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汽车电动座椅骨架设计 一

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LESSION 1：电动靠背调节的布置方案目录1.电动调角器介绍2.调角电机介绍3.电机的布置4.电机的安装结构5.调角器的布置66.靠背性能的计算校核方法7.传动杆的选择88.梅花挡圈的选择9.试验验证一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案1.电动调角器介绍；11电动调角器外观及拆解图1.1图1.1图1.2附图1.1和图1.2为较常见的两种电动调角器外观图，分别为不同的供应商，重量差11415图12235图1.3异较大（图1.1重量415g ，图1.2重量235g ）附图1.3为拆解某电动调角器的内部结构图。

一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案1.2电动调角器内部结构为：一齿差行星齿轮，原理图见图1.4（对什么叫行星齿轮可以参考《机械原理》进行学习了解）（）1.3为了降低成本，简化结构，基本全部由双联行星齿轮变为单个齿轮；这样带来的影响就是，内固定板与外固定板非同心运动，某调角器偏心量见下图1.5因此在布置时要考虑该偏心量所产生的影响；详见5.2节52偏心量图1.4图1.5电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案1.4电动调角器的传动比主流类型市场上电动调角器的传动比较为固定：1:34；1:39；1:54等前排座椅较为常用的1:34和1:39，后排重型调角器会用到1:54的高静强度产品；传动比不同，但是原理基本一致；以下介绍一款常用的1:34传动比的调角器；（后面介绍全部以此为例）该调角器：外齿轮齿数Z1=33，内齿轮齿数Z2=34。

（PS：因此取名一齿差行星齿轮）一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案 1.5传动比的计算：理论上内齿轮和外齿轮均可以作为固定轮和输出轮；当外齿轮固定，内齿轮输出时，简图如图1.6：传动比i =n /n =z /（z -z ）=34/（34-33）=34H2H 2221 当内齿轮固定，外齿轮输出时，简图如图1.7：传动比i H1=n H /n 1=z 1/（z 1-z 2）=33/（33-34）=-33（负号代表方向对于齿轮轮系的详细计算方法可以参考《机械原理》进行学习了解）（负号代表方向，对于齿轮轮系的详细计算方法可以参考《机械原理》进行学习了解）图1.6图1.7电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案1.6关于调角器的标准GB/T844-2011根据行业标准G/80《乘用车座椅用调角器技术条件》进行选择使用；若客户有企业标准，可根据企业标准进行选择使用，一般企业标准会高于行业标准；一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案2.调角电机介绍；21调角电机外观2.1图2.1如上三图为几款不同的调角电机，外形、尺寸、重量以及安装结构都有较大差异图2.2图2.3传动轴花型也有区分，请选用与调角器一致的传动轴花型。

一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案2.2电机特性曲线图2.4图2.4和图2.5分别是对应了图2.1和图2.2的电机的特性曲线电机特性曲线描述这款电机的基本性能能够应扭矩转数电流者之间的关图2.5电机特性曲线描述了这款电机的基本性能，能够反应出扭矩转数和电流三者之间的关系；因此，在设计选型后要根据曲线进行设计校核，预先判断是否满足推动力的要求，是否满足靠背运动速度的要求等的要求等。

