汽车座椅结构设计

0引言汽车座椅属于汽车的基本装置是汽车的重要安全部件。在汽车中它将人体和车身联系在一起直接关系到乘员的驾乘舒适性和安全性。一百多年来，随着汽车的发展和人们要求的不断提高汽车座椅已不再是单纯满足乘坐和美观需要的车身部件而是关系到汽车的驾乘舒适性和安全性集人机工程学、机械振动、控制工程等为一体的系统工程产品。随着我国汽车工业的迅猛发展人们对汽车的乘坐舒适性及安全性等方面的要求越来越高。其中作为影响汽车舒适性和安全性的重要内饰部件——汽车座椅的设计、研发已越来越引起汽车业界的重视。本毕业设计分析了人与座椅的人机关系，并且结合我国国民对汽车座椅的使用要求，以人机工程学、汽车设计等学科的理论为依据，以国家和国际标准为准则，对驾驶座椅进行了设计。，从人的安全、健康的角度，现代人越来越多地的时间在汽车中度过，座椅的安全与舒适直接影响到人们的健康与安全。尤其是对人们脊椎的伤害。从社会的角度，汽车走进千家万户，人们对汽车的情感也有所转变，从以前的遥远、到现在的占有，将来必将转变为挑剔。因此汽车座椅的发展也要跟上时代的步伐，所以本设计进行汽车八方向座椅结构设计。1轿车电动座椅的介绍轿车的座椅是衡量轿车档次的重要依据，因此轿车设计师十分重视电动座椅的设计，从材料到形状，尽量做得完美无缺。在造型方面，充分考虑人体尺寸、人体重量、乘坐姿势和体压分布等因素，应用人体工程学的研究成果和先进技术，制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅。1.1桥车的国内外研究现状及发展水平的相关介绍目前国内汽车座椅基本上是一种固定的姿势，人长时间保持一种相对稳定的坐姿很容易疲劳，从提高驾乘人员舒适度的角度，给出一种新型电动座椅的设计思路。对于可以调节的汽车电动座椅的研究，国内发现尚少。尤其在目前，国内市场上所见电动座椅大多出现在进口汽车上，汽车电动座椅有两向移动、四向移动、六向移动等多种类型。两向电动座椅只能作前后水平移动：四向电动座椅除前后水平移动外，还可以升降：六向电动座椅除了够控制上述移动外，座椅的座位前部和靠背还可以分别升降。大多数电动座椅使用永磁型电动机，通过装在左座侧板上或左门扶手上的肘节式控制开关控制电流路线和方向。可使某一电动机按不同方向转动。大多数永磁型电动机内装有断路器，以防电动机过载。许多福特汽车电动座椅的电动机在磁铁外壳内装有3个独立的电枢。有的电动座椅使用串激电动机(如通用公司生产的某些汽车)，用2个磁场线圈使电动机能作双向转动。这种电动机一般使用继电器以控制电流方向，因此当开关换向时，可以听到继电器吸合的咔嗒声。电动座椅使用的电动机的数量多的可达8个。本方案是一种机械设计制造学、人体工程学与电子技术相结合的八个方向(座椅水平平行前后移动、座椅前端上下升降、座椅后端上下升降、座椅靠背的角度旋转)调节。汽车电动座椅一般由双向电动机、传动装置和座椅调节器等组威。传动装置包括变速器、联轴装置和电磁阀。座椅调节器的主要部件是螺旋千斤顶和齿轮传动机构。传动装置和座椅调节器之间用软轴连接。通过座椅调节器实现对座椅的调节。方案的思路就是电动座椅是利用电动机的动力来调整座椅位置、靠背的倾斜度等，自动适应不同体型的驾驶员与乘员的乘坐舒适性要求。现代轿车的驾驶者座椅和前部成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，人们对轿车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此电动座椅是直接影响轿车质量的关键部件之一。轿车电动座椅以驾驶者的座椅为主。从服务对象出发，电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求。也就是说驾驶者通过键钮操纵，既可以将座椅调整到最佳位置上，使驾驶者获得最好的视野，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竞相采用机械和电子技术手段，制造出可调整的电动座椅。现代轿车的电动座椅是由坐垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成，其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分，可逆性直流电动机必须体积小，负荷能力要大；而机械传动部件运行时要求要有十分良好的稳定性，噪音要低。控制器的控制键钮设置在驾驶者操纵方便的地方；一般在门内侧的扶手上面。有些轿车的控制器还设有微电脑，有记忆能力，只要按下某一记忆按钮，即可自动将电动座椅调整到存储的位置上。可逆性直流电动机一般有三个以上，他们受控制其控制并分别驱动某个调整方向的传动部件。传动部件有蜗杆轴、蜗轮、心轴和齿条等。调整时，主动轴在电动机的驱动下，带动从动轴转动，从而将心轴旋入或旋出，即座椅下降或上升。如果蜗轮又与齿条啮合，蜗轮转动将齿条移动，即令座椅前移或后移。目前调节机构可以调节座椅的水平移动和垂直移动，靠背的角度移动和靠枕的高度移动，即所谓“六向可调式”。现在先进的技术还可调节座椅底座的前后、座椅底座前方的上下、座椅底座后方的上下及座椅靠背的前后摆动，此即“八向可调式”，乘员可以根据自己的身材将座椅调到一个合适的位置。过去的轿车以交通为唯一目的，今天的轿车设计思想则倡导人与车的融合，座椅就是这个设计思想中极其重要的环节。现代轿车座椅涉及到电子学、人体工程学、工业设计学等方面的领域，随着汽车技术的发展，轿车座椅已从一个简单的部件发展到一个比较复杂和精度程度要求比较高的部件。现代轿车已经不是一个单纯的运载工具，他已经是“人、汽车与环境”的组合体。座椅作为汽车使用者的直接支撑装置，在车厢部件中具有非同小可的重要性。汽车座椅的主要功能是为驾驭者提供便于操纵、舒适、安全个不易疲劳的驾驶座位。座椅设计适应同时满足以下五点基本要求(1)座椅的合理布置；(2)座椅外形要符合人体生理功能；(3)座椅应具有调节机构；(4)座椅有良好的振动特性；(5)座椅必须十分安全可靠。1.2本次课程设计的提出及相关问题随着人类生活水平的不断提高和科学技术的蓬勃发展，汽车作为一种更为广泛的交通工具被用于人们的日常生活中，汽车的种类越来越多，功能越来越齐全，不断地向智能化发展，人们对汽车的便利性、舒适度的要求更是越来越高。过去的轿车以交通为唯一目的，现在的轿车设计思想则倡导人与车的融合，座椅就是这个设计思想中极其重要的环节。现在的轿车的驾驶者座椅和前部成员座椅是电动可调的，又称电动座椅，座椅是与人接触的最为密切的部件，人们对桥车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此，电动座椅是直接影响轿车质量的关键部件之一，现代轿车座椅涉及到电子学、人体工程学、工业设计学等方面的领域，随着汽车技术的发展，轿车座椅巳从一个简单的部件发展到一个比较复杂和精确程度要求比较高的部件。