宽1789mm、高1470mm，轴距2650mm。

二、绪论：

随着时代的进步，人们对于交通工具的要求不断提高。对于常用交通工具----汽车，有更高的性能要求，也有更高的舒适性要求。这就促进了汽车座椅设计方面突破和发展。

1984年瑞典整形外科医生阿盖布罗姆（Bengt Akerblom）所著的《站与坐的姿势》，书中详细介绍了人体不同姿势对肌肉和关节疲劳的影响，1954年他完成了著名的阿盖布罗姆座椅靠背曲线。

1968年国际人机工程学会在瑞典召开以座椅设计为主题的研讨会。工效学原理或是人因工程学原理应用到座椅设计。

而今座椅设计更为科学化：这将意味着座椅设计时将考虑更多的因素，产品也将更加合理。人机工程学在座椅设计时的运用将更加广泛，更加深入。

现代汽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。

座椅造型的基本要点：

（1）适应腰曲弧线

（2）靠背必须具有正确的支撑点（3）正确分布体压

三、基础理论：

基于人机工程和统计学，设计达到要求舒适性、操作性，并且适用于大部分人群的车座。

基于统计的学国内平均人体尺寸

尺寸名称

尺寸数值尺寸名称尺寸数值男女男女

身长1688 1586 肩窄宽426 392 眼高1585 1480 臀宽334 395 肩高1421 1320 下肢前伸长1016 977 坐姿身高897 849 大腿长422 409 坐姿眼高794 743 小腿长401 369 肘到坐平

距离

245 239 足高71 66

上肢前伸

长

731 689 膝臀间距551 525 大臂长269 261 大腿平长433 432 小臂长247 226 膝上到足底

距离

515 480

手长193 179 膝弯到足底

距离

406 383 前伸长731 689

1、手伸及界面：

指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、

右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时

另一手所能伸及的最大空间廓面。

（1）驾驶员手伸及界面定位

测量数据根据G因子和男女比例分类，对于三点式安全带和两点式安全带各列成21张数据表格，用来构造手伸及界面。G因子：G＜-1.25、-1.24＜G＜-0.75、-0.74＜G＜-0.25、-0.24＜G＜0.24、0.25＜G ＜0.74、0.75＜G＜1.24和G＞1.25七档。驾驶员男女性别比例：50 : 50、75 : 25和90 : 10。

手伸及界面上的点位于HR参考面前方，要建立手伸及界面，首先定位HR参考面，之后根据表格中的数据就可以构造出手伸及界面。HR 参考面定位如下：

1）确定设计尺寸和驾驶员男女比例，并根据公式G=0.0018⨯H30-0.0197⨯A40+0.0027⨯W9+0.0106⨯A18-0.001⨯L11+0.0 024⨯A17+0.0027⨯A42-3.0853 计算出G值。

2）根据计算HR面x方向位置，得参考面具体位置

2、H点布置设计：

用途：建立车内布置关键参考点和尺寸，主要是H点。

乘员座椅的布置，通过确定不同百分位乘员的设计H点位置来实现。，对于驾驶员座椅，不仅要确定设计H点位置行程，还要确定合理的设计H点调节方式和调节轨迹，位座椅机

构设计提供参考。

人体乘坐的舒适和疲劳程度与坐姿关节角

度有关。

硬点尺寸H30是与座椅高度密切相关的重

要尺寸。H点通常在127-405mm之间。

由于驾驶员乘坐位置于卓伟部件存在密切的人机关系，所以驾驶员座椅的布置对驾驶员安全性、坐姿舒适性、事业和操作方便性都具有重要影响。以95th百分位男子设计H点作为正常驾驶时最后H点。

已知考虑地毯压塌量后的底板线位置、自由状态加速踏板的位置和正常驾驶时D点相对于AHP高度，则驾驶员的H点布置：

1）确定平均设计H点，选定具有50th百分位下肢的人体设计模版，根据乘坐时的D点高度画出D点高度线。根据体腿夹角A42、膝关节角A44和踝关节角A46设置肢体姿势。然后再保持A46不小于87度的条件下，将鞋沿底板线向加速踏板方向前推，前推是保证踵点始终在地板线上，并且人体模版的D点线上。前推至鞋底与自由状态

的加速踏板接触后停止，一人体模板上的H点作为正常驾驶是的平均设计H点。对于底板铰接式加速踏板，鞋前推时可能出现踵点首先碰到踏板铰接点，而鞋底面仍不能踏到踏板表面上的情况，则已此时的H点作为平均设计H点位置。

2）确定最前、最后设计H点。通过分析经验确定最前、最后设计H 点的水平和垂直调节行程。

3）将5th百分位女子和95th百分位男子的人体设计模版根据地板线和加速踏板定位，检查关节角度的舒适线。定位方法是将人体模版上的H点和设计H点重合，在保持A46不小于87度的条件下，将鞋底的踵点沿地板线前推，直至鞋底与加速踏板接触，完成定位。4）根据最前、最后和平均设计H点位置确定H点的调节轨迹。