调查显示，车辆长期处在低频振动行驶中会导致驾驶员的腰椎损伤[1-2]，即便是在小幅振动下仍然会诱发病变[3-4]。特别是在3Hz范围内，因其与腰椎固有频率极为接近，使得腰间盘组织的变形与受力增大，加剧损伤程度[5]。
目前，国内针对汽车座椅开发的减震机构都是基于汽车座椅机构所匹配的阻尼器而实现的[6]。如果将既有减震机构用于乘用型越野车座椅，存在明显问题。一是现有减震机构无法嵌入越野车座椅结构尺寸。二是在垂直加速度较大的情况下，减震气囊中的减震胶垫会发生碰撞，驾驶员会受到冲击带来的损伤[7]。三是目前国内座椅气囊减震元件的运动频率一般最大为5Hz，在通过细碎的沙石路段和质量较差的铺装路面时，并不能充分囊括车身所遇到的
垂直颠簸频率，甚至会引起频率叠加反效应。
因此，减震机构的体积、锁止情况、减震元件布置方式以及材料成本等，都有创新和优化的必要，从而解决越野车乘坐舒适性这个长期困扰人们的问题。
1　确定设计参数
1.1　座椅高度
家用轿车、SUV和越野车的座舱整体高度最大限定在1200～1500mm范围。本文提出的座椅减震机构的研究范围限定在1200mm范围内，并将优化的结构放置在整体尺寸中。因为头部净空高度和不同类型汽车底盘高度在同样高度的座舱会有不同的座椅距地高度，需选择合适的座椅空间标准，即200～350mm的高度标准。
1.2　座椅H点定位
对于乘用车的座椅，需要在相对狭小的空间内保证足够的冗余度，其约束条件就是最小的座椅高度Hz和最长的H点AHP点水平距离Hx。因此，必须提取满足近似正态分布的人体尺寸范围，并最终筛选出能够提供最大尺寸参数的人体百分位模型[8]，坐姿标准参数转换如图1所示。考虑到确定空间内的最大化冗余，95百分位的人体模型是针对座椅的减震机构空间规划最合适的模型。
利用三角函数计算该人体模型在驾乘姿态下的各个特征点与相对的坐标定位，最终得出座椅的参考点
定位，如图2所示。
图1　坐姿标准参数转换示意图
图2　驾乘坐姿定位参数
1.3　H点验证
驾驶员在越野车坐姿的尺寸数据得出后，需要通过脚控界面和眼椭圆视野范围的合理性两个方面来检验是否符合安全驾驶标准。
如图3所示，脚控界面的检验标准是通过油门踏点（PRP）、蹱点（AHP）以及踏板倾角（
作为计算基础的[9-10]。
将已得出的H点垂直高度300mm（
A47=78.96-0.1530-0.0173302=12
当H30高度为300mm
夹角，证明了选取人体95
操作要求。A
城市越野suv（北京理工大学，北京 100081）
摘　要：基于车辆人机工程学研究方法，对新设计减震机构的整体尺寸和运动范围进行约束。根据颠簸环境下的最大加速度，运用LINGO和MATLAB软件计算弹簧元件的设计参数，对减震机构的外骨架进行设计并进行静应力分析，以期为新产品设计提供技术与理论支持。
关键词：机械设计  减震机构  越野车  人机工程学  汽车座椅