所以我本次课程设计的题目是基于蜗轮蜗杆传动的八向可调式轿车电动座椅设计，本次设计是在轿车普通座椅的基础上，设计一种基于蜗轮蜗杆传动的座椅前后可调、座椅前部高低可调，座椅后部高低可调，靠背部角度可调的八向可调经济型轿车座椅，要求操纵方便，运动平稳，安全可靠，低噪音。保在可经过认真思阅考和查阅相担关资料后，睁我认为本次活课程设计主吐要是解决以千下主要问题阔：查阅相茧关资料，了款解电动座椅乓的发展的动莫态。由于座恼椅是衡量轿啄车档次的重却要依据，因烘此电动座椅助在具体设计尝时应该需要躲引起重视，熄在工艺结构浓造型方面，斑则需要移动太，即令座椅股前移或后移该。充分考虑黑人体尺寸、微人体重量、始乘坐姿势和泳体压分布等仍因素。方案披的关键是基务于蜗轮蜗杆涂传动的结构某设计，实现勒要求的八向川位传动。并茄能合理的安总排电动机、按各机构在座杜椅上的布局菜。座椅是支司撑和保护人础体的构件，冷必须十分安瞒全可靠，所牧以要进行蜗牙轮蜗杆传动看机构的刚度肥计算。大多蚕数电动座椅运采用永磁式艇电动机，查村阅相关资料首，合理选用撑电动机，还续要考虑其在海座椅中的相涉对位置杏。全1.3轿车种座椅人体工有程学的应用愚及尺寸参数晃墨人体工程学传的应用唱坐姿是人体樱较自然的姿井势，也是进姓行各种操作由经常采用的烂姿势。座椅软与人们的生玉活息息相关端，无论是工旷作、学习、聚出门旅行、季在家休息都听离不开座椅缺。人的坐姿锦是个相当复慨杂的问题，典虽然座椅伴蹦随人类的生扰活己经有几奋千年的历史城了，但是关违于座椅的设骄计问题至今坝仍然是值得给研究的课题得。在生物看学中，当坐竞立时，人的斥身体由脊椎闸、胯骨、腿昆和脚支撑。吩主要用来支脱撑人体重量榴的关节为胯俗骨和腰椎，凶腰椎的第三珠、第四腰椎伴为整个脊椎巷骨中受力最啊大的部位。姿所以腰椎也经就比上方的诉椎骨大而且崇硬得多。坐嫩姿时，尾椎杀将受到压力拦而往前弯，摩有缓冲震荡勿的作用。坐齿骨构成了胯挠骨最下方的柴部位，其后跳下方的坐骨哀结节为L字设母形状，当违人们坐着的嚷时候，此处样往下顶住来菜支撑身体的测重量。长期而的姿势不良输、受伤或者修疾病，伤害杜就会发生在踩脊椎弯曲的搞地方，如胸恒弯过分弯曲逝就会造成圆换肩或驼背;裹腰部脊椎过讲分弯曲，会蛙造成脊椎的栗侧弯或是脊丘椎的前凸症献、后凸症。恋当人们在话椅子上时，垒若坐姿不良喉，骨盆很容帐易下陷，仔利细摸骨盆两徐侧，发现整贸个骨盆往后唇倾，整个人逢会感到胸廓驴与腰杆交界讨处造成腰酸返背疼、驼背选。长期使用卡电脑的上班衡族而言，坐逮姿不良通常玉是造成腰酸升背疼得最主萍要的凶手。爸人们的脊椎甘在坐姿情况笼下就像是一肝根杠杆，如渐果头部向前详倾，为了支晋撑前倾的头夏部，骨头的骆韧带就会产谱生一个拉力布，当力量超静过韧带所能懒负荷的范围森，这个力量教就会转移到弟背后的肌肉默上，于是肌卖肉便持续暴谎露在张力之捉下。久而久蛮之，就会出岗现颈部、背蚕部、腰部肌撞肉酸痛的症花状。获坐姿状态下拔，支撑身体惨的是脊柱、校骨盆、腿和盈脚。脊柱是自人体的主要俗支柱，由2铅4节椎骨以那及5块骸骨有(已连成一疼体)和4块靠尾骨(己连灾成一体)连友结组成，如耍图1.1所司示，其中椎柜骨自上而下易又分为颈椎被(共7节)腥、胸椎(共伪12节)、彩腰椎(共5谨节)三部分查，每两节椎狗骨之间由软色骨组织和韧警带相联系，生使人体得以刚进行屈伸、脚侧曲和扭转贿动作等有限恩度的活动。趴颈椎支撑头沾部，肋椎与体肋骨构成胸片腔，腰椎、坚骸骨和椎间途盘承担人体确坐姿的主要言负荷。般图1.1人夹体脊椎构造负图世隙丛池琴图1.2人粉体在不同状有态下腰椎弯昨曲形状烤由于腰椎几洽乎承受着人呜的上体的全磁部重量，并援且要实现弯国腰、侧曲、乎扭转等人体温运动，所以艇最容易损伤劝或腰曲变形艘。从侧面观尚察脊柱，可粪看到脊柱呈井现颈、胸、妹腰、骸四个凑弯曲部位，嗽其中颈曲和牧腰曲凸向前由，胸曲和骸棕曲凸向后。食脊柱的自然先弯曲弧形应没如图1.1膝所示，椎骨候的支承表面得相互位置正惜常，椎间盘屑没有错位的令趋势。一旦拜人体改变这泰种自然弯曲您状态，会引易起惟间盘压面力改变，使秋腰部疼痛。忌图1.2所杰示为人体在此各种不同姿幸势下的腰椎赏弯曲形状。谢曲线C是最叼接近人体脊狮柱自然弯曲香状态的坐姿饭，椎间盘上辟的压力可较停正常分布。皱因此，欲使榆坐姿能形成蔬接近正常的梦脊柱自然弯警曲形态，躯含干与大腿之踩间须有大约皮135贞°愤的夹角，且配座椅应使坐允者的腰部有冬适当支撑，帆以便腰曲弧熔形自然弯曲酸，腰背肌肉英处于放松状姨态。人坐连着时，大腿伸和上身的重眉量必须由座浮椅来支承。完人体结构在捷骨盆下面有债两块圆骨，岸称为坐骨结些节，如图1添.3所示。倍这两块小面补积能够支持场大部分上身姨的重量。座域面上的臀部艇压力分布是漠在坐骨结节缺处最大，由门此向外压力舒逐渐减小，动直至与座而稻前缘接触的倚大腿下部，子压力为最小吗。座垫的柔烈软程度要适丰当，坐骨部蛋分的座垫应职当是支承性吓的，它要承样受加在座位啦上的大约6销0%的重量倘，而其余部羡分则应当比哥它更柔软些宪，以便能够浊把重量分布哄在更大约面僻积上。座椅奖靠背上的压召力分布，应严当是肩脚骨逝和腰椎骨两再个部位最高快，此即靠背练设计中所谓氧的傍“厦两点支承补”阁准则。面靠背的两点塘支承中，上浮支承点为肩功脚骨提供凭曾靠，称为肩死靠，其位置束相当于第5跳~65节胸敏椎之间的高演度；下支承派点为腰曲部污分提供凭靠蒜，称为腰靠剑，其位置相窑当于第4~梨5节腰椎之雪间的高度。蔬不同用途的饱座椅，两点耽支承的作用伯不一样，休谁息用的座椅盾，体、腿夹谜角较大(舒大适角度约为桨115盼°照)，坐着时贿身体向后倾均斜，只要肩蝴部分支承稳唯靠，没有腰引靠也能得到挨舒适的坐姿畅，因此是以级肩靠起主要纲作用；而一沙般操作用座魔椅，由于操辞作的要求，许身体需要略摇向前倾，肩约胖骨部分几始乎接触不到诵靠背，因此晒只有腰靠起烧支撑作用，较尸争悦阅盛策拳内图1.3股利骨正常位置射一般无需设序置肩靠。腰产靠支承是使之背疼和疲劳剪减到最轻的础主要措施，裕否则，将只茂靠肌肉来维令持腰曲弧形古，势必引起三腰部肌肉疲灰劳和损伤。深考虑到人的穿身材高矮不丈同，对某些红座椅应当具料有能调节腰主靠位置的装熄置。腿的幅主动脉紧靠枝着大腿下表效面和膝盖的猫后面，在这鬼个部位上，叉任何持续的壮压力都会给鉴人造成极端售的不好适和瑞肿胀感觉需草要借助于适顿当减短座深格、把座垫前月缘修圆和采怎用较软的泡积沫塑料座垫较等措施来防洲止发生这种锻情况。同时辉，还马要使座面离基地板的高度也足够低，以革便使脚能踩拍着地板，让丈人的这个重绍要部位感觉应不到有任何遣压力。坐骨疤下面的座面畅应当近似是送水平的。图格1.3表示截带有股骨的淹骨盆部位的节前视图，股唇骨在股节中直从连接骨盆况的球孔向外菜伸去。用平悟的座位，股扰骨的这一部寒分在坐骨平叉面之上，因聚此不承受过阴分的压迫。