汽車電動記憶座椅設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙和畢業(yè)論文全套】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告設(shè)計(jì)(論文)題目: 汽車電動記憶座椅設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-11 學(xué) 生 姓 名: 張雪輝 導(dǎo) 師 姓 名: 楊兆 開 題 時 間: 2011.03.11 指導(dǎo)委員會審查意見: 簽字: 年 月 日開題報(bào)告撰寫要求一、“開題報(bào)告”參考提綱1. 課題研究目的和意義;2. 文獻(xiàn)綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題;4. 技術(shù)路線或研究方法;5. 進(jìn)度安排;6. 主要參考文獻(xiàn)。二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范請參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名張雪輝系部汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程B07-11指導(dǎo)教師姓名楊兆職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車電動記憶座椅一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義1、研究現(xiàn)狀 隨著人們生活水平的提高,對汽車座椅的舒適性要求也越來越高,要求對汽車座椅的調(diào)節(jié)能夠更加簡單、方便、快捷。目前,汽車座椅位置的調(diào)節(jié)多采用基于手動調(diào)節(jié)方式的機(jī)械和電動控制兩種方式。汽車座椅位置的調(diào)節(jié)主要有三個方向,即高度調(diào)節(jié)、水平位置調(diào)節(jié)以及座椅靠背傾角的調(diào)節(jié)。 對于家庭使用的汽車,往往由多個成員駕駛同一輛汽車;當(dāng)不同的駕駛者坐在同一個座椅時,由于個人的身體差異,所需要的汽車座椅的位置各不相同,需經(jīng)常調(diào)節(jié)座椅位置;而目前的大部分汽車座椅沒有記憶功能,使同一個人在不同的時間駕駛汽車時,汽車座椅的位置可能被其他成員改變,而需重新調(diào)節(jié)座椅各個方向位置,比較繁瑣。座椅在汽車內(nèi)安裝時,由于不同汽車的內(nèi)部空間不相同,座椅在各方向所能移動的位置極限也不同;汽車電動座椅在電動機(jī)牽引下移動,而目前汽車電動座椅不能自動測量安裝的極限位置,座椅很容易在到達(dá)極限位置時仍繼續(xù)運(yùn)行,容易使電動機(jī)因長時間工作因堵轉(zhuǎn)狀態(tài)而燒毀。隨著汽車電子化程度的越來越高,汽車電子控制技術(shù)逐步成為了汽車工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),也是各個汽車企業(yè)競爭的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的汽車機(jī)械控制相比于電子控制無論是在控制精度還是響應(yīng)速度上都存在明顯的劣勢,電子技術(shù)在汽車上的使用甚至已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)研究部門考慮汽車結(jié)構(gòu)更新的重要手段。同時汽車及其零部件作為產(chǎn)品,其可用性及方便使用的性能需要提高,所以在汽車及其零部件的設(shè)計(jì)與開發(fā)中需要貫徹以客戶的使用方便性為中心展開。電動記憶座椅的優(yōu)勢在于:每當(dāng)裝有普通座椅的汽車替換駕駛員時需重新調(diào)整座椅的位置,這為駕駛員的操作帶來極大的不便。需要在動的基礎(chǔ)上增加位置存儲和恢復(fù)功能,以使駕駛員操作更為方便。本文研究了一種記憶存儲式座椅控制器,駕駛員可以根據(jù)自身特點(diǎn)和駕駛習(xí)慣來調(diào)整座椅的位置,然后進(jìn)行記憶存儲,在位置改變后,駕駛員可以使用恢復(fù)展趨勢。一般的轎車都配備有電動調(diào)整的座椅,駕駛員可以通過電動控制系節(jié)座椅的位置,以獲得良好的視野和座椅的最佳舒適性。然而一輛汽車往往會被若干個駕駛使用,每個駕駛員都需功能進(jìn)行方便的位。乘用車座椅關(guān)鍵核心部件有座椅電機(jī)、滑軌、調(diào)角器、記憶裝置等。這些核心技術(shù)尚掌握在博澤、佛吉亞、江森、愷博等外資和合資企業(yè)手中。中國作為第一大汽車生產(chǎn)國與消費(fèi)國,也迫切需要掌握這些核心技術(shù),但與外資企業(yè)有一定的差距,國內(nèi)企業(yè)正努力迎頭趕上。電動座椅主要部件及在世界上的發(fā)展現(xiàn)狀:座椅電機(jī) 汽車座椅電機(jī)是汽車電動座椅的動力源,屬于中高檔乘用車配備裝置。座椅電機(jī)主要是永磁直流式電機(jī)。如果按照磁極數(shù)劃分可分為兩極電機(jī)和多極(主要是四極)電機(jī);如果按照磁極材料劃分可分為鐵氧體電機(jī)和稀土電機(jī)。目前汽車座椅位置的調(diào)節(jié)多采用基于手動調(diào)節(jié)方式的機(jī)械和電動控制兩種方式。