【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)雜，應(yīng)此它是一個較難設(shè)計的面，需要認(rèn)真妥善處理車身表面形狀、前風(fēng)窗玻璃形狀尺寸，車前各種附件、燈具及牌照凹槽之間的 協(xié)調(diào)關(guān)系。 本設(shè)計主要是對前圍的外形設(shè)計，設(shè)計主要要滿足氣動力學(xué)要求以及制造工藝的要求。 一、前圍形面形成 前圍形面是一空間曲面，如對該空間曲面從不同剖面上剖切，可以得到不同的剖切軌跡線（截面線）。本設(shè)計前圍橫向曲線由三段圓弧相切構(gòu)成，縱向曲線由兩短圓弧構(gòu)成（有關(guān)設(shè)計尺寸請查閱總布置圖，本章以下有關(guān)的尺寸同樣看該圖）。形面由縱向曲線繞橫向曲線掃描而成，然后再與側(cè)圍及頂蓋導(dǎo)圓角。如圖 27。 二、風(fēng)窗玻璃面形成 風(fēng)窗玻璃面形成是由前圍形面剪切而成，目的是為了與前圍曲面結(jié)合光滑平順，減小風(fēng)阻，同時也是造型美觀的 需要。首先在 ZX 面中做出一折線，把該折線以 Y 軸方向向前圍形面上投影，剪切投影線所包含的曲面即可，如圖 28。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 11 圖 27 前圍曲面形成圖 圖 28 前風(fēng)窗玻璃面 三、保險杠形面形成 保險杠形面是先用類似于剪切玻璃面的方法，剪切掉前圍上半部分，接著偏移 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 12 剪切后的前圍下半部分形面，然后再在前圍形面和保險杠形面之間用連接面填充。如圖 29。保險杠形成如圖 210。 圖 29 保險杠形面形成圖 圖 210前圍保險杠圖 四、燈具 前大燈，包括照明燈與信號燈，采用組合燈具，與前圍的結(jié)合處應(yīng)遵循第二節(jié)中車身表 面盡量光潔的要求，其制作過程主要還是在 ZY面內(nèi)做出二維形狀曲線，然后沿 X 軸方向投影到前圍及保險杠形面上，用投影線剪切該面，然后填充成形面。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 13 如圖 211。 圖 211 燈具形面形成圖 側(cè)圍造型 客車側(cè)圍造型最具有直觀視覺美感，側(cè)圍造型包括前后圍側(cè)面投影，頂蓋側(cè)面投影，它們與側(cè)圍、車輪及輪罩、側(cè)圍的群邊構(gòu)成客車的整體“完形”。 本設(shè)計側(cè)圍形面是由的橫向截面線是由兩段圓弧和一段直線構(gòu)成，其形面就是由該曲線沿一直線拉伸而成，如圖 212。 圖 212 側(cè)圍面形成圖 在 XZ 面上草繪矩形，然后投影到 該面上，再在該拉伸形面上剪切掉投影線所圍 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 14 起來的形面，這些矩形面便是安裝側(cè)窗玻璃的形面。如圖 213。 圖 213 側(cè)圍風(fēng)窗形成圖 后圍造型 后圍造型一般法則是，應(yīng)注意與整體造型相呼應(yīng)。目前，發(fā)達(dá)國家客車后圍已開始向“肥厚”方向發(fā)展，而前圍則顯得“薄”，以求達(dá)到呼應(yīng)統(tǒng)一、整體而變化的體量感。 后圍形面成型方法與前圍較相似，也是由一曲線繞另一曲線掃描而成，然后再與左右側(cè)圍及頂蓋平面相互導(dǎo)圓角而成，如圖 214。 圖 214 后圍主要表面形成圖 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 15 后圍保險杠成型方法與前圍保險杠的成型方法也一樣， 也是由后圍主要形面偏移后中間再用面填充而成。如圖 215。 圖 215后圍保險杠圖 燈具形面的造型方法就是在 ZY 面內(nèi)做出燈具布置平面圖，也就是平面形狀圖，然后向后圍形面上投影，用投影線剪切后圍主要形面，然后填充。如圖 216。 圖 216 后圍燈具形面形成圖 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 16 頂蓋造型 頂蓋面是由五段圓弧組成的曲線沿 X軸方向掃略而成，然后在 XY面里做兩矩形投影到該面上，剪切掉投影線包圍的形面，該部分就是安裝安全頂窗用的。如圖 217。 圖 217 頂蓋形成圖 后視鏡及燈具的造型 一、后視鏡 后視鏡包括內(nèi)、外后視鏡，這里講的主要是外后視鏡。