1、畢業設計報告課題：汽車座椅電動滑軌的設計系 部： 電氣工程系專 業： 機電一體化技術班 級： 機電111姓 名： 黃燦學 號： 1102043125指導老師： 杜治平20145目 錄摘要 2第一章 序言 31.1 汽車座椅電動滑軌的的研究現狀 31.2 技術要求 3第二章 電動滑軌的設計方案及傳動的選擇 52.1 設計構思 52.2 傳動的選擇 6第三章 電動滑軌的參數設計 93.1電機的選擇 93.2蝸桿傳動的設計計算 103.3 滾珠絲杠的設計計算 13第四章 電動滑軌重要部件的UG建模144.1 固定下軌道的建模 144.2 滑動上軌道的建模 14 4.3電機托板15 4.4 電動滑軌的

2、裝配圖 15結束語 17謝辭 18參考文獻 20【目錄根據后面內容的修改進行更新，另外自動生成目錄，要不后面對不齊的】汽車座椅電動滑軌的設計摘要隨著社會經濟的發展，國民生活水平的提高，汽車已成人們不可或缺的交通運輸工具。汽車產業占工業產值的比重也越來越大。隨著改革開放以來，我國汽車工業取得了較大的發展，但與國外相比，還是有很大的差距，例如發動機、控制系統等核心技術還比較落后。未來汽車工業將逐步向燃油經濟性、零排放、電子化、信息化和智能化發展。市場上對汽車安全和舒適性的要求也越來越高，配備有電動操控裝置的座椅成為越來越多購車者的選擇，作為與駕乘者密切接觸的座椅來說尤為突出，其質量的好壞直接影響到

3、用戶對整車的評價，直接影響駕駛員和乘客的舒適度,從而影響到駕駛員對汽車的控制，進而交通安全有很大影響。因此，汽車座椅電動滑軌必須滿足調整的便利性和舒適性兩大要求。對于本次設計，結合了現有的對汽車座椅電動滑軌的技術要求及企業對座椅電動滑軌的設計，制造工藝。本文主要對座椅的電動滑軌進行設計，并對滑軌的重要部件進行了校核，確保了其可靠性；同時用UG繪制其三維模型，以及Autocad繪制其裝配圖和零件圖。關鍵詞：汽車座椅，電動滑軌，滑軌設計 第一章 序言1.1 汽車座椅電動滑軌的的研究現狀滑軌是汽車座椅的基本部件，其主要是實現連接車身與座位的連接功能、實現座位相對車身運動的運動功能和固定座位并相對車身

4、靜止的固定功能。對應于滑軌的功能要求，一般由以下幾部分組成：滑動調整裝置組合、下軌組合、上軌組合。一般常見的滑動調整機構主要有：滑軌式、滑塊式、滑桿式、齒輪齒條式和絲杠式等。座椅滑軌是座椅總成中最為重要的一個零部件，配合手動鎖裝置可實現座椅在水平位置的手動調節，配合電機和驅動機構可實現座椅在水平位置的自動調節。如果產品的驅動機構、調整機構以及上下滑軌存在缺陷，不可避免地會影響到滑軌運行的平順性。我國在參照國外同類產品標準的基礎上，也制定了相應的電滑軌技術標準：QC/T 831 2010乘用車座椅用電動滑軌技術條件，規定了相應的中性能技術要求和檢測性能試驗方法，如下。1.2 技術要求 一、一般要

5、求 1.滑軌總成應符合本標準要求，并按經規定程序批準的產品圖樣和技術文件制造。 2.零件外表面應光潔，無傷害性銳邊、毛刺,無傷痕、裂紋等缺陷。 3 鉚接和焊接部位應牢固可靠，無松動現象，焊接部位應光滑。 4 滑軌總成在操作過程中無異常響聲發生。 5 零件表面應進行適當的防腐防銹處理或采用耐腐防銹材料。 6 各滑動表面應涂抹適量的潤滑脂。二、 性能要求 1.滑軌行程 滑軌行程按供需雙方商定的要求。 2.滑軌間隙單支滑軌的間隙應符合表1-1 規定。表1-1 單支滑軌間隙3.滑軌總成運行速度 滑軌總成水平方向的速度為10mm/s30mm/s，具有電動升降機構的滑軌，升降速度為3mm/s12mm/s。

6、 4 滑軌總成運行噪音 滑軌總成水平及升降運動時噪音應小于53dB(A)。 5 滑軌總成運行振動 滑軌總成負載操作時,振動加速度<5.88m/s2。 6 單支滑軌縱向鎖止強度 單支滑軌縱向鎖止強度向前應大于13 500N,向后應大于5 900N。 7 垂直鎖止強度 具有升降功能的電動滑軌總成,垂直方向鎖止強度應大于4 000N。 8 向后靜載荷強度 單支滑軌靜載荷強度應大于731N.m，滑軌總成靜載荷強度應大于1 350N.m。 9 電動滑軌總成操作保護 滑軌總成在14.5V的電壓下,運行滑軌到極限位置,滑軌總成應無異常現象發生,在12V的電壓下, 滑軌總成應能從極限位置處開始運行。滑軌