座椅電機(jī)配合機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)座椅在水平抬高和傾斜位置的調(diào)節(jié)。 隨著上級供應(yīng)商對電機(jī)要求的不斷提高,座椅電機(jī)要求在更小的體積下實(shí)現(xiàn)更大的輸出功率,而且還要具有更高的抗噪聲和抗振動質(zhì)量水平。國外諸如博世等企業(yè)很早就進(jìn)入了汽車微電機(jī)行業(yè),積累了非常豐富的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。其產(chǎn)品質(zhì)量在得到認(rèn)可的同時,他們的研究方向也引領(lǐng)著汽車微電機(jī)行業(yè)的發(fā)展方向??梢酝茰y,未來汽車座椅電機(jī)的發(fā)展趨勢是朝著體積小巧、輸出功率大、噪聲低、振動小以及安裝簡易和快速的方向發(fā)展。 我國在汽車微、小型電機(jī)方面的研究起步較晚,大多數(shù)是根據(jù)國外大電機(jī)的研究資料再展開微小電機(jī)的研究工作,這就不可避免產(chǎn)生很多的錯誤計(jì)算。同時,國內(nèi)在汽車及其零部件的噪聲和振動方面的控制與研究也比較薄弱,限制了產(chǎn)品進(jìn)入高端的市場。座椅滑軌 座椅滑軌是座椅總成中最為重要的一個零部件,具有非常高的技術(shù)含量和專利保護(hù),其不僅僅是一個重要的功能件,也屬于汽車安全件之一。座椅滑軌配合手動鎖裝置可實(shí)現(xiàn)座椅在水平位置的手動調(diào)節(jié),配合電機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)座椅在水平位置的自動調(diào)節(jié),市場應(yīng)用非常廣闊。在座椅安全性能指標(biāo)中,座椅滑軌需要承受24kN以上的靜拉力,而且要保證滑軌在受到正壓及側(cè)拉等各個方向的力時要受力均衡,不能產(chǎn)生功能失效。這就對滑軌截面形狀的設(shè)計(jì)和滑軌原材料本身提出了非常高的要求,需要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)滑軌截面,特別是滑軌原材料本身需要抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上,而國內(nèi)企業(yè)的鋼材還不能滿足原材料如此高的抗拉強(qiáng)度。 座椅滑軌的另外一個技術(shù)難點(diǎn)在于滑軌制造技術(shù),其要求生產(chǎn)企業(yè)具備非常高的大型精密模具和沖床,而國內(nèi)在這方面的研究也相對落后于國外技術(shù),不能滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。 在國外,座椅滑軌的主要市場被博澤和佛吉亞等企業(yè)所控制,是許多整車廠的指定供應(yīng)商,其產(chǎn)品技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊和抗拉強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。未來座椅滑軌將朝著質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、集成化和平臺化的方向發(fā)展。 國內(nèi)生產(chǎn)座椅滑軌廠家主要有上海明芳汽車部件有限公司、湖北中航精機(jī)科技股份有限公司等,面對的市場是低端汽車,且其技術(shù)都不能滿足中高端汽車所需的安全和性能等規(guī)范。寧波雙林汽車部件股份有限公司正在研發(fā)通用型座椅滑軌,并實(shí)現(xiàn)了手、電動滑軌平臺的統(tǒng)一,已經(jīng)申請了專利。其設(shè)計(jì)與國外座椅滑軌廠家如博澤和佛吉亞等相比較,正在縮短差距。記憶裝置 座椅記憶器在汽車領(lǐng)域中有著非常廣闊的市場,汽車座椅是衡量汽車性能的重要標(biāo)注之一,在追求汽車舒適、便捷的當(dāng)前,駕車人對座椅的舒適便捷性要求也越來越高,電動座椅,尤其是帶記憶的電動座椅越來越受到汽車消費(fèi)者的青睞。在國外,很多品牌的高檔車都已安置了座椅記憶器;在國內(nèi),價格合適、功能齊全的座椅記憶器更受青睞,而且由高檔車向中、低檔車拓展的趨勢。 目前市場上的座椅記憶器一般是采用兩種方式來獲取座椅電機(jī)轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù)(即汽車座椅的位置數(shù)據(jù))。一種是利用電位器,這一方案可以記憶較為準(zhǔn)確的座椅位置數(shù)據(jù),但電位器畢竟是有觸點(diǎn)器件,隨著觸點(diǎn)和電阻圖形的磨損會導(dǎo)致控制失靈,因此存在檢測精度低與工作壽命短的不足,另外還需要一套與之相配的減速裝置。因此,電位器、減速裝置都為該方案增加了成本。另外一種是利用霍爾傳感器獲取座椅電機(jī)轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù),它彌補(bǔ)了前一種方案在成本和壽命上的問題。 座椅記憶器不僅可以調(diào)節(jié)、記憶座椅位置,還可以調(diào)節(jié)、記憶汽車的左、右后視鏡,以及內(nèi)后視鏡的位置,可實(shí)現(xiàn)一鍵將座椅、后視鏡恢復(fù)到駕駛的最佳位置。