基于人机工程学的汽车工作座椅设计

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1、安徽科技学院基于人机工程学的汽车工作座椅设计作者：王天波班级：车辆工程084学号：1608080422摘要：运用人机工程学原理，针对汽车工作座椅，从工作人员生理特征与工作座椅的设计原则、基本要求这三个方面，分析了工作座椅的主要结构设计要点，并从安全性角度出发提出了工作座椅安全性设计原则。关键词:人机工程学、设计、汽车工作座椅BasedonergonomicscarseatdesignworkAuthor:WangtianboClass:Vehicleengineering084Number:1608080422【Summary】Applyergonom

2、icprinciples,forautomobileworkseat,fromstaffphysiologicalcharacteristicsandthedesignprinciple,workingseatfromthreeaspectsofbasicrequirements,analyzesthemainstructuredesignworkseats,andthekeypointputforwardfromtheAngleofworksafetyseatsecuritydesignprinciples.【　Keywords　】Ergonomic

3、s,design,automobileworkseats.0引言随着自动化程度的提高，越来越多的作业需要工作人员采用坐姿完成。可以预计，坐姿将是操作人员未来作业的主要工作状态。坐姿是人体较自然的姿势，它较其他姿势相比，具有很多优点，首先，坐姿比站姿更有利于血液循环。人站立时，血液和体液在地心引力作用下向腿部集中，而坐姿时的肌肉松弛，腿部血管内血流静压稳定，有利于减轻疲劳；其次，坐姿还有利于保持身体的稳定，这对于精细作业更为合适。与此同时，坐姿也存在一定局限性，主要是限制人体的活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致

4、疲劳。因此，坐姿不正确，座椅的设计不合理，会对身体产生严重的损害。汽车工作座椅人机工程学设计目的，就是使设计出来的座椅能够满足人机工程学标准。这样一来，所谓汽车工作座椅人机工程学设计也就转化为针对工作人员舒适性的设计。7安徽科技学院从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的工作座椅应当符合的基本要求如下：为工作人员提供一个舒适而稳定的坐姿，符合人体舒适坐姿的生理特性；减轻传给工作人员身体的机械振动和冲击负荷，满足振动舒适性评价标准的要求；保证工作人员能安全而有效地完成各项操纵作业；为工作人员提供一个相对于各种操纵机构的合适位置，使其能方便地进行操作；此外

5、，工作人员的作业安全性的保证也是尤其重要的。1舒适座椅的生理特征坐姿状态下，支撑身体的是脊柱、骨盆、腿和脚。脊柱是人体的主要支柱，由24节椎骨以及5块骶骨和4块尾骨连结组成，其中椎骨自上而下又分为颈椎、胸椎、腰椎三部分。各节椎骨所承受的重量自上而下逐节增加，因而椎骨由上往下逐渐变粗变大。腰椎部分承担体重最大，所以腰椎也最粗大。这就是脊柱的基本生理形态。由于腰椎几乎承受着人的上体的全部重量，并且要实现弯腰、侧曲、扭转等人体运动。所以最容易损伤或腰曲变形。图1工作人员生理特性图人体在各种情况下的腰椎弯曲的情况是不同的。人体松弛侧卧时，脊柱呈自然弯曲状态；当

6、人体的躯干与大腿呈90°时的情形，此时脊柱严重变形，椎间盘上的压力不能正常分布。因此，欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然弯曲，躯干和大腿之间必须有大于135°的夹角，并且座椅的设计应使坐者的腰部有适当的支撑，以使腰曲弧形自然弯曲，腰背肌肉处于放松状态。可见，理想的座椅的设计应当是使人坐着时，体重合理分布，大腿平放，双足着地，上臂不负担身体的重量，肌肉放松，血液循环通畅，姿态舒适。此外，在座椅设计中安全性是必要的考虑因素，发生事故时，保证乘员处在自身的生存空间之内并防止其它车载体进入这个空间是十分重要的。乘员在事故发生过程中保持一定的姿态，便于其它的约束系

7、统充分发挥其保护作用。2工作座椅的设计7安徽科技学院工作座椅是供坐姿工作人员使用的一种由支架、腰靠、坐面等构件组成的坐具。操作者以坐姿或坐――立姿操作时，座位空间尺寸直接影响其舒适性，进而影响操作者的工作效率。座位空间及座椅的尺寸设计应保证适合人体舒适坐姿的生理特征，提供实现舒适坐态的支撑条件。2.1工作座椅的设计原则（1）人体驱干的重量应由中坐骨、臀部及脊椎按适当比例分别支撑，其主要部分应由坐骨结节承担。（2）人体上身应保持稳定。（3）人体腰椎下部（第4-5节腰椎之间）应有适当的腰靠支撑。（4）座面的高度应确保大腿的肌肉和血管不受压迫。图2坐姿时坐垫

8、上的压力分布（5）坐者应能方便、自如地变换姿势而不致滑脱。（6）座椅的位置和尺寸应与工作台、显