电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案2.3磁性材料的分类根据磁性材料分为铁氧体材料和稀土材料图为稀土电机图根据磁性材料分为铁氧体材料和稀土材料，图2.1为稀土电机，图2.2为铁氧体电机对于两种材料电机的对比总结了几点供参考使用；见下表稀土电机铁氧体电机备注体积、重量体积小，重量轻体积大、重量大同极数对比，稀土磁能积大价格高低铁氧体价格低且稳定退磁性能怕高温怕低温在车辆使用温度范围内都没有问题（PS1：如有电机专业的也可以继续帮我补充完善这个表格）：由于稀土资源的稀缺性以及稀土生产对环境的破坏我猜测将来可能会减小用量）（PS2：由于稀土资源的稀缺性，以及稀土生产对环境的破坏，我猜测将来可能会减小用量）一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案2.4电机的标准即将发布的行业标准在网上可以看到《汽车座椅调节电机》序号调角电机1电特性2PTC（电机保护）3高低电压跳开时间4稳定性各企业的企业标准举例列了些试验项见右面表格对应不同的标准试验方5绝缘性6电介质绝缘7盐雾试验8恒定湿热试验9交变湿热试验举例列了一些试验项，见右面表格，对应不同的标准试验方法不同，实验项目有增减10抗过压性11电磁兼容性12耐久试验13极限温度14储存温度15高温老化16热冲击17退磁性18机械冲击19角度自由间隙20噪声21辐射振动22抗振性23电源插头拉拔力试验24Hall反极性试验25Hall电压偏移26Hall单线中断一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案3.电机的布置靠背电机在考虑空间，结构以及安装方式等情况下，般会出现两种布置情况靠背电机在考虑空间，结构以及安装方式等情况下，一般会出现两种布置情况：电机布置在靠背内（图3.1）：该方案结构紧凑、占用空间小、靠背包袱后发泡能够进一步降低噪音的传出一般板式结构靠背应用较多，特别是前期规划时已预留了电机空间；电机布置在靠背外（图3.2）：该结构占用Y向空间较大，但是采用管式结构的靠背（低成本），在无法内部布置电机时也为较常用的布置方案；一般应用在低成本平台、和手动座椅改电动座椅的较为广泛图3.1图3.2一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案4.电机的安装结构：安装结构多种多样，介绍两种比较典型的安装结构安装螺钉4.1电机自带螺纹螺钉，仅需在冲压件上开孔，即可满足电机安装要求冲压件开孔图4.1图4.2一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案4.2电机自带安装孔（可单安装孔，可双安装孔），选择一个孔位设计安装支架，进行螺栓安装螺栓安装孔电机安装支架电机安装螺栓图4.3图4.4一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案5.调角器的布置5.1调角器的布置方向：根据图1.4的调角器原理图，可知外齿轮相对内齿轮非同心运动；所以电机必须与内齿轮固定在同一方向上，否则将会产生过定位现象，影响靠背转动。

外齿轮内齿轮电机固定在内齿轮一侧图5.1图5.2一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案5.2调角器的偏心量对布置产生的影响：不同结构骨架影响不同，举个例子进行介绍：需要校核偏心的极限位置座靠相对运动零件的间隙保证足够的间隙；需要校核偏心的极限位置，座靠相对运动零件的间隙，保证足够的间隙；需要校核限位支架的位置，保证最高位置也能够起到有效限位的作用。

校核最低位置避免校核最高位置是否超出了限干涉位支架图5.3图5.4一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案5.3调角器布置方向产生的影响15节可知正反不同布置传动比不同产生了33根据1.5节可知，正反不同布置，传动比不同，产生了34和-33不同的传动比；在输入电机相同的情况下，靠背运动速度会有变化，对于速度要求严苛的主机厂就需要在设计阶段进行数据校核；特别提出一点：-33传动比中的负号问题，在1.5节中介绍了负号代表方向，既在电机外布置时，电机正转时靠背反转，可以通过改变电机接线端的正负极来调整为与开关的运动方向致。

向一致但是如果座椅是手动调节的情况就要重视这一点，因为反向操作非常规操作，影响操作舒适性，设计时要避免这个问题的产生。

一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案6.靠背性能的计算校核方法步骤：1）明确试验标准，加载力和加载位置；2）转换为调角器旋转中心扭矩；3）根据调角器的布置方案和调角器的传动比参数，转换为调角器中心轴的扭矩；（图纸中会标注这些信息）4）根据调角器性能确定调角器的旋转扭矩；（图纸中会标注这些信息）最高速度最低速度5）适当增加靠背重量和焊接变形影响的扭矩；6）根据以上扭矩之和，在右图中既可计算速度范围；也可计算在极限负载情况下是否能够正常运动。