此外,座椅記憶器的各模塊之間采用LAN總線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這樣可大大降低汽車線束的使用量。 座椅記憶器一般配置在豪華車型上,摩托羅拉、西門子等國際知名公司生產(chǎn)的記憶器在市場上占有很大份額,幾乎壟斷著座椅記憶器市場,其價格亦高居不下。座椅驅(qū)動器 早期的汽車座椅多采用人工手動方式來調(diào)節(jié)座椅的前后位置,操作十分不便。座椅驅(qū)動器的出現(xiàn),可以實(shí)現(xiàn)座椅位置的自動調(diào)節(jié)。座椅驅(qū)動器的技術(shù)原來為德國IMS公司壟斷。 國內(nèi)研發(fā)并取得成果的企業(yè)并不多,寧波雙林汽車部件股份有限公司通過自主研發(fā),生產(chǎn)出了國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的水平座椅驅(qū)動器,并出口海外,成為世界上最大的座椅驅(qū)動器供應(yīng)商之一,打破了國外企業(yè)壟斷該市場的局面。寧波雙林汽車部件股份有限公司生產(chǎn)的座椅驅(qū)動器產(chǎn)品特點(diǎn)包括體積小、噪聲低、振動小、使用壽命長。能解決現(xiàn)有產(chǎn)品占用車內(nèi)座椅空間大的缺點(diǎn)。增加的彈性減振墊,可以使浮動螺母能自動調(diào)整驅(qū)動器絲桿及減速機(jī)構(gòu)相對于螺母的嚙合中心位置誤差,大幅度降低調(diào)節(jié)座椅時的噪聲和振動。固定于螺桿上的止動盤、浮動螺母、螺母支架和絲桿強(qiáng)度高,能將座椅上下導(dǎo)軌連接成一體,保證座椅在汽車受到強(qiáng)力沖擊時不會分離,確保了人身安全。 可以預(yù)見的是,未來乘用車必然是朝著低端中配、中端高配的方向發(fā)展,安裝有多極座椅電機(jī)、高強(qiáng)度座椅調(diào)角器、精確記憶裝置和座椅驅(qū)動器的汽車座椅將有著廣泛的應(yīng)用范圍,產(chǎn)品市場空間也極為廣闊??梢哉f,誰先掌握了這些核心技術(shù),誰就能夠奪得未來市場競爭的主動權(quán),誰也就能夠獲得更大的市場份額。汽車電子控制系統(tǒng)記憶存儲式座椅控制系統(tǒng)是典型的汽車電子控制系統(tǒng)。汽車電子控制系統(tǒng)( ECS)是以單片機(jī)為中心組成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),也可以稱作汽車微機(jī)控制系統(tǒng),由電子控制單元( ECU) 、傳感器和執(zhí)行器組合而成。傳感器是信息采集的主要部件,主要用來采集汽車狀態(tài)信息和各種物理、化學(xué)及電信息,并將信號輸入至ECU。由傳感器采集的信號分為模擬信號和數(shù)字信號,模擬信號需要經(jīng)過A /D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再進(jìn)行處理。ECU是汽車電子控制系統(tǒng)的核心部件,能對傳感器傳遞的信息進(jìn)行加工處理,通過預(yù)先編制的控制程序來對信號作出響應(yīng),并發(fā)出各種控制指令,指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。執(zhí)行器是按照ECU的指示進(jìn)行動作的部件,主要完成ECU發(fā)出的各種指令。汽車電子控制系統(tǒng)框圖包括汽車電子控制系統(tǒng)框圖和記憶存儲式控制器的功能。本設(shè)計(jì)所研究的記憶存儲式座椅控制器所要實(shí)現(xiàn)的基本功能如下: (1)能夠調(diào)節(jié)座椅前端升降、垂直升降、水平滑動以及椅背角度4個位置; (2)能夠存儲駕駛員調(diào)整后的后視鏡和座椅的位置; (3)能夠調(diào)用駕駛員存儲后視鏡和座椅的位置; (4)記錄3組位置信息。 2、目的、依據(jù)和意義 將電動座椅與車載電腦結(jié)合在一起,就可增加座椅的記憶功能,對座椅給中信息參數(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管理。全電動調(diào)節(jié)的,前后,高低,靠背角度,前后傾斜,某些型號甚至有左右傾斜調(diào)整,都是依靠座椅中電動機(jī)控制,你只要撥動幾個開關(guān)就能調(diào)節(jié)在這種電動座椅中加一個記憶芯片,當(dāng)你調(diào)節(jié)到一個最舒適的位置時,按下“記憶”鍵,這個位置就被記住了,如果車被別人開過,座椅被重新調(diào)過,那么,你只要上車后,按“回憶”鍵,座椅自動回到你當(dāng)時設(shè)置的角度。汽車電動座椅自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心, 通過控制直流電動機(jī),經(jīng)蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)牽引座椅移動,使汽車座椅具有自動測量極限位置、手動調(diào)節(jié)、位置記憶以及自動恢復(fù)功能。該系統(tǒng)使汽車座椅便于安裝, 位置調(diào)節(jié)方便、快捷。