暑座椅的设览计必须有可自能让人经常染地改变自己秧的姿势和位法置，以便减孔轻压力和咱活动伸展各椅部分肌肉。粉面人在坐姿状婚态下，体重显作用在座面含和靠背上的贪压力分布称垄为坐态体压邮分布，它与友坐姿及座椅弃的结构密切季相关，图1椒.4为人体赶在靠背和座殃垫上最适宜菌的体压分布扣，对于体压清的研究是目午前人们对座递椅进行研究买的主要方法讽和参数。体岂压分布的测士量一般采用面等高线的形跟式反映压力裂分布状况。贝就座者的愁骨盆可以比涌喻为倒立的斥锥体，与椅氏面接触的主测要是臀部两塑块薄肌肉层龄下的坐骨。滨由坐骨向外险，压力逐渐黄减少。为了隙减少臀部下盗部的压力，欠座面一般应腐设计成软垫脏，其柔软程矩度以使坐骨灭出支承人体迁的60%左喂右的重量为枣宜，采用软状性坐垫，增征大臀部与座点面的接触面辱积，就改善旱了这种压力化集中的现象胡，使整个臀孩盯秋稀贷农图1.4人胜体在靠背和怠座垫上最适吸宜的体压分惑布瞎部均承担体闹重的压力，驼减缓坐骨下孤支点处的疲奋劳，可以延拾长就座时间嫂。但不论什肯么座面，唤不论哪种姿字势，长时间乖采取一种坐载姿总会产生戴静力疲劳。债因此，任何智一种座椅在勒设计时都应远考虑变换坐理姿的可能性幕。人体与飞座椅之间的把压力分布称收为坐姿的体纲压分布，坐旷姿的体压分谦布是影响乘师坐舒适性的拳重要因素。爪人就坐时，败身体重量的浓大部分(约悬80%)炕经过臀部、姿背部隆起部涝分及其附着恒的肌肉压泥在坐椅面上刊。图1.5越为座椅各部仿位的受力分加布示意图。尾春蒸捕宁爽刻猎型丧右图1.5座萝椅各部位的赚受力分布鞠1疤.3.2轿牙车座椅尺寸辱参数脚浊国家标准G宝B/000移0-28《陶中国成年人械人体尺寸》枕按照人机工瞧程学的要求浆提供了我国时成年人人体缠尺寸的基本稀数据，座椅话的座位空间喇及座椅的尺戏寸应保证适异应人体舒适义坐姿的生理腐特征，提供弯实现舒适做中态的支承条槽件。GB/被14774颗-1993晌《工作座椅侄一般人类工柔效学要求》咬给出了工作针座椅的基本冶结构和主要抚参数，使工案作座椅设计何的基本依据幕。根据以上鼓标准，结合兵轿车车内空只间和驾乘人变员的调节要器求，确定如济下参数。少（1蛙）椅面高度办：定义为椅碗面前缘至驾献驶员驻点的安垂直距离。班选定驾驶员迈座椅椅面高寨度可调范围馒为280-脉380mm笼。初（2换）椅面宽度建：座椅坐垫叔两侧宽度。公防止驾乘者奏在出现离心咸力时臂部产锦生横向滑动阶，要在座椅稿椅面两侧附蚊加额外防滑览凸起设计，罚所以椅面总叶宽选定51蜡2mm。搏（3障）椅面深度圈：指椅面前戒缘至靠背前议面水平距离惨。深度过大眉时躯干相对竭前移，腰部及得不到良好胳的支撑，引盟起疲劳；过翻小时，大腿桥得不到良好叛的支撑。所更以为了保障寨驾乘者的臂胁部和大腿部州被充分支撑悔和包裹，椅稠面深度选定殖520mm慕。厉（4饮）靠背高度肚：靠背最下耕端到最顶端疯的距离。为荷保证座椅靠威背在具有角这度倾斜时同彻样可以保证递对驾乘者的抓支撑，所以密靠背高度选可定607m声m。鉴（5匪）靠背宽度叹：靠背两侧铃最宽的距离筹。为避免和靠减少驾乘者屡腰背部在座懒椅上产生横阅向滑移，靠秘背宽度选定郑500mm壁。下（6末）靠背倾角题：靠背倾角娱是指靠背与率椅面水平方糊向的夹角，福为满足驾驶筑舒适、安全泰性以及休息予时的便利性胁、靠背倾角楼调节范围为扰80盯°—识170辞°送。血（7底）椅面倾角着：指椅面与葡水平之间的烟夹角。轿车被夹角，为满厘足驾驶舒适枕安全性以及痰休息时的便予利性、靠背猜倾角调节范耕围的椅面倾科角应兼顾安叔全性和舒适捞、性，一般楚为2庸°—咐10驳°哑。夺（8形）头枕尺寸散：根据GB页/1155锡0-199粮5《汽车座腰椅头枕性能鸡要求和试验群方法》，确料定头枕高度便为208m爷m，宽度为胆230mm址，厚度为1锣00mm，袭头枕可调范忍围0-10枕0mm。烦2深电动座椅趣水平移动系责统方案的确请定叔2却.1前后移会动方案的选披定页柔端2.1.靠1传动调节拔装置的确定否破传动装置的孝作用是将电申动机的动力东传给座椅调部节位置，使赴其完成座椅腰的调整，主拨要有联轴器查软轴、减速嚷器与螺纹千创斤顶或蜗轮建蜗杆传动机悟构组成。隙经过分析可鼓知：由于电净动机轴与传果动轴的直径亲相差不大，虾因此可直接牺相连，采用全螺纹锁紧的读简易联轴器源。奥传动轴的选弃择根据电动凶机的安装位姥置的不同有泰以下几种：悟英当采用单相例电动机时，撕传动轴选用抬锥齿轮与轴兵相连。攻壤银燥源仔榜纱透图2.1单猪轴电动机输后出毅转夫当采用双轴超输出电机时爷如下图所示传：胃幕抹跨父图2.2双胖轴电动机输石出堵咏盯对以上两种亏方案进行比愧较，采用双月轴输出电机铜与传动轴直庭接相连可使致传动链变得耽相对紧凑，右传动更加平冒稳。锹犬铜传动方案的盒确定芒第一种方案自如下图所示塔：课萄饶图2.3齿跪轮齿条传动剂机构魂搬急此种方案看翁似结构简单荡，但实际有璃以下缺点：喊拔在执行机构读方面采用齿亩轮和齿条相舍啮合，传动段时的载荷不杰能太大，而两要传递80至kg重量的铺载荷所需要寺的转矩较大柳，则需要增尖加齿轮的尺现寸。前其次，齿寻轮的安装从窜受力角度来金分析并不利娃于啮合，如驴齿轮齿条的斥间隙一扩大怀就会容易产仿生噪声和误息齿合，这种宴现象是绝不类应该出现的合。培第葵二种方案如绑下图所示：虑处掠壁染央打嫁图2.4锥唤齿轮丝杠传粱动机构权设在这种方青案中，减速毯器选用锥齿盈轮，，锥齿桑轮的设计和穿制造、安装亩较为方便，箩但是考虑到值座椅的尺寸骑情况采用蜗绳轮蜗杆减速突器更为适合该，蜗轮蜗杆述具有大的传忧动比和自锁汽功能，而且灰也可传递空蹈间交错的两略轴运动，给旦制造带来了江方便，并且鱼体积小便于纷安装、传动脑平稳等特点然，正好适用剃于系统的减舅速。马根据以上两隆种方案的论姐证与总结得响出第三种方枝案：骨骆单利巾图2.5蜗带轮蜗杆丝杠节传动机构蜻邻采用丝杆螺搏母这种传动厕方案即能满胸足电动座椅桑的功能要求灿，而且结构板紧凑，便于蝇安装调试。城最大的优点发就是造价便淘宜，且传动欺平稳、噪声刻小并且有向羞自锁的优点捎是本次设计躲较理想的选挥择。心2.2水平阳滑动电机的爆选择艇绒劫丝杆电机的渠选择巴根据要求移航动导轨的移卖动距离为1显00~16仪0mm，绑全程移动所新需时间为8尸~10s选按择移动的最恼大距离为1泳20mm，摧所需时间为穴8s，座椅浴的移动速度普：酸舟菜v=s割/t=12计0mm/8鹊s=0.0歉15m/s日余（2.1质）希由于导轨与么螺母相连，宰所以螺母移匙动的速度为蕉0.015针m/s，根龙据螺母与丝主杆的配合关折系通过公式蛇：只v=L念·秀n毯断（在2.2）梁初选丝杆的著半径为8.蛙5mm，螺随距为3mm丝，代入公式羞得：编n丝=v/币l=v/p悼=15*1柄00/3=波300r/易min跟根据丝杆的沿转速初选电蜘机的转速为塞300r/皆min。祥率愧选择电动机屿类型星勉首选电动隆机要根据电症源（交流或践直流），工状作条件（温畜度、环境、瓜空间尺寸等翼）和载荷特耳点、性质、额大小、启动摘性能、过载倚情况。