后視鏡必須可以調(diào)節(jié)方向，反射面必須位于后視鏡的保持件內(nèi)，在保持件周邊上所有點的曲率半徑都必須大于或等于 。 外形設(shè)計過程是先在一平面內(nèi)草繪一條曲線，然后作出該曲線的垂面，在該垂面上畫一閉合曲線，再把閉合曲線沿前一曲線掃描，作出的形面便是后視鏡支架。 安裝鏡面的形面是用一封閉曲線沿一方向拉伸而成。如圖 218。 圖 218 后視鏡支架圖 其結(jié)合部分用混和操作實現(xiàn)柔順連接。如圖 219。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 17 圖 219 支架連接處圖 后視鏡的安裝數(shù)量與位置參閱國家標(biāo) 準(zhǔn) GB150841994。 二、燈具布置 燈具，包括遠(yuǎn)光燈、近光燈、轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈牌照燈、前位燈、后位燈、前霧燈、后霧燈、倒車燈、駐車燈、示廓燈、側(cè)標(biāo)志燈等。這些燈具的安裝位置國家標(biāo)準(zhǔn) GB47851998 有嚴(yán)格規(guī)定，本設(shè)計嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。 外部各形面裝配 裝配中主要是選總基準(zhǔn)面，然后把各個零件基準(zhǔn)面對該總基準(zhǔn)面進(jìn)行偏距，旋轉(zhuǎn)等操作，而不能選擇不同的面作為基準(zhǔn)，這樣可以避免在后期修改過程中由于修改了某一平面，而另一部件正是以改面作為基準(zhǔn)而引起組裝尺寸鏈出現(xiàn)錯誤。選擇前圍基準(zhǔn)面為該部分組 裝總基準(zhǔn)面，依次裝配左、右側(cè)圍，頂蓋及后圍。如圖 220。 圖 220 車身組裝圖 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 18 本章小結(jié) 本章主要介紹了在 CATIA 軟件環(huán)境下對 KLQ6100G 城市公交客車車身造型，及造型前應(yīng)注意的問題。在造型過程中，應(yīng)注意各型面的接合處應(yīng)接合柔順光滑，保證車身美觀，同時降低行駛過程中氣流對客車的影響；還應(yīng)注意各形面的尺寸應(yīng)符合相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；在裝配過程中，注意基準(zhǔn)面的選擇。 下表 21說明國家標(biāo)準(zhǔn)與本設(shè)計尺寸做一對比。 表 21 客車結(jié)構(gòu)安全要求 GB 13094－ 1997 項目 國標(biāo)要求 本設(shè) 計尺寸 說明 乘客門最少數(shù)量 2 2 車長 10～ 12m 安全頂窗最少數(shù)量 2 2 乘客門中心距 856040%=3424 不小于乘客區(qū)總長的40％ 安全頂窗相鄰兩邊間距 ≥ 2021 5995 乘客門凈高 1800 2160 乘客門凈寬 650 1000 830 1300 單通道門 雙通道門 安全頂窗洞口凈面積 ≥ 105mm2 490680=333200 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 19 第三章 KLQ6100G 車身內(nèi)部總布置設(shè)計 人機(jī)工程學(xué)在車身總布置中的應(yīng)用 為了使車 身總布置設(shè)計符合人體尺寸和生理特征，使操作者和乘坐者感到安全、舒適、方便，就必須將人機(jī)工程學(xué)的理論引入車身總布置設(shè)計。根據(jù)人體的測量尺寸和生理結(jié)構(gòu)，確定駕駛的最舒適坐姿，座椅的形狀、儀表板的布置方向盤的形式以及他們之間的相互關(guān)系。這就是人機(jī)工程學(xué)在總布置工作中的應(yīng)用目標(biāo)。 一、汽車駕駛員眼橢圓 汽車駕駛員眼橢圓 汽車駕駛員眼橢圓是指駕駛員以正常坐姿坐在座椅中時其眼睛位置在車 身中的統(tǒng)計分布圖形。由于這種圖形為橢圓狀，故稱其為眼橢圓。 眼橢圓樣板 汽車車身設(shè)計中，常將幾種典型百分位的眼橢圓做成樣板，以 便設(shè)計和校核用。 （ 1）先畫出眼橢圓自身坐標(biāo)線 XX、 YY、 ZZ。 （ 2）根據(jù)《汽車車身與結(jié)構(gòu)設(shè)計》第 78 頁表 4表 4表 43 ，查出 H 點水平調(diào)節(jié)量 102mm，眼橢中心在自身坐標(biāo)系 XYZ 中的位置數(shù)據(jù) X＝ 、 Z＝ 、 Y左眼＝ ， Y右眼 ＝ 。 