坐姿力分布在汽车座椅骨架靠背设计中的应用

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1、万方数据第25卷第4期2009年8月机械设计与研究MachineDesignandResearchV01．25No．4Aug．，2009文章编号：1006-2343(2009)04-．096-02坐姿力分布在汽车座椅骨架靠背设计中的应用王乾廷。刘琼(福建工程学院材料科学与工程系，福州350014，E·mail：cocolark@163．corn)摘要：阐述了基于坐姿受力状况和计算机辅助几何设计技术相结合的汽车座椅分离式骨架靠背设计方法。首先在保证腰弧曲线的正常形状和保证肩靠与腰靠的正常高度与宽度的前提下，设计了骨架靠背的中心脊线轮廓和边界轮廓线；利用中心脊

2、线和边界线上取等比例点并构造样条线的方法，设计了横向断面线。然后运用双三次混合Coons曲面构造得到靠背的型面方程，并对型面进行详细设计。冲压生产得到靠背并完成座椅总成装配后，通过试验得到座椅的幅频响应特性。结果表明，该座椅骨架靠背的设计方法是合理的，可以有效降低频率响应，改善乘坐舒适性。关键词：骨架靠背：坐姿力学；Coons曲面；幅频响应；乘坐舒适性中图分类号：U463．83+6文献标识码：AApplicationofSittingPostureMechanicDistributionintheVehicleStampedBackDesignforSep

3、aratedFrameofPassengerSeatWANGQian·ting，UUqiong(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350014。China)Abstract：AS_laInpodbackdesignmethodforseparatedframeofpassengerseatWasproposedbasedonbothsit-tingposturemechanicdistributionandCAGD．First，thec

4、enterspineprofileandtheboundarypmfileweredesignedaccordingtothenormaltrendoflumbarcurvatureandthepositionofshoulderrestandlumbarrest．Thetransversesec—tioncuryeprofilesweredesignedbyobtainingtheequiratiopointsOilthelongitudinalprofilestoconstructspline．ThenthecurvedsurfaceofbackWns

5、constructedbybicubicblendCoonssurface，andthesurfacewasdesignedindetail．M-lerstampingthebackandassemblingtotheseat，theamplitude·frequencyresponsefeaturewasobtainedbyexperi-ment．Theresultsshowthatthisfrequencyresponsedecreaseslargelyrelativetotheseatfillingwithsoftthings，80therideco

6、mfortisimpreved．Keywords：frameback；sittingposturemechanics；Coonssurface；amplitude-frequencyresponse；ridecomfort1客车座椅的基本要求客车的座椅是汽车制造中比较复杂且要求比较精密的总成之一。从设计角度来说，需要以人体尺寸、重量、乘坐姿势、体压分布、车辆动态性能等因素为依据，运用人体工程学的相关理论，设计制造出乘坐舒适且有利于乘员健康的座椅。在座椅设计中，座椅骨架是支撑和连接座椅零部件的框架。根据靠背、座垫、头枕的结合形式，骨架又分为整体式骨架和分离式

7、骨架等类型。其中，分离式骨架由于便于座椅调节而应用广泛，其靠背型面是座椅总成舒适性的重要决定因素。在已有的文献中，针对驾驶员座椅设计【l_j、布置pJ、安全性能"1等问题作了较多的研究，而有关座椅骨架型面设计方法的论述则较少。下面拟运用坐姿力学的基本原理，结合计算几何的相关理论，阐述新型客车乘客座椅整体式钢板骨收稿日期：2009—02—09基金项目：国家自然科学基金资助项目(50805024)；福建省科技重大专项专题资助项目(2006HTA)002—1、架设计方法。2座椅框架的轮廓设计座椅骨架靠背的设计既要遵循常规机械产品的设计准则，又要遵循人体工程学的相

8、关原理。▲图l座椅骨架靠背的轮廓结构万方数据第4期王乾廷等：坐姿力