票电陶动座椅上的硬电动机作用纪是为了电动太座椅的调节奇机构提供动祖力，此类电让动机多采用敲双向电动机直，即电枢的远旋转方向随罗电流的方向冠的改变而改瓣变，使电动搏机按不同的嫁电流方向进盾行正转或反倚转以达到座勒椅调节的目幕的。为防止黎电动机过载刮，电动机内然装有熔断丝格，以确保电果气设备的安挤全。辽无悟刷直流电机存的优点是：银浮双①注电机外特露性好，非常勿符合电动车磨辆的负载特兴性，尤其是胜电机具有可框贵的低速大杰转矩特性，退能够提供大开的起动转矩农，满足车辆或的加速要求闷。帆②话速度范围臣宽，电机可僻以在任何转浙速下稳定大野转矩高效率耐运行，这是去无刷直流电辛机的独有特垦性，这进一爆步提高整车角效率。帽③急电机效率徒高，尤其是狗在轻载车况镇下，电机仍怒能保持较高团的效率，这妨对珍贵的电恳池能量是很肉重要的。喊领④喷过载能力太强，这种电初机比Y顽系列电动机酿可提高过载刷能力2惧倍以上，满督足车辆的突筛起堵转需要闻。锦⑤愤再生制动线效果好，因宣电机转子具放有很高的永哨久磁场，在书汽车下坡或货制动时电机留可完全进入泄发电机状态讽，给电池充打电，同时起细到电制动作它用，减轻机雀械刹车负担闹。支⑥讽电机体积婚小、重量轻型、比功率大也、可有效地什减轻重量、种节省空间。港旺⑦狗电机无机渴械换向器，剂采用全封闭减式结构，防冶止尘土进入移电机内部，收可靠性高。鸦妇⑧潮电机控制惊系统比异步可电机简单。死缺点是电机臂本身比交流霜电机复杂，塔控制器比有看刷直流电机移复杂。水根据以上条样件我们选用押用磁性双向其轴输出的直怪流电动机的愿sz系列。粒葡2．3选择蹈电动机的容喉量廊梅电动机的容店量（功率）碌选择是否适文合，对电动讨机的工作和茧经济性都有倦影响。挖ηη牙容量小于工条作要求，则寸不能工作机母的正常工作排，或使电动雷机因长期的理超载运行而览过早损坏；父容量选择过抚大，则对电芬动机的价格雕高，传动能滔力又不能充圾分利用，由虹于电动机经碗常在载荷下德运转，其效目率和功率因勉数都较低，站从而造成能没源的浪费。幕对于比较稳秆定，长期运累转的机械，怨通常按照电优机的额动工仙率进行选择禁，而不必校沈核电动机的臭发热和启动惧转矩，选择扛电动机容量柱时应保证电讯动机的额定椅功率Ped逝等于或稍大沫于工作机所互需的电动机宰功率Pd，检即：旺Ped做≥离Pd姓工作及所需由电动机的功霸率为Pd=摧Pw/醒η引kw乡窜婆银跌(2借.3)赶式中：Pw控——览工作及所需销功率，指输导入工作机轴现的功率kw级企鞠金η——知由电动机至骆工作机的总注效率驰工作机所需射功率Pw，愉应有工作机同的工作阻力郑和运动参数丘（线速度或谱转速）计算痛求得：菌极从枣邀Pw=F谎V/100川0kw或堆Pw=T底nw/95漫50kw砖(2.4)昌拢式中：F裤——签工作及的阻驼力N象诚听V悲——纯工作机的线节速度，如运旬输机输送带源的线速度m慎/s臂芳热T动——怠工作机的阻炭力矩N*m挨剖边箭nw肝——想工作机的转带速r/mi拨n僵根据本次设筝计要求：涡晶轮蜗杆的传屋动比大而且冤反行程具有教自锁功能，游常取Z=4椒，即四头蜗香杆，其传递倍效率为0.俱80~0.削92球轴庸承的效率为葱0.99隐联轴器的效总率为0.9宝9丝杆的乞效率为0.骂45渐狸功率传递流特向：电机载-----辛-涡轮蜗杆洪-----查--丝杆听螺母姐传递装置的每总效率应为殖组成传动装果置的各个运捆动副效率的天乘积即：0壁.246跟（2.5）悔工作机的转停速为nw=依n丝=30尿0r/mi栗n竹根据以上特指性初选电动史机的转速为促3000r漂/min，亡功率10w裤，电压24增v哑工作机的阻纽力力矩就是棒涡轮上的转部矩T.凶T=9.5挪5*100寇0*580滚.75*1芒0/（30酷00/10屡）=238脚.75N蕉/mm沃备岂(2同.6）送故工作及所晨需要的输入役Pw2唱Pw=Tn妈w/955求0胃ηω向=283贴.75森×逐300拾÷沾9500之÷传0.75=灭10w负乖乐(2油.7)酬在丝杆上消病耗的功率：进鸟分座椅的平行浇负荷能力1幅10kg，洁则分担在丝捐杆上的为5疼5kg，可至计算出：骡N=(G/畅2)cos裤θ鞠=55灰×糠9.8盲×划cos怖θ误深酿彼村腾泰(2.仙8)打引b是人与丝播杆的夹角，率而且很小，陡取b=6祥°递则N=53宿6N，摩擦忠力硬f=G/2据sin猪θ呀=9.8讨×昼55sin辆6嗓°规=56.3糊4N舰狂竞量相余(2.9)宵环在丝杆上消多耗的功率P缩w丝=f*馋v丝=56恼.34*0彼.015w锤=0.84勿5w朵脂(2.冶10)词又P罪w=Pw丝泉在工作机抢实际需要的盛电动机输出赶功率Pd凝Pd=Pw需/盆η帐=0.84饲5流÷僻0.246调=3.43兆w贩共俩倚仗虽(2估.11)添由于sz系壳列是双轴输削出式直流电后机所以总功争率为Pw总懂=2Pd=葵6.86w耕，根据所慨计算出的功足率和转速，合所选电机如绵下：六电机的型号葬为：45s速z01穗电机的转速紫为：300侨0r/mi弹n损电机的功率石为：10w伞电机的电监压为：24员v茎电机的电枢坛/励磁为：直111/0填.33稿电机的允许宪正反转速差酷为：200豆r/min拿誉校核所选电五机的转矩茧根据公式：蔽独T胃1=Td*惕i0*杯η救01涌联（2.1育2）煌式中：Td嘉——腹电动轴的输获出转矩Nm臭?杆霞T陵1甩——原工作轴的输命入转矩，即展等于涡轮上疮的转矩T将咸公式变形后飞如下：鲜(2.13诵)衰载悠通堆过以上的计旋算，说明所独选电动机是化满足要求的仁，所以水平队移动部分的店电机选用4干5sz01忙型号的永磁棒式双轴输出堵直流电机。除抽3寇水平移动杆系统中蜗轮谊蜗杆的设计乏相3抓.1选择蜗够杆传动类型居扎根据GB/骆T1008并5-198飞8的推荐，忧采用渐开线元蜗杆。嫌3.2选择疯材料软烫考虑到蜗杆用传动的功率铲不大，速度街只是中等，扰故蜗杆用4吩5钢，故希虾望效率高些祸，耐磨性好土些，故蜗杆公螺旋齿面要愚求淬火，硬戚度为45~遮55HRC千。涡轮用铸诞锡磷青铜Z膨cuSn1愧0P1，金将属模铸造。遥为了节约贵饰重的有色金富属，仅齿圈志用青铜制造哄，而轮芯用音灰铸造HT钓100制造跨。冈3．3按齿湖面接触疲劳牌强度进行计爷算选咐根据闭式蜗鱼杆传动的设拼计准则，先都按齿面接触阳疲劳强度进抹行设计，再禁校核齿根弯啊曲疲劳强度帝。传动中心萌距嫌参坦昌确定作用在弓蜗杆上的转手矩T歼2遥仆取Z1=4殊；故取效率开为蚀η驳=0.9；欣短神载荷系数的请确定烫妙因惩工作载荷较式稳定，故取败载荷分布不架均系数k显β难=1，由命《机械设计术》炎表11-5煤，选区使用沟系数Ak=赌1,由于掉转数不高，石冲击不大，护可取动态系斩数Vk=1素.0,则异k服=k插β阴*k趟v品*k句A亡=1拣×逃1缘×夸1=1站心显（3.3）膀叹3块.3.3确国定弹性影响列系数Z仇E错牵片因选用的是恋铸锡磷青铜漆涡轮和钢蜗弟杆，故EZ乘=160M毕pa樱1/2债昂确定接触系溉数Z嗽p芦澡先假设蜗杆拥分度圆直径娘d亩1沟和传动中心造距a的比值睡d相1房/a=0.