從而確定了左右眼橢圓中心的位置。 （ 3）畫長短軸。 長軸在兩視圖上認(rèn)為等長 ，根據(jù) H 點水平調(diào)節(jié)量及眼橢圓的百分位確定如下：眼橢圓百分位為 90％對應(yīng) 109mm， 眼橢圓百分位為 95％對應(yīng) 147mm，眼橢圓百分位為 99％對應(yīng) 216mm。短軸在兩視圖上并不相等。眼橢圓百分位為 90％時：側(cè)視圖上短軸為 77mm，俯視圖上為 82mm；眼橢圓百分位為 95％時：側(cè)視圖上短軸為 86mm，俯視圖上為 105mm；眼橢圓百分位為 99％時：側(cè)視圖上短軸為 122mm，俯視圖上為 145mm。 長軸在側(cè)視圖上的傾角為－ 。 ，在俯視圖上的傾角為 。 。至此畫出眼橢圓樣板。如圖 3圖 32。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 20 圖 31 眼橢圓側(cè)視圖 圖 32眼橢圓俯視圖 二、 眼橢圓樣板在車身側(cè)視圖上的定位 根據(jù)設(shè)計 已確定的水平調(diào)節(jié)量及眼橢圓百分位，在樣板組中選取相應(yīng)的樣板。 在車身側(cè)視圖上由最后 H 點向上作垂直工作線，并量取 635 mm。在該處再作水平工作線。垂直工作線與水平工作線的交點是座椅靠背角為 5。 時，車身坐標(biāo)原點相對于垂直工作線和水平工作線均有偏距。偏距大小可以從《汽車車身與結(jié)構(gòu)設(shè)計》第 79 頁表 44 中查得，水平偏移量為 ，垂直偏移量為 。定位 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 21 如圖 3圖 34。 圖 33 眼橢圓側(cè)視定位圖 圖 34 眼橢圓俯視定位圖 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 22 確定駕駛員座椅 H 點位置 一、 H點人體模型 H 點是人體身軀與大腿的交接點，即胯點（ hip point）。 圖 35 H點人體模型 H 點人體模型見圖 35。我國 H點人體模型的標(biāo)準(zhǔn)參閱 GB/T 11559， 國際標(biāo)準(zhǔn)組織的 H 點人體模型可參閱《 ISO 6549》。 該模型由背盤、臀盤、小腿桿及頭部探桿等組成。各部尺寸、質(zhì)量及質(zhì)心位置均以人體測量資料為依據(jù)。臀盤模仿人體的背部。他們的廓線形狀是真實人體的反映。模型的背盤與臀盤的交接處，在相當(dāng)于人體胯點的位置上設(shè)有鉸接副，鉸接線的中點就是 H點。 二、駕駛員座椅 H點的確定 參閱《汽車 H點確定程序 GB/T11563》 。 本設(shè)計汽車駕駛員座椅 H 點三維坐標(biāo)（ 940， 710， 640）。 駕駛員 座椅 H 點確定如圖 36。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 23 圖 36 駕駛員 座椅 H點 根據(jù) H 點位置及眼橢圓大致確定駕駛員視野如圖 3圖 38。 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 24 圖 37 駕駛員視野側(cè)視圖 圖 38 駕駛員視野俯視圖 KLQ6100G 城市公交車車身造型與總布置等設(shè)計 25 儀表板設(shè)計 客車儀表板上布置有各類儀表、指示燈和控制系統(tǒng)。它是客車運行時的監(jiān)控中心，通過它可以迅速、及時和準(zhǔn)確地傳達(dá)客車運行的狀況。儀表板是客車與駕駛員關(guān)系最密切的部件，其設(shè)計的好壞直接關(guān)系到駕駛員工作環(huán)境的好壞以及行車 安全。在設(shè)計儀表板時應(yīng)充分考慮人機(jī)工程學(xué)在該方面的應(yīng)用。 儀表臺主要由控制板，主儀表板，副儀表板，物件箱等構(gòu)成。 主儀表板的核心區(qū)域一般安裝有客車報警裝置（如水溫報警、機(jī)油壓力報警、制動系統(tǒng)報警等）和監(jiān)視裝置（如車速表、里程表、燃油表等），這是客車駕駛員與客車聯(lián)系的窗口。在其兩側(cè)常布置有控制板，主要操縱件如電源開關(guān)、燈光開關(guān)、門開（閉）開關(guān)等均安裝在控制板上，符合駕駛員操縱的方便性。 副儀表板一般布置在駕駛員左側(cè)，司機(jī)窗下沿，常用來安裝客車電路板、駐車制動操縱裝置以及客車空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的操縱控制板