【導(dǎo)讀】為世界上屈指可數(shù)的企業(yè)群體。盡管在各個(gè)國家都有許多傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)陷入困。品也被公認(rèn)為衡量一個(gè)國家總體科學(xué)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。不同用途的汽車總部置設(shè)計(jì)是不同的，即使同一類車，因其用途和性。的間隙，就可以確定汽車的基本形狀。車身總布置設(shè)計(jì)是汽車總布置設(shè)計(jì)的重要組成部分。務(wù)必須相互配合，協(xié)同工作。車身總布置的任務(wù)是把人員和貨物安排在恰當(dāng)?shù)奈?

　　

【正文】 著名設(shè)計(jì)師 德雷夫斯的一個(gè)強(qiáng)烈信念是設(shè)計(jì)必須符合人體的基本要求，他認(rèn)為適應(yīng)于人的機(jī)器才是最有效率的機(jī)器，因而他開始發(fā)展人體工程學(xué)的數(shù)據(jù)。他多年潛心研究有關(guān)人體的數(shù)據(jù)以及 人體的比例及功能， 1955年出版了《為人的設(shè)計(jì)》一書，書中收集了大量的人體工程學(xué)資料， 1961年他出版了著作《人體度量》一書，從而為設(shè)計(jì)界奠定了人體工程學(xué)這門學(xué)科，德雷夫斯成為最早把人體工程學(xué)系統(tǒng)運(yùn)用在設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)設(shè)計(jì)家，對于這門學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展起到積極的推動作用。 如圖 . 圖 眼橢圓 1） 眼橢圓的提出及定義 汽車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調(diào)整到適意位置，并以正常的駕駛姿勢入座后，他們的眼睛位置在車身坐標(biāo)系中的統(tǒng)計(jì)分布圖形。由于統(tǒng)計(jì)分析圖形呈橢圓狀，因此被稱為駕駛員眼橢圓。駕駛員眼橢圓的確立為研究汽車視野性能提供了科學(xué)的視野原點(diǎn)基準(zhǔn)。眼橢圓的形狀如 圖 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 意 2） 眼橢圓的含義 眼橢圓是汽車視野設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)．它只有與視線 (切線 )一起使用時(shí)方有意義。如圖 ，設(shè)該眼橢圓為第 95百分位的眼橢圓．由目標(biāo)點(diǎn) O向眼橢圓作視線，則意味著有總數(shù) 95％的眼睛位于該視線 的下方，另有 5％ 的眼睛位于該視線的上方。即有 95％的人群可以通過該視線下方看到目標(biāo) O，而有 5％的人群則不能通過該視線下方看到目標(biāo) O。 3） 眼橢圓的應(yīng)用 汽車行駛時(shí)． 80％ 以上的交通信息是通過駕駛員的視覺得到的．駕駛員的視覺通道是最重要的信息通道。由于駕駛員眼橢圓代表了一定群體的駕駛員在正常駕駛位置時(shí)眼睛在車身坐標(biāo)系中的分布，因此，在汽車設(shè)計(jì)時(shí)可以用眼橢圓來衡量和評價(jià)駕駛員視野性的好壞。其應(yīng)用大體可以分為以下幾種： (1)汽車前風(fēng)擋玻璃及除霜部位的確定； (2)汽車風(fēng)窗遮陽帶位置的確定； (3)汽車后視 鏡位置設(shè)計(jì)及視野校核； (4)眼睛與頭部轉(zhuǎn)動時(shí)．車身 A、 B、 C立柱和汽車儀表板盲區(qū)的求作。 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 頭廓包絡(luò)線及頭廓包絡(luò) 面 1） 頭廓包絡(luò)線及頭廓包絡(luò)面的形成 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，他們頭廓線的包絡(luò)線。將頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢圓樣板的上半部眼橢圓運(yùn)動，并保持兩樣板的自身坐標(biāo)系平行，描繪出頭廓線運(yùn)動時(shí)的包絡(luò)線便是頭廓包絡(luò)線。 SAE J1052給出了形成原理圖 (見圖 )。 圖 頭廓包絡(luò)線的形成原理 考慮三維空間時(shí)．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(shí)的包絡(luò)線便形成頭廓包絡(luò)面。考慮到駕駛員隨汽車振動而左右搖動． SAE J1052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)向車外偏移 23 mm，如圖。 