汽车座椅骨架结构的改善

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车座椅骨架结构的改善★口孙井晶口周炳海上海交通大学机械工程与动力学院上海200240摘要：以李尔集团下属某整车项目中的后排座椅骨架结构为例，分析了后排座椅骨架结构强度失效的原因。应用有限元法、类比法和理论分析的方法对该后排骨架结构强度进行改善，可为后排带滑轨可翻转式座椅骨架的设计、有限元模型的建立及结构强度改善提供参考，为正确设计和改善结构强度提供了依据。关键词：座椅骨架有限元法结构改善中图分类号：F273．2文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)1l一0064—04汽车座椅骨架是汽车座椅的基础组成部分，主要座椅骨架平台是座椅总成的基

2、础组成部件，家用由坐垫骨架及靠背骨架两部分组成。座椅骨架常用钢汽车上的座椅一般都有2至3排，因此座椅骨架还可以制管材焊接制成或用钢板冲压后焊接而成，座椅骨架按照位置来区分，包括前排和后排座椅骨架总成，前、使用螺钉直接固定或通过座椅调节装置固定在车身后排的骨架结构是完全不同的。上。座椅作为汽车的安全件之一，其骨架的强度对整车基础部件一般包括坐垫框架总成和靠背框架总的安全起着重要的作用，能在汽车受到撞击时很好地成，这两部分在座椅中是分开进行设计的，一般是由冲保持乘员一定的姿态，使其它安全件(如安全带、安全气压钣金件或管件焊接而成。囊等)可以充分发挥保护功能。由此可见，汽车座椅骨架靠背框架总成

3、包括两侧的调角器上侧板、上部的对汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、安全性有很大影靠背连接管、侧面支撑钢丝及靠背弹簧等部件。响，因此汽车座椅骨架的设计越来越受到人们的重视。1．2主要功能部件在座椅的设计过程中，由于工程师无法完全凭借座椅的功能部件一般包括调角器总成、滑道总成自身能力非常精确地估算出座椅骨架的强度，只能凭和调高器总成等，这些部件都是实现座椅功能的必要经验去设计结构，选择材料。这样盲目地设计容易导致零件，这种功能件一般由专门的设计小组设计，应用广座椅骨架的强度过低，从而在整车遇到碰撞时危及乘泛，质量较稳定，生产批量大，价格相对便宜。员的生命，或者导致座椅骨架的强度过高，造成不必要调

4、角器装置目前广泛使用的是行星齿轮式，可以的成本浪费，使整车价格不经济。在现代座椅骨架设计调节驾驶时的靠背角度；滑道总成主要是由上滑道、下中，传统的材料力学计算法及先进的有限元分析法都滑道、锁止机构、回复弹簧、罗拉等部件组成，可以调节能较精确地估算出座椅的实际强度，从而使座椅设计座椅的前后位置；座椅调高机构的作用主要是调节座更趋于合理和高效。椅坐垫的高度，以适应不同身高的乘客。1座椅骨架结构简介2骨架结构改善1．1骨架基础结构这里所指的结构改善，是指利用材料力学计算及有限元法的FEA分析对初步的骨架设计方案进行评★国家自然科学基金资助项目(编号：60574054)价，找出其中容易导致实验失

5、效的薄弱环节，然后根据收稿日期：2009年5月而其找正误差比较大。而运用激光跟踪仪测量系统精参考文献度高，误差小。【1】李广云．激光跟踪测量系统的原理及在车身在线检测中的(2)传统的测量方法由于受到自制三角架体积较应用[J】．上海计量测试，2002(4)．大和反射镜需多次安装才能调平的限制，每次至少需[2】张春富，张军，唐文彦，等．激光跟踪仪在大尺寸工件几何5人操作。而运用激光跟踪仪测量系统只需2人即可完参数测量中的应用【J】．工具技术，2002(5)．成操作。【3]刘晓东．使用激光跟踪仪确定数控机床空间位置关系【J】．(3)传统的测量方法需要对机座进行两头找正，耗制造业自动化，2004

6、(8)．△时超过10h。而运用激光跟踪仪测量系统大约只需2h。(编辑小前)2~09／11机械制造47卷第543期学兔兔www.xuetutu.com表1座椅骨架初始材料清单BOM表折算为等效的静态载荷，作为评定座椅承载性能的标准”】。序号零件名称材料用量我国对汽车座椅静强度也有自己的强制性法规要l靠背边管击25×1．5Q235Al2后座侧固定板SPCCt：1．5l求，在国家标准GB15083—2006中规定忙1：通过座椅质3角调固定支架SPCCt：2．Ol心，沿水平向前和向后分别施加相当于座椅总成重量4翻转机构左下支架SPHCt：2．Ol20倍的负荷。加载时要求逐渐加载到规定值，并在该值

7、5翻转机构右下支架SPHCt：2．Ol上保持0．2s以上。当汽车安全带固定点装在座椅上时，6坐垫前边管击22×1．5Q235A1必须按GB14167《汽车安全带安装固定点》中的规定对7坐垫左边管击22X1．5Q235Al安全带的安装固定点施加相应的负荷，三点式安全带8滑轨前安装支架SPCCt：2．02上下各13500N，两点式安全带则是22250N，所有的9滑轨后安装支架SPCCt：2．02力应以尽可能快的速度同时加载至规定值，并至