军35，从雄《机械设计凯》蚕图11-1侍8中可查的找Z赚P拍=2.9。枝施裤确定许用应申力砌盘根据涡轮选绩用的材料为识σ幕铸锡磷青铜裂ZcuSn款10P1，阔金属膜铸造踢，蜗杆螺旋暗齿面硬度大方于45HR丢C，可从表富11记——垒7中查出涡碰轮的基本许诱用应力,[亩σ睬]=268摘Mpa。编应车力循环次数榜拘吴叹械柳帜痰炉等搂冻版寨辟暂绸垄招性先寿命系数偿单求柄比转蓝则珍跪访绳神坑陪攻秋屠饺中心距的计送算核统章倚稿也抚取中心距匀a=50m花m，因i=计10.，故戚从表11盒——泽2中取模数丙m=2，蜗鸣杆分度圆直辽径d1=2输2.4，这金时d1/a销=0.65概，从11珍——火18中可直搁接插的系数甩'pZ=2努.45，因耍为'pZ小书于Zp，因竖此以上计算步结果可用。舍贱3埋.4蜗杆与杀涡轮的主要睡参数与几何管尺寸战敌坚蜗杆帖怜轴笛向齿距Pa忆=本π抬*m=6.拉28mm，秒直径系数q挪=d耽1碧/m=22历.4/2=浸11.2m豪m，齿顶圆攀直径，齿根东圆直径徒d布a1捞=d她1僚+2h经a1恢=d介1伸+2h守a*m先=22.4胆+2牛×痰1垦×掏2=26.先4mm蛛d衫a2窑=d伟1睡-2h趟f1锤=d欲1廊-2(h钳a*m扛+c)=2筒2.4-2受(1宝×姓2+0.2母5晴×境2)=17寻.4mm星分度圆导程看角：tan乘r=mz弱1铸/d嗽1黎=z损1轰/q=4/策11.2滥榨且r似=19肝°欲39'诉14"嗽师跪眼吧赚男（浙3.9）逮蜗杆轴向齿驴厚：s睡a橡=0.5候π冻m=0.5作×π×超2=3.1植4负床袍外质（3.10厚）诞丧酱蜗轮赔栋蜗轮齿数Z李2=39，猎变位系数节X冲2冒=-0.1剩，验算咐传动比i=战9.75谷这时传动比烘误差2.5剃%，是允许萍的。风蜗轮分度圆字直径：d秃2姓=mz翼2伟=2耐×界39=78阵mm脾怨评事追允（3.11涨）敌蜗轮喉圆直辰径:d仗a2符=d反2歉+2h区a2妈=78+2赢×缺0.9=7觉9.8mm某盖狂牵额（3.12缴）哄蜗并轮齿根圆直恨径：d策a3渗=d哈2涂-2h新f2翼=78-2尖×古2宋×威1.35=薯72.6m刮m腹躺（3川.13）酷蜗佩轮咽喉母直绪径：肉r鼠g2峡=a-2d乎a2虎=10.1痰mm疫形总依末（3船.14）描3灵.5校核齿穷根弯曲疲劳诞强度彼暴拳查柴观多胜么茫当逃量齿数销垂俱昨佳谜(3.1虽6)束旨图县蓄底址矩根肠据X唐2屡=-0.1滴，z盟v2惧=46.6裹9，从图1负1微——抄19中可查要齿形系数Y追Fa2旱=2.35姿,螺旋角系择数半鹿（3.疮17）克燥闭渔许个用弯曲应力亮牢垦从劝表中11闷——岂8中查的[森σ明F迁]=[菠σ扫F炊]抛’芒*K芬fv贿由ZcuS丰n1应力0乖P1制造的毕蜗杆的基本饱许用弯曲应纪力[僚σ浓F演]'=56当Mpa握寿浑命系数贷与染脖铜3.6验算戚效率菌η糠已知勉避胁墨杯恐从表11奖——赴18中用插偿值法查的f深v=0.0闻283，垃=1.16朱21，代入姿式中的平η功=0.87词大于原估计玩值。鹊3.7精度康等级公差辣响考虑到所设扭计的蜗杆传缝动是动力传绸动，是属于北通用机械减移速器，从G办B/T10窗089唱——庸1988圆拾柱蜗杆、涡芦轮精度中选值择8级精度饼，侧隙种类叠种类为f，抬标注为8f湿，GB/T性10089倒——谁1988。艰然后由有关浇手册查的要兔求的公差项号目及表面粗歪糙度。蝶3.8蜗轮坛蜗杆传动的英基本几何尺集寸惧草根据《机械魔设计》表1跪1-3，算总出普通圆柱浙蜗杆传动基邀本几何尺寸琴。其参数如国下所示：宜中心距鲁控宴某脂5矮0碗蜗轮头数辜嚷拜过山4舟蜗轮齿数各票棋马盟39种颠齿形角跨观汽缘捧2勿0体模数竟匪雪熟津光2锄直径系数只卡宝役线11蝶.2蝶分度圆导成遥角想仙艰林19拨°候39'星14"葡变位系数红券曾雀普-0零.1伙传动比览删肆程柳1华0窑蜗杆轴向齿拴距济铅爪参6.2雁8闻蜗杆导程队都呼仙臭2制5.12匆蜗杆分度圆莲直径针永棚援22.4橡汇蜗杆齿顶圆涝直径谋塘群酬26.4督恰蜗杆齿根圆柄直径万洗杜近17.4踏形顶隙侵纤挣招骂肢0.5福接蜗杆齿顶高扶秃当就削秤2耗蜗杆齿根高遭正遥叉兽五2.5鹊蜗杆导程角畅泳烟紫棒惯0.357夹阿蜗轮分度圆肢直径分避哭栽78馋绍蜗轮喉圆直财径宰轿侨锈7森9.8拜蜗轮齿根圆歼直径肝酱店特72友.6猜蜗轮齿顶高男卧俯昏孕饺1.8羞蜗轮齿根高密缘仔姨海袄2.7墨蜗轮喉母圆假半径尾仿角宣10体.1睁4纷水平移动乱系统中丝杆是螺母传动副饺的设计技亭丝杆螺母传额动副是一种猎利用螺旋斜老面原理进行甘设计的机构揪，丝杆传动殖一般是用丝俭杆螺母将旋税转运动转变侵为直线运动循（也有将直丢线运动转变医为旋转运动哲）。丝杆传夹动的特点是啦工作平稳无帖噪音，具有找较高的传动荣精度，可以纹达到很大的乖降速传动比幼，用较小的迈转矩传动丝敢杆，能够获底得较大的轴肌向驱动力。衔铺由于座椅不直需要太精确贫的位置，以毫价格方面来飘考虑，选用践滑动丝杆螺私母中的全螺侧母，其优点口是：接触刚窃性较好，可匹以达到较高购的传动精度遭，异于自锁晃，结构简单际，制造方便剃。得其缺点是：吊摩擦力大进华给灵敏度差栋，容易磨损璃，传动效率拨低。川滑动丝杆传惰动副设计的晃内容，主要伞是确定丝杆支和螺母的结岛构尺寸、螺兰纹的牙型齿橡角暮、螺距、螺程纹公差。选括定丝杆和螺懂母的材料及营热处理要求尺。粗由于梯形螺熟纹的传动效枯率高、精度边好、方便加且工，因此普昼遍滑动丝杆天广泛采用这慈种牙型。标想准梯形螺纹匪的牙型轿角难α躁=30评°摸。围4.1丝杆锋螺纹传动导秆程、效率、锈和驱动扭矩删的计算扰抢嗽导程s的计聪算障盏朝丝杆境螺母传动时止，当回转件飘的转速为n抱r/mi祝n，移动件压的线速度为棒vm/m煮in,时，激丝杆的导程免为s=10忆00v/n翁mm霜根柿据以前的计桶算可有：n凯=300视r/min恳，v=1件m/min幕=0.9恭m/s，杆则罗s=100宿0*0.9双/300=岸3mm灭取态螺纹头数k趣=1，则螺绸距t=s=车3mm夏(怨1)效率摩η柏的计算盏工作传动效撑率，即由回堤转运动转化呜为直线运动慕的效率。门西连式中：秒λ——即中径处的螺啄纹开角束叼d2增——雄螺纹中径衫习e需——璃当量摩擦角世，对滑动丝兆杠e=5亲°怠4剃’据所以ta上n1.12绘6/tan哀13.02溪6=54%正晃拆驱动扭矩m惰披过设所驱动的诚轴向力为p烛，则螺纹中该径d2处的围圆周力为Q妥,维驱动扭矩浮薄城执作绣而叮亮筋唯所以域拴景熄所需功率杜攀千4起.2滑动螺丹旋副的设计今计算叔臭由于滑动丝帽杠螺母的主肤要失效形式拐是磨损，因睬此应该以耐初磨性的计算键决定丝杆的奏中径；或其树结构决定中初径后，进行隐耐磨性的核休算，对于细我长且受压的匆丝杆，还应窝计算出其压忽杆的稳定性迈，一般不需错要进行强度筋的核算，由割于丝杆是在捧低速回转工斜作，所以根疲据不出现爬伞行的条件决威定丝杆的直叉径。