圖 向車外偏移 23mm 2） 頭廓包絡(luò)面的尺寸 SAE J1052 REV APR97給出推薦的頭廓包絡(luò)面磷由、 )，軸、 軸的長度數(shù)據(jù) (見表 41) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 表 41 注 th表示百分位； L23為座椅調(diào)節(jié)行租。 3） 頭廓包絡(luò)線 (面 )的應(yīng)用 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(jì)頂蓋高度和寬 度。 SAE為此定義了兩個(gè)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(yàn)值： H61為 940— 980 mm， H63比 H61略小 20 mm)、頂蓋內(nèi)飾板厚度 (經(jīng)驗(yàn)值： 15 25 mm)以及頂蓋造型。就可以由外至內(nèi)的確定人體軀干與大腿連接點(diǎn) (胯點(diǎn) )的高度。也可以進(jìn)行由內(nèi)至外的頂蓋高度設(shè)計(jì)。 如圖 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 R 點(diǎn)和 H 點(diǎn) 能夠比較準(zhǔn)確地確定駕駛員或乘員在座椅中位置的參考點(diǎn)是軀干與大腿相連的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)“胯點(diǎn)”。實(shí)車測得的“胯點(diǎn)”位置稱為 H點(diǎn)。 進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)之初，先根據(jù)總布置要求確定一個(gè)座椅調(diào)至最后、最下位置時(shí)的“胯點(diǎn)”，并稱該點(diǎn)是 R點(diǎn)；然后以及點(diǎn)作為設(shè)計(jì)參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。試制出樣車后，將座椅調(diào)至最后、最下位置，三維人體模型測量“胯點(diǎn)”，此“胯點(diǎn)”即為點(diǎn)。而后將 點(diǎn)與 R點(diǎn)相認(rèn)證，并按 點(diǎn)位置確認(rèn)或進(jìn)行修改設(shè)計(jì)。如果測定的 點(diǎn)不超出以及點(diǎn)為中心的水平邊長 30mm、鉛直邊長 20mm的矩形方框的范圍，并且靠背角與設(shè)計(jì)值之間差值不大于 3176。，則認(rèn)為 點(diǎn)與尺點(diǎn)的相對位置滿足要求。 駕駛員入座后，體重的大部分通過臀部作用于座椅的坐墊上，一部分通過背部由靠背承受，少部分通過左、右手和腳的踵點(diǎn)作用于轉(zhuǎn)向盤和地板上。在這種坐姿條件下，駕駛員在操作時(shí)身體上部的活動一定是繞 點(diǎn)的橫向水平軸線轉(zhuǎn)動。因此， H點(diǎn)的位置決定了與駕駛員操作方便、乘坐舒適相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn) R的確定是利用第 95百分位二維 H點(diǎn)人體模板來描述的。具體做法是 :首先確定地板平面線 ,一般設(shè)計(jì)成水平線。把放在加速踏板上 H點(diǎn)人體模板的腳跟點(diǎn) (踵點(diǎn) )作為基準(zhǔn)點(diǎn) ,地毯壓縮后的厚度按 15mm計(jì)算 ,考慮座墊和靠背的壓縮量 ,踏板與小腿夾角取 87176。 ,座椅靠背角按 25176。畫出。然后根據(jù)參考數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)值 ,初步給出 R點(diǎn)的位置。也可以先給定一組舒適坐姿角度確定 R點(diǎn)的位置 (圖 )。 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 本 車 車身 內(nèi)部 及相關(guān) 尺寸參數(shù) （ 1） 國標(biāo)要求坐墊至前靠背距離≧ 250（ mm），選取了 350。 （ 2） 國標(biāo)要求座墊傾角≧ 5（ 176。 ），選擇了 12。 （ 3） 國標(biāo)要求 靠背與座墊夾角 90— 110（ 176。 ），我選擇了 102。 （ 4） 國標(biāo)要求 方向盤直徑 400— 500（ mm），我選擇了 400。 （ 5） 國標(biāo)要求 方向盤傾角 30— 75（176。）我選擇了 30。 （ 6） 國標(biāo)要求 靠背與座墊夾角 90— 110（176。），我選擇了 102。 （ 7） 國標(biāo)要求 轉(zhuǎn)向盤下緣 至坐墊上表面的距離尺寸范圍 ≧ 160（ mm） ， 我選擇了 220。 （ 8） 國標(biāo)要求 雙人座椅駕駛室內(nèi)部寬度 ≧ 1250（ mm） ， 我選擇了 1550 （ 9） 國標(biāo)要求 座椅中心面至前面后支柱內(nèi)側(cè)的距離尺寸范圍為（ 360177。 30）mm， 我選擇了 350。 （ 10）國標(biāo)要求 人體模型的男子總數(shù) 90%的身高在 1553~1822（ mm） 范圍內(nèi)，所以身高選取均值 1688。 （ 11） 國標(biāo)要求 R 點(diǎn)至頂棚高尺寸范圍 ≧ 950（ mm） ，我選擇了 960。 （ 12） 國標(biāo)要求 R 點(diǎn)至地板距離尺寸范圍 （ 370177。 130） mm，我選擇了 320。 （ 13） 國標(biāo)要求 R 點(diǎn)至駕駛員踵點(diǎn)的水平距離尺寸范圍 550— 900（ mm） ，我選擇了 800。 （ 14） 國標(biāo)要求 背角 α 尺寸范圍 5— 28（ 176。 ） ， 我選擇了 18。 （ 15） 國標(biāo)要求 臀角 β 尺寸范圍 90— 115（ 176。 ） ，我選擇了 101。 （ 16） 國標(biāo)要求 足角 γ 尺寸范圍 87— 95（ 176。 ） ，我選擇了 88。 （ 17） 國標(biāo)要求 接近角角度范圍 20— 30（176。），我選擇了 24。 （ 18） 國標(biāo)要求 離去角角度范圍 15— 23（176。），我選擇了 15。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第 5章 設(shè)計(jì)評價(jià) 我所設(shè)計(jì)的紅旗世紀(jì)星轎車 車身總布置達(dá)到了預(yù)期的目的。 通過對照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，繪制 內(nèi)部布置圖及外形圖 和 前左車門外板零件圖 ，驗(yàn)證了此種設(shè)計(jì)的合理性。 汽車車身總布置設(shè)計(jì)的核心理念是以“人為中心”，達(dá)到人 機(jī) 環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。“以人為中心”主要體現(xiàn)在駕駛員的舒適性、視野性、操縱性、安全性等方面。 H 點(diǎn)是汽車車身總布置的基礎(chǔ)，它決定駕駛員在車身中的位置，也就決定了汽車的各種性能。 承載式車車架是目前轎車的主流，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)將車架和車身二合為一，重量輕，可利用空間大，重心低，而且沖壓成型的制造方式十分適合現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)采用了發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)的形式，這種布置形式的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)動機(jī)置于車頭，縱向與變速箱相連，經(jīng) 過傳動軸驅(qū)動后輪。最早期的汽車絕大部分采用 FR 布局，現(xiàn)在則主要應(yīng)用在中、高級轎車。它的優(yōu)點(diǎn)是軸荷分配均勻，即整車的前后重量比較平衡，因此操控穩(wěn)定性比較好。據(jù)物理原理的計(jì)算，后輪作驅(qū)動輪時(shí)，輪胎的附著利用率要優(yōu)于前輪驅(qū)動，這是中、大型轎車（馬力、扭力較大）都采用后輪驅(qū)動的主要原因。，加之合理的布置，大大提高了行駛穩(wěn)定性；在設(shè)計(jì)車內(nèi)布置時(shí)，我查閱了人機(jī)工程學(xué)、座椅設(shè)計(jì)等方面資料，得出了布置各部件時(shí)應(yīng)具備的條件和符合的標(biāo)準(zhǔn)。在滿足這些要求的基礎(chǔ)上完成了車身內(nèi)部設(shè)計(jì) ——為不同出行目的的乘客劃分的乘員區(qū)域，尺寸設(shè)計(jì)合 理并加裝輔助功能的乘客座椅，車內(nèi)各功能件的合理布置，駕駛區(qū)環(huán)繞四周觸手可及的操縱機(jī)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)了人與車的和諧統(tǒng)一。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第 6章 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在大學(xué)階段的最后、最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是對所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一種綜合應(yīng)用，是理論結(jié)合實(shí)際的過程，在這一過程中培養(yǎng)了我的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立工作能力。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我這大學(xué)四年最后一個(gè)作業(yè)，所以我很珍惜，每一個(gè)環(huán)節(jié)我做的都很認(rèn)真 ，在老師的耐心指導(dǎo)和幫助下，通過自己的努力，完成了輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)。 