二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題主要內(nèi)容:1、 電動座椅方案設(shè)計(jì),包括零件結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計(jì);2、 單片機(jī)用戶板,搭配硬件結(jié)構(gòu);3、 控制方法及軟件設(shè)計(jì);4、搭建硬件等比例模型。主要技術(shù)指標(biāo):1、某車型電動座椅進(jìn)行硬件設(shè)計(jì);2、實(shí)現(xiàn)記憶功能所需要的硬件結(jié)構(gòu);3、實(shí)現(xiàn)記憶功能所需要的控制方法,軟件控制,電路結(jié)構(gòu);4、電機(jī)的選擇;5、實(shí)現(xiàn)四種以上乘坐方式。三、技術(shù)路線(研究方法)調(diào)研并查閱相關(guān)資料確定初步設(shè)計(jì)方案 座椅硬件系統(tǒng)的選擇(電機(jī)與傳感器及大致線路)必要的計(jì)算 零件結(jié)構(gòu) 尺寸設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)是否可行 不可行返回建立軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)必須能夠控制硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是否可行 不可行返回軟件編程序 電路的搭配 保證運(yùn)行完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和說明書進(jìn)一步調(diào)試系統(tǒng) 保證能夠運(yùn)行 四、進(jìn)度安排(1)調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第4、5周(3月23日4月5日)(2) 根據(jù)給出的相關(guān)尺寸參數(shù)進(jìn)行相關(guān)部件的參數(shù)計(jì)算,并進(jìn)行驗(yàn)證 第 6、7周(4月6日4月19日)(3) 在PRO/E軟件平臺上建立零件的等比例物理模型 第8、9、10周(4月205月10日)(4)利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配 第11、12、13周(5月115月31日)(5)設(shè)計(jì)1.5萬字說明書一份,零件圖一套 第14周(6月1日6月7日)(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周(6月8日6月21日)(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周(6月22日6月 28日)五、參考文獻(xiàn)1劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社,2001. 2劉惟信. 汽車車身設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社,2004.3余志生. 汽車?yán)碚揗.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.4陳家瑞. 汽車構(gòu)造.下冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.5王國權(quán).汽車設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.6王霄峰.汽車底盤設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社,2010.7鄭榮良.汽車電動記憶控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.汽車科技,2005(2)8李傳至.汽車電子控制系統(tǒng)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.9張金女.汽車電子裝置控制技術(shù)M.哈爾濱黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,2000.10衛(wèi)星.汽車車身CAN總線控制系統(tǒng)應(yīng)用于研究D.合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2005.11童長飛.C8051F系列單片機(jī)開發(fā)與C語言編程.北京;北極航空航天大學(xué)出版社.2005.12王小明.電動機(jī)的單片機(jī)設(shè)計(jì).北京航空航天大學(xué)出版社.2002.513黃穎.基于C8051F的耐壓阻抗測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì).微計(jì)算機(jī)信息,2005(8-2):65-66,5,14714 C8051F31X Datasheet. USA.Silicon Labs,2003.15MC68HC908GT16/8. M68HC08 Microcontrollers Technical Data.Fairchild Semiconductor,2000.六、備注指導(dǎo)教師意見:簽字: 年 月 日
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