郑丝杆螺纹工第作面上单位咳压力的大小仗，直接影响局丝杆磨损的高快慢，为确德保丝杆的使屠用寿命，必且须限制螺纹侍工作面上的即单位压力，兴一般丝杆都吧需进行耐磨索性的计算。意愧妻式中p踢——袄丝杆的轴向迫载荷p=竭40n团圈——据螺母长度与笔螺纹中径之核比，对于忆整体式螺母哄=1.2~滋1.5取降=2斥【p市】滋——棚螺纹表面的此许用应力驴丝提杆-螺母材晋料为钢（不拿淬硬）-铸逗铁少丝添杆螺母精度税等级为5-冤7级，选单塘位压力【p倘】=200在N/cm*央cm漆将以上数据育的带入公式反得：疏割翠棕取里d2=18笨mm，材料怪选用为钢（任不硬）-铸饮铁别（1）甘螺母高度：厚益阻延卸驱（2）笔旋合圈数：糟撕阶戒纺旁恶裤助黑凝锅址睛村铅贤含听臣式中p错——己螺距，选4缎mm，n壁=36/4枪=9嘉≤负10~12豪mm，取n然=9芝（血3）螺纹的败工作高度：梯锤嫩于嘉奏对于梯形螺尚纹，h=0予.5器×钳p=2mm茅桥西暑（4欲.10）涌固(4）螺纹箱升角：通常冷r慢≤孤430明卡(5)螺牙货根部的宽度殖：楼徐产登摇移b=0.归65p=0项.65闲×预4=2.6茎mm搞乳般(4已.11)斑尸(6)螺母杰外径：什板三望耻搅[悠σ到]杰——盆螺母材料的万许用拉应力康[]编σ赛=25Mp翅a毅尝d肉——预螺杆的大直脸径，查表3丝-8。有d扭=d1+h蛇=20mm栽扎（竞7）查梯形王螺纹基本尺外寸（GB/浪T5796婚.3热—支2005摘芬录），得基嗽本参数定外螺纹小径桃d3=d-球4.5=2明0-4.5枪=15.5景mm捎绍内外螺纹中说径D2、d蛮2，d-2饰=18mm返迁计内螺纹大径河D4=d+过0.5=2剑0.5mm的核溜内螺纹小径午D1=d-数4=16m发m亡5赛电动座椅等仰合系统方怜案的确定总孩奉概座椅仰合系擦统是指电动座座椅靠背倾寻斜角度的调充节，如图宜金晓当驾驶员或虏乘客员按下拼仰合开关之疫后，仰合电缘机开始通电肯转动，通过牛传动装置和唉执行机构来编调节座椅仰林合方向的位摄置，使其达锅到最理想的圾状态。微螺靠背负荷能淡力（质心）殿：100k翠g阔全程所需时惨间：8~1数0s瞒静止时，靠玉背与椅面水晚平方向的夹革角为110嘉°留，运动极限技角度为16财2昨°煮。佛行5.1仰合糠方案的确定情乌经过分析可雀见要实现仰爪合方案有以鸡下几个方案屯：箭刊方案一：齿怎轮齿条机构澡润传动线路为拦：电动机幼——归减速器营——殊执行机构（善齿轮齿条机素构）详舰机构简图如速下：胳折巩党苹些旅图5.2齿哥轮齿条机构萍滩分析：它可沉以实现将电温机的旋转运耽动转化为椅指背的绕轴摆镜动，但不足理之处是椅背室的受力点距卷旋转中心较式远，是一个灵费力杠杆，族而与旋转轴栗相啮合的齿委条的旋转中折心不能太远气，因为受空斧间尺寸的限控制，所以就斗会产生各齿毯合处的刚度她问题，要增枪加刚度而不博能改变尺寸属的可能性方弟法只有一个雀就是用刚度紧高的材料或嘉改变材料的驼工艺，这样帖就会增加成副本。故方案班一不可取。厨碌携方案二：滑多块摇杆机构诞刷传动路线：吹电动机蓄——稍减速器什——宝丝杆螺母的虽传动机构森——件滑块摇杆执殃行机构言如下图所示宪：昨刘断摧欠图5.3滑斗块摇杆机构折刚分析：在此估仰合系统方钢案中采用了救滑块摇杆执负行机构，可腰以承受较大经的载荷，有蜂利于润滑、蔑磨损较小等储优点。但是如，由于连杆桨机构的运动棒需经过中间绍构件进行转品换，因而传凡动路线长，啦易产生较大每的误差积累健，同时，也杜使机械效率腿降低，并且稻多出的连杆恭不符合座椅希设计要求。洗袭方案三：齿列轮传动机构幼培筑润慌哥图5.4齿扬轮传动机构贩握分析：齿轮智传动是应用拖最为广泛的敬一种传动形虎式，与其它锡传动相比，幸具有传递的仆功率大、速层度范围广、猴效率高、工斥作可靠、寿北命长、结构嫁紧凑、能保剖证恒定传动傲比等优点。径所以在座蛛椅的仰合传茎动系统中可休以很好的实鹊现传动平稳费，工作可靠谷的要求。最剑终选择方案沉三。零5.2仰合船电动机的选嗽择令定梁选则电动机祥的类型果杯由于轿车内蛾可提供的电据压为12V岭、24V、己48V，且互要求拷贝的矮角度可灵活造调节，电机泻需正反转。烂选择直流电秤动机脉。城躬选择电动机芦的功率昨基标准电动机宗的功率由额绞定功率表示面。所选电动净机的额定功却率应等于或扔稍大于工作铲要求的功率指。功率小于耐工作要求，绍则不能保证精工作机正常柄工作，或使种电动机长期桶过载发热大遵而过早损坏短；功率过大搁，则增加成哪本，并且由咐于功率和功援率因数低而国造成浪费。么韵电动机的功蠢率主要有运塘动时的发热闲条件限定，即再不变或变赖化很小的载君荷下长期连哑续运行的机赵械，只要其仪电动机的负繁荷不超过额酬定值，电动证所需电动机乓功率为：盗工作及所需豪电动机的功肥率为：铜络帽似式中：Pw吴——满工作及所需晋功率，指输句入工作机轴妹的功率kw纠致遣伍η——道由电动机至吩工作机的总希效率志工作机所需叛功率Pw，做应有工作机棍的工作阻力倒和运动参数巧（线速度或秘转速）计算被求得：准础迅或捎常干宾窄灾捧集挤铁刚冻式登中：F仗——闷工作及的阻阳力N猫玩拆这V苗——作工作机的线沫速度，如运至输机输送带少的线速度m月/s寿快艰栏T渡——蜻工作机的阻缸力矩内N叫×橡m解跪俩nw兆——踏工作机的转索速转r/min晶膝换靠背的负荷唯能力凝（易质心浑）边定为转100kg液，段则怠T=100团子×串9.8零×梦sin2枝0=33雷5.2N稠·印m塌球轴承的效族率为韵0.99烧。批貌联轴器的效勾率为0.9遗9。两蜗轮蜗杆选知1头蜗杆，总其传动效率畜为0.70赖~0.75白，取0.7俱0。哄工作机的效逼率为0.9攻7，选择8私级精度的一磨半齿轮传动荣（油润滑）府。稍传捷递装置的总嫩效率应为组推成传动装置僻的各个运动亩副效率的乘欺积即：弊柳故工作及所邀需要的输入劳Pw2理嘉咽查表sz系再列直流伺服赢电动机如下拼：剂电机的型号拐：45sz牌21意扮电机的转矩魂0.萍042N*忆m誉电机的转速至为1500蛾r/min糖忠电机的功率荣20w于借电机的电压鄙24v粗亦季5.3传动塘装置的总体伞设计搂盘河计算总传动边比及分配各周级传动比幼殖传动装置的据总传动比要借求应为：卡式中：n殃m刻——呢电动机满载修时转速，拥r/min沾谈赌n箱w牵——奶执行机构转桃速，r/m停in捐已知电动机滴的满载转速麻为n给m与=1500赞r/min拦,沙靠背要求可赛倾斜度为1山70-11羽0=60，拼全程所需时气间为10s纵，则工作机畅的转速为：使获选蜗轮蜗杆痕的传动比为丘62，则齿穷轮的传动比晃为3.1朽诸崭计算传动装靠置的运动和仔动力参数追互(1)各轴肉的转速哑式中：n混m精为电动机满犁载转速，r谅/min。赖nI、nI缴I、nII君I分别为I朝、II、I去II轴的转皂速，r/m醋in。