車輛工程畢業(yè)設(shè)計論文-轎車車身內(nèi)部布置設(shè)計(編輯修改稿)
2025-10-08 15:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 O：自動、沒有離合器踏板 )。 側(cè)視圖中與眼橢圓中心坐標(biāo)布置相關(guān)的因素見圖 25： 圖 25側(cè)視圖中與眼橢圓中心坐標(biāo)布置相關(guān)的因素 眼橢圓的應(yīng)用 眼橢圓是轎車視野設(shè)計的基礎(chǔ)，但只有與視線（切線）一起使用方有意義。以駕駛員前方下視野設(shè)計為例，進(jìn)一步說明應(yīng)用眼橢圓進(jìn)行視野設(shè)計的原理。如圖 26若要駕駛員前下視野不被發(fā)動機(jī)罩、 前風(fēng)窗下邊緣、儀表板上邊緣或轉(zhuǎn)向盤上緣所阻擋，并能看到車頭前方一定距離 d以外的路面，通常的做法是：在側(cè)視圖上，從地面上距離車頭 d 處的一點(diǎn) Pd作 95 百分位眼橢圓的下切線 Ld，則眼睛位置落在切線 Ld上方的概率是 95%。如果使發(fā)動機(jī)罩、前風(fēng)窗下邊緣、儀表板上邊緣和轉(zhuǎn)向盤上緣都在切線 Ld的下方，就能以95%的概率保證駕駛員的眼睛不被上述物體遮擋而能看到 Pd點(diǎn)前方的路面，從而滿足上述視野要求。以 SAE 眼橢圓為理論依據(jù)，可進(jìn)行如下視野設(shè)計內(nèi)容：內(nèi)外視鏡布置，駕駛員前方視野的設(shè)計和校核，車身 A、 B、 C 柱盲區(qū)的計算，儀表板 上可視區(qū)的確定，刮水器布置和刮掃區(qū)域校核，以及遮陽帶位置的確定等。 7 圖 2— 6 利用眼橢圓進(jìn)行駕駛員前方視野設(shè)計的原理 本畢業(yè)設(shè)計眼橢圓的定位尺寸記算： β =12176。 X=664mm+(L6)(H30) =664mm+ 535mm 299 0 =975mm Y=W20177。 mm=350mm177。 =Z=638mm+H30=638mm+299mm=945mm 乘員及駕駛員的頭廓包絡(luò)線（面） 平均頭廓線是由美國工程師協(xié)會 SAE根據(jù)第 50百分位身材的男女駕駛員及乘員頭部特征點(diǎn)，在車身坐標(biāo)系中的位置統(tǒng)計而得出的兩條圓?。▊?cè)視圖、后視圖），用于表示乘坐狀態(tài)下的頭部外廓線。如圖 27 所示： 圖 27 SAE 平均推薦頭廓線 圖 27中的坐標(biāo)軸 X、 Y、 Z 是頭廓線的自身坐標(biāo)系，眼橢圓樣板上的自身坐標(biāo)系與頭廓線樣板上的自身坐標(biāo)系是同一坐標(biāo)系。這是因為頭廓包絡(luò)線是以眼橢圓為軌跡而形成。 8 頭廓包絡(luò)線是指不同百分位的駕駛 員和乘員在乘坐狀態(tài)下頭廓的包絡(luò)線。將頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢圓樣板上的上半部眼橢圓運(yùn)動，并保持兩樣板上的自身坐標(biāo)系平行，描繪出頭廓線運(yùn)動時的包絡(luò)線便是頭廓包絡(luò)線（圖 2－ 8）。頭廓包絡(luò)線分為兩種形式一種為座椅可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線，另一種為座椅不可調(diào)節(jié)式的頭廓包絡(luò)線。前者適合駕駛員的頭部位置和頭頂空間的設(shè)計，后者適合于后排乘員的頭部位置和頭頂空間的設(shè)計。 圖 2－ 8側(cè)視圖中頭廓包絡(luò)線與眼橢圓的關(guān)系 考慮三維空間時，當(dāng)將頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢球運(yùn)動，描繪出頭廓線運(yùn)動時的包絡(luò)線便形成了三維頭廓包絡(luò)面。考慮到 駕駛員隨轎車的振動，推薦頭廓包絡(luò)線形成的面以頭廓包絡(luò)面中心為基準(zhǔn)向車外偏 23 毫米，駕駛員頭廓包絡(luò)面形狀確定可表 22 示： 表 22 三維駕駛員頭廓包絡(luò)面數(shù)據(jù) 三維頭廓包絡(luò)面按如下方式定位： （ 1） 首先按照前述步驟確定眼橢圓中心，按表 23對頭廓包絡(luò)面進(jìn)行初步定位： 9 表 23三維駕駛員頭廓包絡(luò)面中心與眼橢圓關(guān)系 座椅行程（ TL23） Xh Yh Zh 133mm 0 ≤ 133mm 0 0 0 （ 2）然后按下述公式分別求出可調(diào)節(jié)座椅和不可調(diào)節(jié)座椅的頭廓包絡(luò)線中心 (圖 2－ 9)： 可調(diào)節(jié)座椅： β =12176。 X=664mm+(L6)– (H30)– +Xh Y=W20 Z=638mm+H30+Zh 不可調(diào)節(jié)座椅： X=640mmsinδ +X Y=W20 Z=640mmsinδ +Zh 式中： Xh 和 Zh從表 23中確定選??