7、總成過載時應有過載保護,過載到發生斷電保護時間應不大于20秒。 10 交變載荷耐久性 滑軌總成在承受向前98N.m，向后245N.m的交變載荷后,應能正常工作，無明顯變形和異常現象。 11 工作耐久可靠性 滑軌總成在負載667N座椅重量下，工作耐久試驗后, 應能正常工作，無明顯變形和機械損傷出現。 12 顛簸蠕動性能 滑軌總成應經100 000次的顛簸蠕動試驗后，滑軌總成功能應正常，無裂紋產生。 13 高低溫性能 滑軌總成經高低溫試驗后，滑軌總成無異常現象，且無油脂滴落等現象。速度、舉升力變化不得大于25，噪音增加不得大于3dB(A)。 14 滑軌總成強度 滑軌總成強度應符合GB14167、G

8、B15083中的有關規定滑軌行程按供需雙方商定的要求。 第二章 電動滑軌的設計方案及傳動的選擇2.1 設計要求及方案 本文主要對電動滑軌進行設計，電動滑軌的設計要求如下： 1.滑軌采用電機控制的方式 2.要求所設計的滑軌利于配合座椅的安裝 3. 滑軌滿足一定的尺寸要求，長寬不超過500mm×500mm本文電動滑軌的的設計構思主要結合了專利“一種車輛座椅電動滑軌”，專利號CN102211534A.其主要機構如下：圖2.1所示圖2.1 滑動導軌機構圖本機構有固定下軌道1、滑動上軌道2、條狀滾珠架3、絲杠4、渦輪箱5、電動機6、傳動軸7和電動機托板8構成，滑動上軌道和固定下軌道之間形成的四

9、個空間置放條狀滾珠架，絲杠的兩端以支撐塊固定在軌道上，絲桿設有渦輪箱，渦輪箱中的蝸輪與絲桿嚙合，渦輪箱的頂部鑲嵌在滑動軌道的內部固定槽中，電動機的傳動軸與蝸輪聯接，電動機與傳動軸位于電動機托板之上，電動機托板的兩端固定在左右滑軌結構的滑動軌道上。機構的工作原理：電動機6正轉或反轉，通過傳動軸7帶動渦輪箱5中的蝸輪51轉動。由于蝸輪51與絲杠4嚙合，渦輪箱5沿絲杠4前或后滑動，進而帶動滑道上軌道2前后移動，帶動其上的車輛座椅調整前后距離。2.2 傳動的選擇經相關資料，查的座椅滑軌的的距離總長為230mm,其中向前140mm,向后90mm.滑軌總成水平方向的速度為10mm/s30mm/s，單支滑軌

10、，前后，載荷100N, 間隙<0.35mm。傳動，一般包括：齒輪傳動，螺旋傳動，空間連桿傳動等，對于本文中的設計和應用場合，采用齒輪傳動和螺旋傳動。本文結合其特點，采用蝸桿傳動，主要是蝸桿的交錯軸傳動的主要形式。交錯軸傳動的主要形式，軸線交錯角一般為90°。蝸桿傳動可獲得很大的傳動比，通常單級為880，用于傳遞運動時可達1500；傳遞功率可達4500千瓦；蝸桿的轉速可到3萬轉/分；圓周速度可到70米/秒。蝸桿傳動工作平穩，傳動比準確，可以自鎖，但自鎖時傳動效率低于0.5。蝸桿傳動齒面間滑動較大，發熱量較多，傳動效率低，通常為0.450.97。滑動螺旋傳動根據本文的設計，采用滾珠

11、絲杠的滾動螺旋傳動。用滾動體在螺紋工作面間實現滾動摩擦的螺旋傳動，又稱滾珠絲杠傳動.滾動體通常為滾珠，也有用滾子的。滾動螺旋傳動的摩擦系數、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動精度和軸向剛度等雖比靜壓螺旋傳動稍差，但遠比滑動螺旋傳動為好。滾動螺旋傳動的效率一般在90%以上。它不自鎖，具有傳動的可逆性；但結構復雜，制造精度要求高，抗沖擊性能差。它已廣泛地應用于機床、飛機、船舶和汽車等要求高精度或高效率的場合。滾動螺旋傳動的結構型式，按滾珠循環方式分外循環和內循環。外循環的導路為一導管,將螺母中幾圈滾珠聯成一個封閉循環。內循環用反向器，一個螺母上通常有24個反向器，將螺母中滾珠分別聯成24個封閉循環

