摘 要

轿房车是一种目前市场上没有的全新车型。轿房车定义为：日常生活中作为轿车使用，出去旅行是可以变形成房车使用，简称轿房车。其座椅系统作为轿房车内饰中重要的组成部分，它的设计对轿房车的舒适性、安全性和美观性有着非常巨大的影响。因此，结合轿房车自身的特点和使用情况，对其座椅系统进行具有针对的设计显得十分重要。

本设计主要以东风本田的新款CR-V后排座椅为原型并建立其三维模型，并且接合相应的法律法规使其满足安全性和舒适性的需要。在设计当中首先对座椅进行简单的介绍，然后座椅进行设计。并且根据设计利用CATIA软件建立后排座椅的三维模型，最后利用UG NX对模型进行分析，根据结果对设计进行相应的修改，使其各项性能满足相应的法律法规要求。

关键词：轿房车；舒适性；后排座椅；UG仿真；CATIA

Abstract

New-RV is a type of brand new car which has not been in market. It is defined as the car which can be used as both a roadster in normal times and a New-RV for travelling. The seating system is an important part of New-RV, and its design has great effect on the comfort, safety and appearance of the New-RV. Therefore, a case-for-case design for the seating system is a necessary part in designing a good car.

My prototype is based on the back seat of a new Honda CR-V and the 3D model of it. Related laws and regulations have been applied to make it safe and comfortable. First, I will use CATIS to build the 3D model and then use UG NX to analyze this model. Based on the results, I will make some revisions to make the performance of my design meet the requirements of laws and regulations.

Key word：New-RV Comfort Back seat UG NX CATIA

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文主要内容及设计方案 2

第2章 轿房车三座座椅的结构 4

2.1轿房车座椅头枕 4

2.2轿房车座椅靠背骨架 5

2.3轿房车座椅座垫骨架 5

2.4轿房车座椅其他功能件 6

第3章 轿房车三座座椅的设计 7

3.1 轿房车后排座椅R点设计 7

3.2 座椅布置设计 11

3.3 轿房车后排座椅安全性设计 12

3.3.1 轿房车后排座椅头枕尺寸 12

3.3.2 轿房车后排座椅内部凸出物尺寸设计 13

3.3.3 轿房车后排座椅和头枕吸能设计 13

3.4 轿房车后排座椅强度设计 14

3.4.1 轿房车后排座椅靠背强度设计 14

3.4.2 轿房车后排座椅座垫强度要求 16

3.5 轿房车后排座椅其他尺寸设计 17

3.5.1 座垫长度 17

3.5.2 座垫宽度和景中宽度 17

3.5.3 座垫海绵厚度 18

3.5.4 调节手柄尺寸和操作力 18

第4章 轿房车三座座椅三维模型的建立 19

4.1座椅靠背的建模 19

4.2 靠背骨架的建模 19

4.3调角器的建模 20

4.4支架和座垫的建模 21

第5章 轿房车三座座椅的有限元分析 22

5.1 轿房车三座座椅分析模型的前处理 22

5.2 轿房车三座座椅分析 22

5.3 轿房车三座座椅分析后处理 24

第6章 总结与展望 26

参考文献 27

附 录A:SgRP曲线绘制程序 29

附 录B：座椅靠背强度计算程序 30

致 谢 31

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

改革开放以来，中国汽车工业有了较大发展。汽车及其相关产业已经成为了整个国民经济中很大一部分。2015年全年中国汽车市场的销量为世界第二，汽车保有量世界第一。而2015年中国房车保有量是仅1万多辆，年销售量仅2000辆左右。而且由于人们生活水平的提高，人们越来越倾向于自驾车出行，那么能适用于多重情况下的轿房车便应运而生。它技能满足消费者日常的使用需要，也适用于在假日的自驾出行^[1]。

而轿房车后排座椅，作为轿房车的基本零件之一，也是轿房车的内饰的主要组成部分。在作为轿车的日常使用过程中，它在一个短时间内为乘客提供一个舒适的乘坐体验。在作为房车使用时，它不仅要提供一个长时间的舒适乘坐体验，而且甚至要在特定条件下能为乘客提供睡眠的场地。同时它还是乘客与汽车连接的唯一部件。它与后排安全带和后排车门一起构成了后排乘客的约束系统。该系统不仅仅在轿房车正常驾驶的条件下给乘客带来舒适的乘坐体验，而且能在汽车发成碰撞时，能够有效为乘客提供保护，尽可能的减少乘员可能受到的伤害。节能、环保、安全是汽车技术发展的方向和潮流。所以轿房车后排座椅的设计就显得尤为重要，因此如何提高轿房车后排座椅的舒适性和安全性，借此提高消费者的满意度，并且提高房车的销售量，已经成为各大车厂及座椅生产厂急需解决的问题。汽车座椅作为汽车内饰中一个最重要的子系统，它将集安全性和娱乐性，舒适性和功能性与一身，其未来的发展方向同样是注重环保，安全和节能，同时也将更多的考虑智能化和轻量化^[2]。

1.2 国内外研究现状

国外的座椅研究从汽车被发明出来就已经开始，已经有接近一百三十多年的历史。经过如此漫长的发展，国外的座椅研究已经非常成熟。尤其是从二战结束以后，有关汽车座椅的安全性研究就没有停止过。很多发达国家或一些成立比较早的汽车企业已经制定了许多有关汽车座椅安全的法律法规。比如美国联邦机动车安全法规（FMVSS）当中的FMVSS100系列是为了减少事故发生时驾驶员和乘员的伤害而制定，目前一共23项，其中有一半以上与座椅安全有关。欧洲ECE法规中ECE-R17《关于汽车座椅、头枕和固定装置的规定》和ECE-R25《关于汽车座椅头枕强度的规定》等等其他一系列的法律法规^[3]。

在20世纪60年代到20世纪80年代初，有关汽车内饰和座椅的标准和法规比较少，但是随着我国汽车工业的发展，有关汽车座椅方面的研究越来越受到整车厂和座椅厂的重视。经过几十年的发展，虽然取得了一些成果，但是在座椅的设计开发，尤其是在座椅的生产制造方面与发达国家依旧有着很大的的差距。目前我国与汽车座椅安全相关的标准也在不断的完善和改进，比如将一些制定多年的标准进行改进，将GB15093-1994、GB11550-1995和GB24406-2009分别修订为GB15093-2006、GB11550-2009和GB24406-2012。而且制订了一些新的标准，比如GB27887-2011《机动车儿童乘员约束系统》^[4]。