I为拥高速轴，I汤II为低速熟轴，i中0贡、i情1辞、i份II券依次为电动死机轴至高速刊轴I轴I、挥II轴II蚕、III轴新间的传动比眯。宴开晕（2）各轴境功率狠式中：p肆d报为电动机轴割输出功率，桑KW，p痒I供,p毙II拼,p巾III堤分别为I、责II、II透I轴的输入聋功率KW，鄙η客0第,摩η愁II帽,凳η谋III罪,依次为电当动机轴与I贼轴，I、I检I轴，II或、III轴肃间的传递效岛率。钩（3案）各轴的转担矩肝式中：T梦d暑为电动机轴冒的输出转矩禁N*m绕窗扬T因I也,T性II篮,T扫III狭为I、II右、III轴刘的输入转矩晋。顾6当仰合系统伏中蜗轮蜗杆臣的设计两勿6.1选择继蜗杆的类型哲划根据GB/舱T1008时5犬——酿1988的搭推荐，采用习渐开线蜗杆贼。摆6.2材料泄的选择府伸考虑到蜗杆筋的传动效率吧不大，速度禾只是中等，混故蜗杆用4喷5钢，因希泛望效率高些熟，耐磨性好奔些，故蜗杆很螺旋齿面要兴求淬火，硬饮度为45~久55HRC务。涡轮用铸菜锡磷青铜Z害cuSn1拐0P1，金享属模铸造。削为了节约贵熄重的有色金辣属，仅齿圈辱用青铜制造痕，而轮芯用奇灰铸造HT与100制造帅。古俭6.3相关谷参数介病查《机械设害计手册》普娃通圆柱蜗杆承基本尺寸和棚参数及其涡杠轮参数的匹绸配表，普通计圆柱蜗杆传灾动基本几何乘尺寸计算关也系式表通过慌计算得：摩中心距女储平固a汪浮麦80榴模数茄卵顽挎m凤浆珍2际蜗轮齿数勇薪调愈z2若酿乎62烛齿形角妨雅叶炊爪α足斤净2月0幻直径系数局太城粒q触喉仙17.7逗5册分度圆导成束角懂喜志r剑菜3青°艰13棋‘彩28创“膛观姻变位系数止蜻插斯x2能驳+懒0.25愈传动比亦妈皮吴i掠歌存20伶屑蜗杆分度圆跟直径枪具d静1知禁62捧蜗杆齿顶圆济直径盏损d崇a1够牌35低.5往蜗杆齿根圆秀直径扇未d真f1奥镰39肾.5她蜗杆齿顶高池句锐见ha1睁烤尤2织蜗杆齿根高瓶添拌蚊hf1叠茎拨2.25看辰涡轮齿高紧菠糖顶h1访震急4.2寸5繁蜗轮分度圆峰直径块加d倘2启吩1范24坑蜗轮喉圆直逆径胳似楼da2窜留啦128.5罪劝蜗轮齿根圆屿直径各吩厅df2帅爱极119.5呀琴蜗轮齿顶高起封及祥ha2啄灯陆2.2肉5水蜗轮齿根高挤秧忌永hf2走龄辟2.2熄5栏蜗轮喉母圆廊半径饥袜拘rg2转划破15.75么露6妖.4校核齿伐根疲劳强度劈当量齿数览寺倦根据X2=萍+0.12郑5，z灾V2卷=60.3健2，从图1气1旬——赌19中可查张齿形系数Y丙Fa2=2凤.16屯螺旋角系数叔熔柳沸背陡遮贿疮辨黑颗怠份扯荷面垃圾郑许用弯曲应惠力于手仿瓶从表中11析——堂8中查的惧由ZcuS爪n1应力0脏P1制造的趟蜗杆的基本粥许用弯曲应字力[鱼σ嚼F条]'=56鹅Mpa寿命系数蝴惠悉梢坐过截瘦术它素判弯曲强度满拆足。渡6.5验算逮效率翠η锤已知摇从表11星——软18中用插蒜值法查的f东v=0.0牧212，搜=1.21攻59，代入忍式中的浮η抱=0.09另大于原估计雷值，因此不聪用重算。麻7笛仰合系统释中齿轮的设抄计克喜7.1选定瓦齿轮类型、卸精度等级、就材料、及齿刚数腹1）根据设啄计要求，选叛用直齿圆柱绣齿轮传动吩选择材料，渴由表10喂——戒1选择小齿歇轮材料为4寸0Cr（调僻质），硬度利为280H押BS，泻大齿轮材料为为45钢（冠调质），硬池度为240振HBS,二衫者材料硬度什差为40H拖BS.唉选小齿轮齿运数为Z1=后23，大齿民轮齿数Z2摇=3.1*跨23=71唯.3，取Z智2为72。融责7.2按齿湾面接触强度栏设计千机由设计计算粉公式：出辽确定公式内茶的各计算数垃值晓返选取载荷系映数Kt=1塌.3；夜计算小齿轮斗传递扭矩磨3慧）由表10唐——恶7选取齿宽青系数能φ鬼d艘=1肝4）由表1掌0践——吐6查得材料砌的弹性影响己系数z躁E笛=189.眼8MPa呼1/2缺5）由图1腥0虽——润21d按齿穿面硬度查得保小齿轮的接怒触疲劳强度嫩极限驶σ庸HLim1呆=600M傍Pa；大齿嘉轮的接触疲陪劳强度为辣σ霸HLim2刺=550M她Pa知6）由式1天0-13计新算应力循环看次数。察7）由图1暴0-19取摇接触疲劳寿饼命系数纳8）计算接哭触疲劳许用怖应力。击取失效概率级为1%，安以全系数为S奉=1,由式毅（10-1穗2）得巨府计算铲旨寿(1）计铸算小齿轮分见度圆直径1贸td，带入群[枪σ俩H替]中较小的就值。捆1）计算圆济周速度v。事驱2）计算齿染宽b。馋3温）计算齿宽男与齿高之比漠b/h磨齿高光坝4修）计算载荷麻系数。蓬根据v=1只3.354翠m/s，7界级精度，由证图10-8竿查得冻灾系脂数K耐v深=1.2;端威直齿轮，K掏Ha废=K欲Fa棋=1；来由表10-廊2查得使用回系数K储A土=1;岗由表10-舅4用插值法杠查的7级精踩度、小齿轮伤相对支承非与对称布置时细，KH学β搂=1.04低7。净由b/h=检10.22境，KH纱β油=1.04乏7查图10伏-13得K单F序β余=1.07令;故载荷系乌数脾6)例按实际的载骆荷系数校正皇所算得的分桂度圆直径，窑由式（10铲-10a）茧得魔7)童计算模数m抱。瓦苗7.3按齿价轮根弯曲强震度设计体呀由式（10板-5）得弯茅曲强度的设徒计公式为柳据确定公式内锐的各计算数道值计者1）由图1榆0-20c窃查得小齿轮舒的弯曲疲劳窗强度极限波σ暴FE1=5忌00MPa闲；大齿轮的矛弯曲疲劳强宽度极限隶σ验FE2=3雀80MPa坚2披）由图10千-18取弯印曲疲劳寿命志系数KFN魄1=0.9幻6;KFN蓝2=0.9享8;椒3)计算之弯曲疲劳许装用应力。塞取弯曲疲劳俯安全系数S雨=1.4,荐由式（10换-12）得蹄贪4）扩计算载荷系巧数K。雷5)节查取齿形疗系数。瞧由由表10境-5查得代6）移查取应力校冰正系数。胸由表10-割5查得陪7）妈计算大、小具齿轮的滩翻朋谱设计计算带破格轨栽对比计算结倍果，由齿面馒接触疲劳强扛度计算的模弟数m大于由鼻齿根弯曲疲殊劳强计算的医模数，由于较齿轮模数m陶的大小主要冒取决于弯曲担强度所决定做的承载能力软，而齿面接书触疲劳强度恋所决定的承尾载能力，仅框与齿轮直径害（即模数与阵齿数的乘积闹）有关，可励取由弯曲强灾度算得的模酿数并就近圆两整为标准值弓m=1.5那mm，按接雁触强度算得圣的分度圆直系径为d君1租=131.景988mm辅，算出小齿音轮齿数Z乎1围=22,大碎齿轮Z爱2赛=68.2畏齿数，取Z仇2殖=69。乓这弱样设计出的轮齿轮传动，催既满足了齿跌面接触疲劳党强度，又满装足了齿根弯净曲疲劳强度滩，并做到结兽构紧凑，避焰免浪费。序库7．4几何凉尺寸计算眉蚕（1）计算父分度圆直径屯（2）计算敌中心距壁计算齿轮宽危度蛾8描电动座椅舰升降系统的成设计蚁台座椅前段升猎降：30m返m-50m迅m低座椅后端升谅降：30m剧m-45m穗m滚座椅前段升球降负荷能力歌：120k贩g粪座椅后端升昼降负荷能力砌：120k锅g将8.1方案喂的选择额撤在座椅上下敏升降系统的况设计中，选啊择一个螺旋肾机构，即电迁机通过蜗轮庙蜗杆减速，翅再在蜗杆中坦插入一个心院轴，蜗轮带连动心轴的上益升与下降，武实现座椅的顿上下运动的斤调节。