负载扭矩图6.1电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案可通过计算校核的内容：根据试验标准校核靠背运行速度；根据试验标准校核靠背作用力；校核不满足要求的解决办法:改变调角器的布置形式；更换其他传动比的调角器；更换其他品牌电机；……电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案7.传动杆的选择图7.1上图为传动杆的数据截图示意图；选择与调角器和电机匹配的借口类型；大部分为冷拔成型（也有机加的）；特别提出点扭矩要求由于传动扭矩较大需要根据电机的峰值扭矩和安全余量进行要求 特别提出一点扭矩要求：由于传动扭矩较大，需要根据电机的峰值扭矩和安全余量进行要求；一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案8.梅花挡圈的选择梅花挡圈作用：固定传动杆，防止传动杆左右运动；数量：固定杆左右两端需要压紧，单台需要两个；性能要求：国标中没有相关要求，日标中有明确要求及测试方法；可依据此对供应商要求。

日标JISB1216-2006《push-on spring nuts》标准点击右侧链接。

S262006h》标准点击右侧链接JISB1216-2006一．电动靠背调节布置方案电动靠背调节布置方案9.进行DV试验验证：根据客户要求进行相关试验验证，以某主机厂为例，介绍四个与电动靠背相关的主要试验9.1运动速度（1）测量环境：电压12.5±0.1V（导线阻抗0.1Ω），温度20 ±5 °C，湿度65 ±20 %（2）测试方法：使用靠背加压板以245N的载荷加载于F点（F点是靠背和坐垫相接触的点向上245mm的水平线与靠背表面的交点）（3）判定标准2-6°/s电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案9.2噪音要求（1）测量环境：电压14.4±0.1V（导线阻抗0.1Ω），温度20 ±5 °C，湿度65 ±20 %（2）测试方法：加载情况同9.1测试方法，环境噪声不超过35dB，测量仪器位于H点上方635mm后方100mm处。

（3）判定标准座椅总成在调节时噪音不大于50dB，并且运行过程中无任何不正常噪音。

电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案9.3作用力要求（1）测量环境：电压12.5±0.1V（导线阻抗0.1Ω），温度20 ±5 °C，湿度65 ±20 %（2）测试方法：加载情况同9.1测试方法，F点加载882±196N；（3）判定标准能够正常运行。

电动靠背调节布置方案一．电动靠背调节布置方案9.4耐久试验（1）测量环境：电压14.4±0.1V（导线阻抗0.1Ω），温度20 ±5 °C，湿度65 ±20 %（2）测试方法：座椅固定在刚性夹具上，按照9.1方法加载力，调角器进行10000次循环（最前位置到最后位置一个往复为一个循环）；（3）判定标准调节机构操作正常，作用力和调节速度满足要求THE END由于能力有限难免有解释不当之处敬请原谅；由于能力有限，难免有解释不当之处，敬请原谅；以上如有任何疑问或者错误请与我联系进行更正。

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浅析汽车电动座椅结构及工作原理论文

浅析汽车电动座椅结构及工作原理论文

现代轿车的驾驶者希望驾驶者乘员在了解掌握了这些功能后，获得舒适愉悦的驾乘体验。

座椅和前部乘员座椅多是电动可调的，又称电动座椅。

座椅是与人接触最密切的部件，为了使驾驶者获得最好视野，得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。

为了满足这些要求，世界汽车生产大国的有关厂家都竟相采用机械和电子技术手段，制造出可调整、叫一加热并带记忆功能的电动座椅。

1电动座椅自动调节功能座椅由4个直流电机牵引，其中高度调节电机2个，水平调节和靠背调节电机各1个；直流电动机电枢电压为12V，电源从汽车电瓶上获得。

汽车座椅自动控制系统由内部带有非易失性数据存储器的C8051F311单片机、驱动模块、传动机构及操作手柄构成。

电动机的转速和座椅的位置信息由安装在电机上的霍尔传感器检测，经整形和放大后送入单片机，构成系统的速度反馈。

汽车电动座椅是在传统的汽车座椅上安装直流电动机、蜗轮结构、传动轴，一起组成传动机构，牵引座椅移动；在汽车座椅的下面垂直安装两个直流电动机，以支撑驾驶者在垂直方向做上下移动；在座椅的靠背方向安装一个直流电动机，用来控制座椅靠背的角度变化；在座椅的水平方向安装一个直流电动机，用来控制汽车座椅在水平方向前后移动。