汽車車身總布置設(shè)計(jì)是在考慮整車型式、車身與整車總布置的關(guān)系 ，然后根據(jù)各總成型式和整車性能（如空氣動力學(xué)等）的基礎(chǔ)上，確定車身內(nèi)、外 型 尺寸，駕駛員與乘員的操縱與乘坐空間，以及對車室內(nèi)各種部件和附件的位置參數(shù)的確定，以滿足相關(guān)的各項(xiàng)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(shí)現(xiàn)總體優(yōu)化的過程。 在設(shè)計(jì)車內(nèi)布置時(shí)，查閱了人機(jī)工程學(xué)、座椅設(shè)計(jì)等方面資料，得出了布置各部件時(shí)應(yīng)具備的條件和符合的標(biāo)準(zhǔn)。繪制人體模型，確定 H 點(diǎn)，并繪制眼橢圓 ，根據(jù)眼橢圓確定駕駛員的視野范圍等，實(shí)現(xiàn)了人與車的和諧統(tǒng)一。在滿足這些要求的基礎(chǔ)上完成了車身內(nèi)部設(shè)計(jì)，外型尺寸設(shè)計(jì)，車內(nèi)座椅的合理布置。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 唐嘉平 .AutoCAD2021 實(shí)用教程 .第 2 版 .北京 :清華大學(xué)出版社． 2021 [2] 郭竹亭編 .汽車車身設(shè)計(jì) .吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社， 1992 [3] 李少波 . 汽車車身計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析 .［碩士論文］ .貴陽：貴州工業(yè)大學(xué) ,1999 [4] 吳亞良 編 .現(xiàn)代轎車車身設(shè)計(jì) .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1999 [5] 盛選禹編 .CATIA 曲線和曲面功能詳解 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [6] 王華斌工作室 .Rhino 靚車自己造 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [7] 韓忠 浩編著 . 汽車造型設(shè)計(jì) . 沈陽：東北大學(xué)出版社， 2021 [8] 雷雨成編著 . 汽車車身設(shè)計(jì)與造型 . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1996 [9] 相關(guān)的圖紙和期刊論文 [10] 朱輝 .畫法幾何及工程制圖 .第 ５ 版 .上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ,2021 [11] 劉彥戎 .張慧緣，李萬用 .汽車標(biāo)準(zhǔn)匯編（第四卷） .中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化研究所出版社， 2021 [12] 李卓森《現(xiàn)代汽車造型》人民交通出版社 2021 [13] 陳家瑞《汽車構(gòu)造》 人民交通出版社 [14] 劉惟信《汽車設(shè)計(jì)》 人民交通 出版社 2021 [15] Jan P Norbye .Car Design(Structure and Architecture).USA ： Tab BooksInc,1984 [16] Robert E Barnhill, Richard F Riesenfeld. Computer Aided Geometric Design. New York: Academic Press,1974 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 致 謝 時(shí)光飛逝 ， 近一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這樣的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，一方面培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的知識與技能解決本專業(yè)范圍內(nèi)一項(xiàng)有實(shí)際意義的設(shè)計(jì)制造、科研實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)管理等課題；另一方面也是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，獨(dú)立解決問題的能力，達(dá)到依次工程技術(shù)的基本訓(xùn)練，從而為教學(xué)質(zhì)量的提高創(chuàng)造有利條件，為畢業(yè)后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)把我在大學(xué) 中所學(xué)過的理論知識和實(shí)踐緊密地結(jié)合起來，并在實(shí)踐中加深和鞏固，同時(shí)更加深刻的掌握了基礎(chǔ)知識，提高了我的