【導(dǎo)讀】的主題和追求的目標(biāo)。人機(jī)工程布置設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到有效利用車內(nèi)空間及提高乘。采用的設(shè)計(jì)方法。然后進(jìn)行車身總布置參數(shù)的確定及整車坐標(biāo)零線的確定，還應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)。確定人體模型和駕駛員最舒適姿勢。有頭部包絡(luò)面和包絡(luò)線。最后各個(gè)附件的設(shè)計(jì)及確定。

　　

【正文】 長軸 173 198 241 267 短軸 俯 視 105 105 149 149 側(cè)視 86 86 22 22 駕駛員眼橢圓樣板制作 步驟： (1） 畫出眼橢圓正視圖的坐標(biāo) XXZZ 和俯視圖的坐標(biāo)軸線 XXYY（圖 ）。 (2）根據(jù)設(shè)計(jì)確定的 H點(diǎn)行程（水平調(diào)節(jié)量）及眼橢圓百分位， 有表 62查的眼橢圓中心在其自身的坐標(biāo)系的坐標(biāo)位置值，即為 眼橢圓中心到 XX軸的距離為 ；到 ZZ 的距離為 ；左眼到 YY 的距離為 ；右眼到 YY軸的距離為 +。然后分別在正視圖和俯視圖上標(biāo)出眼橢圓中心的位置。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 表 62眼橢圓中心的坐標(biāo)值 H 點(diǎn)前后方向的水平調(diào)節(jié)量 X均值（左右眼） Z 均值（左右眼） Y均值（左眼） Y均值（右眼） 102 + + 114 + 127 + 140 + 152 + 165 + (3） 畫出眼橢圓的長軸和短軸。 長軸在 側(cè) 視圖和俯視圖上的投影被認(rèn)為是等長的。 如表 63，根據(jù) 95%查長軸長度為 198mm；短軸長度為 86mm（正視圖）和105mm（俯視圖）。 表 63眼橢圓長短軸長 長軸 H 點(diǎn)前后方向的水平調(diào)節(jié)量 102 114 127 140 152 165 95% 147 160 173 185 193 198 短軸 視圖 側(cè) 視圖 俯視圖 95% 86 105 （ 4）方位角 —— 在兩視圖上均呈傾斜狀。側(cè)視圖：長軸傾斜角 176。 —— 前低后高；俯視圖：長軸傾斜 176。 —— 向右偏斜。 (5） 根據(jù)眼橢圓中心的位置及橢圓長、短軸的位置和長度，按幾何作圖法，分別在正視圖和俯 視圖上畫出眼橢圓，如圖 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 眼橢圓 樣板 眼橢圓在車身視圖上位置的確定 1. 側(cè)視圖上的位置 （ 1） 在車身側(cè)視圖上，由最后 H 點(diǎn)向上作垂直工作線 ZZ,由 H 點(diǎn)向上在635mm。 （ 2） 根據(jù)駕駛員座椅靠背角的選定值，確定 XXZZ 坐標(biāo)原點(diǎn)相對于垂直工作線和水平工作線焦點(diǎn)的偏移量 。本次設(shè)計(jì)駕駛員座椅靠背角為 24 度，側(cè)確定出誰水平偏移 ，垂直偏移 。 2. 俯視圖上的位置 在車身布置設(shè)計(jì)的俯視圖上 ,定出 XX軸平行于 車輛的對稱中心線 ,并使其到車輛中心線的距離為 [ 7W + 3W ]。定出 YY 軸垂直于車輛的對稱中心線 , 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 并使用權(quán)其縱向位置與側(cè)視圖上的 ZZ 軸位置對應(yīng) .這樣 ,將眼橢圓樣板定位在XX 軸和 YY 軸上 ,描繪出眼橢圓輪廓線 ,從而得到俯視圖上的眼橢圓位置 .這里7W 表示轉(zhuǎn)向盤中心到車輛對稱中心線的距離 。 3W 表示車身室內(nèi)肩部寬度 ,一般是指通過最 后 H點(diǎn)并在其上方不小于 254mm的高度上的測量值 .關(guān)于上述眼橢圓定位方法須說明如下 : 上述定位方法適用于 H點(diǎn)到踵點(diǎn)垂直距離小于 405mm,轉(zhuǎn)向盤直徑小于 450mm的車輛。 圖 駕駛員視野性校核 在車身布置圖上，確定了代表駕駛員眼睛位置分布的眼橢圓后，即可作出駕駛員的實(shí)際前方視野范圍。 在車身設(shè)計(jì)中，前風(fēng)窗開口面積、風(fēng)窗傾角和位置、窗柱尺寸和位置等的設(shè)計(jì)將直接影響前方視野。一般要求有： （ 1） 一般的最小垂直視角設(shè)計(jì)應(yīng)保證駕駛員能看到前方 12m遠(yuǎn)， 5m高的信號燈， 側(cè)最小上視角為 16176。 ，本次設(shè)計(jì)為 29176。 ，故滿足要求。 （ 2） 一般要求駕駛員左側(cè)視角為大于 12176。 、右側(cè)視角為大于 32176。 ，本次設(shè)計(jì)中左側(cè)視角為 30176。 、右側(cè)視角為 62176。 ，故滿足要求。 駕駛員的 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 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 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(dòng)，并保持兩樣板的自身坐標(biāo)系平行，描繪出頭廓線運(yùn)動(dòng)時(shí)的包絡(luò)線便是頭廓包絡(luò)線。 由于頭廓包絡(luò)線是以眼橢圓為基準(zhǔn)而生成的，而眼橢圓的長短軸因身材百分 位及 H 點(diǎn)水平行程的不同而有異，因而頭廓包絡(luò)線是有許多條的。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(jì)，后者適合于后排乘員的頭部位置和頭頂空間的設(shè)計(jì)。 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(dòng)，描繪出頭廓線運(yùn)動(dòng)時(shí)的包絡(luò)線便形成頭廓包絡(luò)面?？紤]到駕駛員隨汽車振動(dòng)而左右搖動(dòng)． 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. 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)沿著眼橢圓樣板上的上半部眼橢圓運(yùn)動(dòng)，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(dòng)時(shí)的包絡(luò)線便是頭廓包絡(luò)線。