； L6 方向盤中心到 PRP(踩點(diǎn) )的 X 方向上的距離 ； W20 座椅中心平面的 Y坐標(biāo)； H30 SgRP 與 AHP(踵點(diǎn) )在 z方向上的高度差； t 變速器類型 (1：手動、有離合器踏板； 0：自動、沒有離合器踏板 )。頭廓包絡(luò)線主要用于確定駕駛員和乘員的頭部空間，以便校核或設(shè)計頂蓋高度和寬度。 SAE 為此定義了兩個關(guān)鍵尺寸 H6 H63，分別為前排座椅有效頭部空間尺寸和后排座椅有效頭部空間尺寸。根據(jù)有效頭部空間（經(jīng)驗值 H61 介于 900～ 950mm 之間， H63 比 H61 略小 20mm）和頂蓋內(nèi)飾板厚度經(jīng)驗值 15～ 25mm）以及頂蓋造型，就可以由外向至內(nèi)的確定 H點(diǎn)高度，也可以進(jìn)行由內(nèi)至 外的頂蓋高度設(shè)計。 頭廓包絡(luò)線側(cè)視圖 頭廓包絡(luò)線后視圖 不可調(diào)節(jié)座椅 10 頭廓包絡(luò)面?zhèn)纫晥D 頭廓包絡(luò)面后視圖 可調(diào)節(jié)座椅 圖 2－ 9頭廓包絡(luò)線與頭廓包絡(luò)面 本設(shè)計采用可調(diào)節(jié)座椅，頭廓包絡(luò)線中心定位尺寸為： β =12176。 X=664mm+(L6)– (H30)– +Xh =644mm+ 0+ =1040mm Y=W20=350mm Z=638mm+H30+Zh =638mm+299mm+ = 本章小結(jié) 本章詳細(xì)的敘述了最新版的轎車內(nèi)部布置中常用的布置工具的概念、建立方法、定位及應(yīng)用，主要有人體模型、眼橢圓、頭廓包絡(luò)線等。對于轎車舒適性檢驗、車身內(nèi)部空間的設(shè)計與校核、駕駛室內(nèi)操縱件的布置、視野設(shè)計與校核等都要借助于這些設(shè)計工具來進(jìn)行。 11 第 3 章 車身內(nèi)部布置方法的應(yīng)用 轎車車身內(nèi)部總布置設(shè)計過程 轎車車身內(nèi)部布置是根據(jù)各總成型式和整車性能 的要求，確定車身內(nèi)部尺寸，駕駛員與乘客的操縱與乘坐空間，駕駛室各種部件和附件位置參數(shù)，以滿足相關(guān)的各項性能及法規(guī)要求，并協(xié)調(diào)各種性能指標(biāo)之間的矛盾，實現(xiàn)總體優(yōu)化的布置過程；轎車車身內(nèi)部布置可以理解為在滿足一定約束條件下，對其進(jìn)行方案布置優(yōu)化的設(shè)計過程。需確保駕駛員與乘員的舒適性、上下車方便性、安全性，以及駕駛員的操縱方便性、視野性等。它涉及到人機(jī)工程學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等學(xué)科，體現(xiàn)的“以人為中心”的人 機(jī) 環(huán)境和諧的設(shè)計思想。 轎車車身內(nèi)部布置過程如下： 深入理解整車總布置方案，熟悉底盤、電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對競 爭車 型相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行三坐標(biāo)測量、總結(jié)和歸納，初步確定所設(shè)計車型與人機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)的目標(biāo)值。 根據(jù)已搭建的底盤平臺、地板、前隔板和通風(fēng)罩板的位置初步確定踏板組、方向盤的中心位置及角度等參數(shù)。 運(yùn)用踏板組和地板的相對關(guān)系，確定踵點(diǎn)的位置；進(jìn)行二維人體模型初步布置、建立車身內(nèi)部布置工具包括眼橢圓、三維頭廓包絡(luò)面和手伸界面等。 調(diào)用 SAE5%成年女性和 95%成年男性人體模型，由 SAE 推薦的適意線或 區(qū)域法來確定 SgRP 點(diǎn)位置及座椅調(diào)節(jié)行程（上下和前后）、靠背角等相關(guān)尺寸。 根據(jù) SgRP 點(diǎn)位置調(diào) 用頭廓包絡(luò)線及眼橢圓，結(jié)合內(nèi)部空間控制尺寸，確定頭部空間尺寸 H61 和 H6前后排乘坐空間、橫向空間尺寸、頂蓋的位置。以及完成對車身內(nèi)部寬度的確定；再根據(jù)眼橢圓確定視野，從而定出前后 風(fēng)窗的傾角；調(diào)出手伸及界面等設(shè)計布置工具設(shè)計儀表盤的斷面形狀、儀表盤平面角度及操縱件的布置。 針對以上布置進(jìn)行綜合分析、協(xié)調(diào)和優(yōu)化，驗證是否滿足已設(shè)定的目標(biāo)值和布置的合理性。
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