12、，每圈滾珠只在本圈內運動。外循環的螺母加工方便，但徑向尺寸較大。為提高傳動精度和軸向剛度，除采用滾珠與螺紋選配外，常用各種調整方法以實現預緊。第三章 電動滑軌的參數設計3.1電機的選擇整個傳動過程中的傳動總效率： 根據機械手冊： 聯軸器的傳動效率1=0.99蝸輪蝸桿的傳動效率2=0.8 滾珠絲杠的傳動效率3=0.95 總效率：=123=0.7524根據設計要求，滑軌滑動過程中，設計載荷為3000N，所需的額定功率 電動機的輸出功率： 由于滑軌的前后移動主要是通過絲杠傳動的，根據乘用車座椅用電動滑軌技術條件的相關要求，設計時，選用滑軌總成水平方向的為20mm/s，即絲杠的最大移動速度為20mm/

13、s.初步設計時，絲杠的轉速與蝸輪的轉速相同，絲杠的直徑為10mm. 根據 ：滾珠絲杠的導程 ：滾珠絲杠的最大移動速度：滾珠絲杠的最高轉速； : 傳動比 帶入得： 蝸輪蝸桿的傳動比為820 電機轉速為15283820m/s根據的電機的輸出功率和電機的轉速，結合其在汽車上的應用場合，選擇70SZ09F直流型電動機，參數如下: 表3.1 電機的參數型號轉矩/Mn.m轉速/r/min功率70SZ09F108180020.0傳動比及各軸的轉速、功率： 電機的轉速為1800r/min，而實際初步的絲杠的轉速為191.7r/min.傳動比的初步定為9.0.蝸輪直接和滾珠絲杠相聯接，傳動比為1.由于蝸桿與電機

14、主軸是通過聯軸器相聯接 蝸桿的轉速 n1=1800r/min 絲杠和蝸輪的轉速 n2 = n1/i=164 r/min 3.2 蝸桿傳動的設計計算(1)選擇蝸桿傳動類型及材料的選擇 根據GB/T100851988的推薦,采用漸開線蝸桿(ZI)。考慮到蝸桿傳動功率不大,速度只是中等,故蝸桿采用45鋼;并且蝸桿螺旋齒面要求淬火,硬度為4555HRC，具有效率高,耐磨性好。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節約貴重的有色金屬,僅齒圈用青銅制造,而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。(2)按齒面接觸疲勞強度進行設計根據閉式蝸桿傳動的設計準則,先按齒面接觸疲勞強度進行設計,再校核齒根彎曲疲勞強

15、度。傳動中心距 (1)作用在蝸桿上的轉矩，按，取效率=0.8,則= (2)確定載荷系數K因工作載荷有輕微沖擊,取載荷分布不均系數=1;由選取使用系數由于轉速不高,沖擊不大,可取動載系數;則(3)確定彈性影響系數因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配,故=160。(4)確定接觸系數先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距的比值=0.45，查得 =2.6。(5)確定許用接觸應力根據蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造, 蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC,可從查得蝸輪的基本許用應力=268。由應力循環次數壽命系數則(6)計算中心距根據 取中心距a=30mm,因i=18,故取這時=0.4，查得接

16、觸系數=2.47因為=,因此以上計算結果可用。(7)蝸桿與蝸輪的主要參數與幾何尺寸(1) 蝸桿模數m=1,分度圓直徑d1=12mm.軸向尺距mm;直徑系數;分度圓導程角蝸桿軸向齒厚(2) 蝸輪取Z1=2,蝸輪齒數18;變位系數;驗算傳動比蝸輪分度圓直徑=18mm蝸輪喉圓直徑=20mm蝸輪齒根圓直徑=16mm蝸輪咽喉母圓半徑mm=20mm圖3.1 蝸輪零件圖3.3 滾珠絲杠的設計計算根據前面的設計計算，滿足傳動條件，故選擇絲桿直徑d=10mm，螺距p=2mm,根據本設計的要求，絲杠的長度大于240mm,本文設計長度260mm,兩端用支撐架支撐。3.4 固定下軌道的建模左右兩邊采用支撐架，用于支撐

17、絲桿。同時，開設一些槽，用于滾珠架的放置，結構如圖3.1所示。 圖3.2 固定下軌道4.2 滑動上軌道的建模圖3.3 滑動上軌道4.3電機托板圖3.4電機托板4.電動滑軌裝配圖圖3.5 電動滑軌裝配圖圖3.6 電動滑軌裝配圖圖3.7電機托板零件圖結束語通過本次的設計，我收獲很多，在我從事的這個制造座椅滑軌行業中，結合本次的設計，感覺自己學到了、懂了很多。在沒有做畢業設計以前覺得畢業設計只是對這幾年來所學知識的單純總結，但是通過這次做畢業設計發現自己的看法有點太片面。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。在這次畢業

18、設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。【重新寫，結束語是對這篇論文的總結】謝 辭在此要感謝我的指導老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業設計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻1 QCT 831-2010 乘用車座椅用電動滑軌技術條件2 專利：一種車輛座椅電動滑軌3 專利：一種通用的汽車座椅滑軌4 專利：一種電動汽車座椅5蘇東,王金娥,夏天涼. 汽車座椅電動滑軌的振動信號分析與特征提取J. 噪聲與振動控制,2011,03:55-