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 包絡(luò)面的尺寸 SAE J1052 REV APR97 給出推薦的頭廓包絡(luò)面 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的長度數(shù)據(jù)見表 64。 表 64 95th 95th 95th 99th 99th 99th 座 椅調(diào)節(jié)行程 0（固定） ＜ 133 ＞ 133 0（固定） ＜ 133 ＞ 133 X軸（長軸） 177。 177。 177。 177。 177。 177。 Y軸（俯視短軸） 177。 177。 177。 177。 177。 177。 Z軸（側(cè)視短軸） ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 151 ＋ 151 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介于40980mm 之間， H63 比 H61 略小 20mm）、頂蓋內(nèi)飾板厚度（經(jīng)驗(yàn)值： 1525mm）以及頂蓋造型，就可以由外向至內(nèi)的確定人體軀干與大腿連接點(diǎn)即胯點(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） 34 第 7章 后圍板、行李箱及備胎 等附件的 布置 后圍板和行李箱的布置 汽車后圍板的布置只要和后排的座椅位置相關(guān)，因?yàn)楹髧搴髠?cè)是行李箱，一般都追求 比較大的行李箱，所以后圍板布置在后排座的后端附近且垂直的。本次設(shè)計(jì)后圍板的行李箱一側(cè)的表面 X坐標(biāo)為 2840mm。 后圍板確定后行李箱的大小也確定。一般 SUV兩廂車的行李箱容積比較大。 本次設(shè)計(jì)將行李箱的底板的 Z坐標(biāo)為 600mm，橫向有效長度為 130mm，容積為 3M 左右。 油 箱、備胎的布置 乘用車油箱和備胎的布置對車身的有效容積和汽車軸荷分配都有很大的影響。為了安全起見，油箱不能布置在發(fā)動(dòng)機(jī)附近，一般布置在行李箱內(nèi)。備胎布置在行李箱底部，本次設(shè)計(jì)備胎的位置坐標(biāo)為 X=3050mm， Y=0mm， Z=530mm。 排氣管的布置 為了避免地板過熱，地板和消聲器之間有足夠的間隙，本次設(shè)計(jì)取值為 50mm。由于排氣管和消聲器 有很大的震動(dòng)作用，為了預(yù)防震動(dòng)，固定中心布置在震動(dòng)中心，本次設(shè)計(jì)采用離橫梁最近的位置布置。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 第 8章 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)大學(xué)期間一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會。 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對自己所學(xué)的有關(guān)專業(yè)知識有了更深和更廣泛的了解和掌握，并且對于運(yùn)用自己所學(xué)的專業(yè)知識來進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作有了初步的嘗試和實(shí)踐，這為我以后參加工作從事專業(yè)方面的設(shè)計(jì) 工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和鋪墊。在這次進(jìn)行的 現(xiàn)代 SUV 轎車車身的總布置設(shè)計(jì)中，我得到了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和收獲。 汽車車身總布置設(shè)計(jì)是經(jīng)驗(yàn)和原理方法的結(jié)合?？偛贾脮r(shí) 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的基礎(chǔ)上，確定車身內(nèi)、外尺寸，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。 本次設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有的車型數(shù)據(jù)，采用 CATIA 軟件進(jìn)行了造型設(shè)計(jì)。 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。 充分考慮 人機(jī)工程學(xué) ，并 根據(jù) 各部件符合使用的條件和標(biāo)準(zhǔn)繪制人體模型，確定 H點(diǎn) 及駕駛員最舒適姿勢 ，并繪制眼橢圓，頭輪廓線，根據(jù)眼橢圓確定駕駛員的視野范圍， 車內(nèi)座椅的合理布置 ， 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。在滿足這些要求的基礎(chǔ)上完成了車身內(nèi)部設(shè)計(jì)，使用 CAXA 制圖軟件 繪制了車身總布置圖 和兩張零件圖（發(fā)動(dòng)機(jī)罩和座椅）。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 參考文獻(xiàn) [1] 王 宏雁、陳俊毅 . 汽車 車身設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]. 北京： 北京大學(xué)出版社 ， 2021 [2] 黃金陵 . 汽車 車身設(shè)計(jì) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 [3] 龔微寒 . 汽車 現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造 [M]. 北京： 人民交通出版社 ， 1995 [4] 王福成 . 轎車總布置設(shè)計(jì)中人機(jī)工程應(yīng)用的方法研究 [J]. 碩士論文 ， 2021 [5] 劉惟信編 . 汽車設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [6] 王宏雁等 . 汽車車身造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [M]. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1996 [7] 韓忠浩 編著 . 汽車造型設(shè)計(jì) [M]. 沈陽：東北大學(xué)出版社， 2021 [8] 馬希青 . 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