浊螺旋机构的炕特点：脊1）由于讯当螺旋转动板一周时，螺脉母只移动一年个导程，而健导程可以做盏得很小，所黑以利用螺旋诸机构可以作图为调机构，帜在机械中需聚要很大减速爬比的地方，锤利用螺旋机罚构比其他机教构更易于使村传动系统简乓化。弱2女）由于螺办旋机构有很墓大减速比，米当在主动件郑上施加一个奉不大的扭矩丸时，即可在讨从动件上获删得一个很大号的推力，亦调即螺旋机构绞具有很大的拜机械利益，俱因而适用于罪起重器及压忘力机中。企3）选择坐合适的螺旋谢升角，可以工是螺旋机构搅有自锁的作夫用，例如刨饼床的工作台躲的升降螺旋盟因具有自锁间性，故可以闹保证工作台贡不至于因自价重而下滑，车座椅的升降矛更需要自锁商性。撕除此之外蚂，螺旋机构艘还具有结构欠简单、传动滚平稳、无噪角音等优点。铅螺旋机构的炊缺点，主要已是滑动螺旋谅的效率较低祥，特别是自境锁螺旋机构差的效率都低扇于50%。目品8.2螺杆唉的设计计算盆侮螺杆可用A办5、A6或先35-45陪号钢制造，笑采用优质碳柜钢时，需经蚁热处理，以正增强螺纹牙畏的耐磨性，归螺杆多采用抛梯形螺纹。煮除螺杆升至自爹高位之时，饥其受力情况扔最为不利，与螺杆为一压宁杆，同时承洋受压力和扭访矩，因此分汉别按照抗压材强度、稳定今性、自锁条合件对螺纹进汇行计算。碧极促抗压强度计熊算热螺杆工作时介，同时受压党力及扭矩，唤为了简化计仙算，可仅记公压力的作用丙，并采用降帝低了的需用众压缩应力。饼螺杆的压缩振应力和强度注条件为：瓣凤兆式中：d1永——矿螺杆内经m楚m侮薯惯Q凭——减作用于螺纹下上的总轴向痒力N佛因为座椅升啦降负荷能力兰为120k辩g，所以作巩用在两个螺蜘杆其中一个茧的重力为1刑20/2*匙10=60星0N轿[皇σ贞]籍——句需用压缩应真力，对碳钢其可取5~8扁KN/mm株震代逆入式中，怎可得否右握d1选用标挡准螺纹8m闷m。冰8.2.芦2稳定性的款计算夏螺杆升值上最高位置时座，可视为下根端固定，上辜端自由，直践径为d1的况压杆，查表猫知其端点系奋数冒μ未=2，而其昨稳定性可按捧下式进行校疼核：n貌sc物=Q分c剥/Q窃≥集n日s胶式中：sc音n薯——品螺杆稳定性乒的计算安全暖系数鄙走软Qc骂——会螺杆的临界错压力象洽悔ns士——塔螺杆稳定性苏的设计安全炸系数手螺杆稳定性六的设计安全禾系数ns可精取3~5，缝令ns=4勾，而螺杆的托临界载荷Q晶c则应视螺狡杆的柔度为俗λ傲=晕μ编L/耳ρ防的不同而采削用不同的公公式计算（式商中L为螺杆叛的计算强度聋，取座椅的玉升降高度为家40mm，件ρ核螺杆横剖面扭的回转半径朴，池ρ宾=d贱1稻÷雨4=2mm铃，方λ降=2刑×循40追÷古2=40熊因为40烧λ叨=小于10华0，取材料奥为45号钢捷，强度极限需σ≥没48k/c摘m歌2为，取紫进而n茶sc挽=Q翻c臭/Q屯≥夫n翼s个=600，墨所以此螺杆滴具有良好的讨稳定性节。恨著自锁能力的某核算裕睬因自锁条件飘为绿，要使其有躺可靠的自锁彼能力，至少殖应使螺旋升芒角比当量摩某擦角小于1租度.。当棒量摩擦系数亿fv=0.臭08~0.礼1.，相应顺的当量摩擦沟角应为投，取匠。仰蒜浅参数参界介查《机械练设计手册》认表3-8，聚，梯形螺纹榨基本尺寸：币碍公称直径太疗蹦是垫d吉耍8韵螺距宪剂庆膀咳p篇垫呢2焰外螺纹小径斤怖磁俭d3筐友时5时.5表内/外螺纹洪中径壶预挠D2/侄d2际他7迫限内螺纹大径夏煤歉包D4遇流寸8牲.5兴内螺纹小径筒叉侨瓶d4擦鼻裳轻6妈8.3高度膛调节电动机扇的选择弓件姐选参数切群根据要求座蒸椅升降高度净为40mm辟，全程移动沙所需的时间丈为8s，座穗椅的升降速绞度为v=s端/t=5m滚m/s指来螺杆的转矩恢缠前面已经算慕出螺杆的轴瓜向力Q，根师据公式：誉老计算电机的趣转矩秒具M电*i*鼻拼η备=M丝燕在这里涡轮快蜗杆减速的叔传动比为6碍2，传动效骆率为0.8钥，代入得：拿干M电=11阴9g准×芹cm炸由于所造电弓动机为sz决系列的双轴隶输出直流电哭机，所以转林矩为：惧M总=2M嗽电=290今g刮×葱cm=0.滋290g粘×巩m皱为衰了经济方便钩，在满足所脉需转矩的前秀提下选择和妖仰合系统设叨计相同的电略机认。浊厕校核所选的景电机转矩欣根据公式：笔独仔式凳中：Td短——么电动轴的输匪出转矩Nm晚含凭T1让——款工作轴的输节入转矩，即妖等于涡轮上莫的转矩T每将逝公式变形后白如下：离赵展通过以上的采计算，说明反所选电动机额是满足要求聋的，所以水贸平移动部分基的电机选用径45sz0裳1型号的永稠磁式双轴输恶出直流电机良。圣味查《中国机寺械设计工业丑标准汇编窃·棒齿轮与齿轮步传动卷（下锣）》SWL防蜗轮螺杆升拍降机形式、疾参数与尺寸惕，JB/T伞8809普——闪1998。绕根据电机转越速、功率，妥以及升降速扫度，选择S租WL2.5耀。房其相关参数晨如下:罩最大起升力莲:告始仪推止25KN折腊最大拉力：真浸欣春斧木25KN析翠蜗轮蜗杆传突动比撕鹅或救2锋4:1赚蜗杆每转行嘉程：伟猛某保0衔.250m绞m桥拉力负荷时们螺杆的最大店伸长：恭毅15犬00mm演最大允许功积率：怪忧吹絮0西.55Kw能届普通比总效吩率：您如株俊绵23%疑润滑油量：物吉们娱是痰0.1k弓g背不加行程的旺重量：市承盒登7.销3kg适蜗杆每10素0mm的重压量：还牲伶0.跑45kg宵注：1.最春大许用功率洪是在环境温概度为20C颤°镇、工作持续徒率为20%苦/h的条件朽下的参流结数。售2礼.总效率为布油脂润滑条么件下的参数皇。券3仇.工作环境好温度-20鸡°砌~+80C三°桃4.在静止狱状态可以自糟锁珠。骂9略拥联轴器的选睁择评茅9.1选择阀联轴器的类摊型丝俩选择一种合绩用的联轴器神可以考虑一傅下几点:琴1）所需传没递的转矩的拢大小和性质察以及对缓冲旗减震功能的沿研究菌2）联轴器享的作转速高枣低和引起的鸭离心大小腔3）两联轴斯相对位移的怎大小和方向觉休4）联轴器巷的可靠性和购工作环境漠5）工联轴颜器的制造、来安装、维护各和成本。在完满足使用性着能的前提下缸，应选用装畜拆方便、维突护简单、成题本低的联轴禽器。例如，宫刚性联轴器完不但结构简读单，而且拆升装方便，可焦用于低速、轨刚性大的传代动轴。植因为所选电广机较小，座滥椅运动要求吴平稳、可靠嘉、结构简单却，拆装方便冻，成本低等央特点，选择饥凸缘联轴器近。牲9.2计算证联轴器的计野算转矩折流摸由于机踢器启动时的坑运动载荷和茎运转中可能重出现的过载放现象，所以阅应当选当按淋轴上的最大查转矩作为计嫩算T油ca脚。计算转矩壮按下式计算右：锋吧钓闹布式中T到——包公称转矩，舞N*m亩替K晶A障——境工作情况系等数脉由表14诊——塔1查得：K耕A统=1.3；定Tca=网0.239串×吵1.3=圆0.310婶7辆9.3选择俯型号迁重从GB43聚23闪——船84中查得忽GY3型凸乖缘联轴器的煌许用转矩为膛112N*宗m，许用转敌矩为