操作手柄上设有多个手动调节按键，通过手动调节控制直流电动机，改动传动轴的行程和方向，从而调节汽车座椅的位置，如座椅上下位置、前后位置及靠背的角度变化；并设有多个存储按键，用来记忆或恢复座椅的位置信息。

在控制系统上安装有一个自学习按键，用来自动测量座椅在汽车内部所能移动极限位置，防比座椅在到达极限位置后使电动机长时问工作在堵转状态而烧毁。

2电动座椅的座椅记忆功能汽车座椅记忆功能的设计原理是：通过手动调节按键手动控制座椅各方向的电动机，使座椅到达感觉最舒适的位置，同时计算各电机上霍尔传感器所产生的脉冲数（即座椅的位置信豁，然后按下存储按键时问超过3秒，系统将此时座椅各电动机的位置信息存入FLASH ROM的指定单元中，则完成座椅位置的记忆。

汽车多向调节电动座椅设计(车辆工程专业毕业设

汽车多向调节电动座椅设计(车辆工程专业毕业设

汽车多向调节电动座椅设计(车辆工程专业毕业设哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）题目汽车多向调节电动座椅设计专业学号学生指导教师答辩日期哈工大华德学院哈工大华德学院毕业设计（论文）任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起止日期：20**年10月11日至20**年12月28日毕业设计（论文）题目：汽车多向调节电动座椅设计立题的目的和意义：汽车多向调节电动座椅能够提高驾驶员的舒适性、操作方便性，也直接影响到人们的安全与健康，例如对乘员脊椎的保护。

现代汽车要求对座椅的调节能够更加简单、方便、快捷。

目前，汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。

汽车电动座椅有两向移动、四向移动、六向移动等多种类型。

两向电动座椅只能做前后移动；四向电动座椅能够前后移动、升降；六向电动座椅除了能够前后移动外，座椅的座位前部和靠背还可以分别升降。

本题目要求设计汽车六向调节电动座椅。

通过此课题能够加深理解《机械设计》、《汽车构造》等专业课程知识，掌握汽车电动座椅的工作原理及发展方向，巩固所学的专业知识，提高基本技能，培养综合运用所学的知识解决实际问题的能力和创新能力。

技术要求与主要内容：设计汽车六向调节电动座椅总成，包括电动机、蜗轮蜗杆传动机构、位置传感器、电子控制器ECU、开关、连接件、导轨等零部件，进行测绘、计算、校核、绘制草图和正式图纸、撰写设计说明书等工作。

设计过程综合运用调研、查阅资料、实体测绘、计算、参考设计等方法进行：（1）通过互联网、图书馆、实验室等调研、查阅汽车多向调节电动座椅资料，熟悉其工作原理和结构。

（2）对六向调节电动座椅进行测绘、计算。

（3）利用材料力学方法校核各主要零件的强度、刚度。

（4）利用AutoCAD绘制各零件图、部件图和装配图。

要求绘制图纸总量≥2张0＃图纸；设计说明书≥5000字，其中参考文献≥10篇（含外文参考文献≥2篇）。

进度安排：20**年10月11日~10月21日调研，查阅多向调节电动座椅相关资料，撰写《开题报告》，准备开题。

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书1

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书1

摘要本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。

实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。

本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。

其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为31720279N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。

夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。

根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。

本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。

合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。

关键词：工装; 夹具；汽动；焊接IAbstractThis thesis is to design welding fixture of automobile seat frame，The positioning of the workpiece clamping quickly, quickly, labor saving, reduces the welding assembly positioning and clamping of the heavy manual labor.In order to ensure the weld size, improve the assembly precision and efficiency, to prevent the deformation of the welding fixture.The realization of mechanization, easy to change rapidly, make the space position of welding conditions into a flat position better welding condition, the improvement of working conditions, but also conducive to improve the quality of the weld.including the overall program, positioning fixture, pneumatic clamping part, finally is the specific folder design. Because the welding fixture, some parts need to be rotated. For welding, when welding two pieces of the best and most powerful position, namely the welding positioner, which can solve this problem, easy welding.This paper firstly analyzes the automobile seat frame welding fixture design the necessity and feasibility; then on the seat frame welding fixture design as the core, through the analysis of structural characteristics of the production line, the automobile welding jig, sums up the design of welding fixture and the step points; focus on the automobile seat frame of welding process analysis, study on the seat fixture clamping position and correct positioning design; through the process of seat frame analysis, design of the substrate, mounting plate, positioning device, clamping mechanism. paper firstly analyzes the automobile seat frame welding fixture design the necessity and feasibility; then on the seat frame welding fixture design as the core, through the analysis of structural characteristics of the production line, the automobile welding jig, sums up the design of welding fixture and the step points; focus on the automobile seat frame of welding process analysis, study on the seat fixture clamping position and correct positioning design; through the process of seat frame analysis, design of the substrate, mounting plate, positioning device, clamping mechanism. Reasonable selection of the cylinder, the final completion of the structure design of seat frame welding fixtureKey words: Tooling；fixtures；pneumatic；welding目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 汽车座椅国内研究现状 (2)1.3 焊装夹具研究概况 (2)1.3.1焊装线发展过程及目前的现状 (2)1.3.2焊装生产线的组成 (4)1.3.3焊装夹具设计基本要求 (4)1.3.4夹具的基本构成 (5)1.3.5夹具的设计步骤 (6)1.4 本课题研究内容及意义 (6)第2章汽车座椅焊接工艺 (7)2.1 汽车座椅的组成 (7)2.2 焊接结构件材料的选择 (7)2.3 焊接方法及焊接工艺 (7)2.4 焊接材料的选择 (8)2.5 焊接缺陷及防止措施 (8)第3章基于座椅骨架夹具的设计 (10)3.1 基准面的选择 (10)3.2 定位器的设计 (11)3.3 夹具体的设计 (12)3.4 夹紧装置的设计 (16)第4章结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第1章绪论汽车座椅骨架制造是汽车制造业中的一项重要工程，随着我国汽车制造业的飞速发展，对汽车焊装线的需求量巨大，对其质量上的要求也日益提高。

镁合金座椅骨架设计及性能研究

镁合金座椅骨架设计及性能研究

摘要：为了满足汽车对座椅轻量化的要求，提出一种用镁合金靠背总成及坐盆总成替代原钢结构骨架的设计方案。

该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构，可以减少焊接成本和装配时间。

为了验证镁合金靠背和坐盆的结构强度，使用Ls-dyna 软件对座椅骨架进行了FEA 分析，结果表明靠背及坐盆应力未超出镁合金材料许用要求。

在保证强度足够的情况下，新设计镁合金座椅靠背比原靠背总成质量减轻44.5%，新设计镁合金座椅坐盆比原坐盆总成质量减轻37.2%，减重效果明显，可以满足设计要求。

关键词：轻量化设计镁合金座椅FEA 分析中图分类号：U463.836文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20190297镁合金座椅骨架设计及性能研究陈甜斌陈修艺王懿（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）作者简介：陈甜斌（1987—），男，工程师，硕士学位，研究方向为汽车座椅设计。

1前言随着新能源汽车的蓬勃发展及节能减排的要求，汽车生产商对轻量化座椅的需求日益增加。

目前轻量化座椅常用的减重方法有优化骨架结构和使用轻质材料2种，其中优化骨架结构一般可以减轻座椅总重的10%～15%，对座椅轻量化提升有限[1]。

因此，在骨架上使用轻质材料成为座椅轻量化的一个重要研究方向。

目前可用于轻质骨架的材料有镁合金、铝合金、热塑性塑料和碳纤维增强复合材料等。

热塑性塑料成本低，但是机械性能较差，不可以回收再利用。

碳纤维增强型复合材料的机械性能优异，但成本较高，现在仅用于部分赛车座椅上。

镁合金和铝合金价格适中，但是镁合金延展性和强度较高，耐有机物等的腐蚀性更好，在弹性变形范围内能承受更大的冲击载荷[2]。

汽车座椅是人体和汽车联系的纽带，其骨架强度直接关系到座椅的使用寿命和驾乘人员的生命安全。

为此本文提出设计一种镁合金座椅，以满足国内经济型轿车市场的需求。

2镁合金骨架结构设计目前常用的镁合金替代设计方法是增加镁合金板件厚度，以使其拥有钢板件的强度和刚度。