整車部設(shè)計(jì)手冊(cè)-H點(diǎn)設(shè)計(jì)、人機(jī)布置分析上課講義

1、H點(diǎn)設(shè)計(jì)、人機(jī)布置分析汽車 H 點(diǎn)是與操作方便性及坐姿舒適性相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)點(diǎn)，駕駛員以正常姿勢(shì)入座后， 其體重的大部分通過臀部由座椅和坐墊制成，一部分通過腳作用于汽車地板上。在汽車的這種特定 的約束坐姿下， 駕駛員在操作時(shí)省去上部的活動(dòng)必然是繞通過 H 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 并且 H 點(diǎn)是確定眼橢圓 的基準(zhǔn)點(diǎn)，汽車 H 點(diǎn)還影響駕駛員的手控界面，并且是許多法規(guī)項(xiàng)目的基準(zhǔn)，也是汽車部分操作性 和舒適性設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，所以正確的確立 H 點(diǎn)對(duì)整車設(shè)計(jì)十分重要。1.1 H 點(diǎn)設(shè)計(jì)1.1.1 與 H 點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)尺寸 ：a.H點(diǎn)b.H 點(diǎn)高度（ H30）c.方向盤直徑（W9)d.加速器跟點(diǎn)（AHP)e.座椅參考

2、點(diǎn)（SgRP)1.1.2 汽車的分類A類車輛 H點(diǎn)高度（H30）小于405mn,方向盤直徑（W9小于450mm此類汽車包括乘用車、多用乘用車和輕型客車。B類車輛H點(diǎn)高度（H30）在405mm和530mm之間，方向盤直徑（W9 在 450mm和 560mm之間。此類車輛包括中型、重型卡車和公共汽車。1.1.3 H 點(diǎn)的設(shè)定1.1.3.1 初選汽車 H 點(diǎn)的高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初定一個(gè)H點(diǎn)的高度。初定H點(diǎn)方法 首先建立整車坐標(biāo)系，通常情況下，X與車身縱向相同的水平面,0 點(diǎn)為前輪中心從車頭到Y(jié)向O面為車身對(duì)稱中Z 向可近似于 Z 軸 0 點(diǎn)一車尾方向?yàn)閄軸正向；Y與X水平垂直，通常選擇車身下橫梁比較平整的

3、面,心面，向右為正，向左為負(fù)；Z向垂直于XY面，向上為正，向下為負(fù)。 確定前輪心的X值和Z值。前輪心基本與 X方向0點(diǎn)坐標(biāo)一致,致。 確定防火墻的位置。輪心確定后，需按車型定義選擇相應(yīng)的輪胎型號(hào)，得出輪胎半徑，通 常情況下，前置前驅(qū)的車型，防火墻位置在前輪后部相切的位置，前置后驅(qū)車型應(yīng)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)縱置占用的空間和變速器占用的空間，這樣既可估算出防火墻的位置。此外，車輛的級(jí)別和動(dòng)力總成大小，以及動(dòng)力總成布置形式位置對(duì)防火墻的確定都有一定的影響，這些因素在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。1.1.3.4 踵點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定 防火墻位置確定、輪胎大小確，在這兩項(xiàng)基礎(chǔ)上基本就可以大概確定踵點(diǎn)和加速踏板的位置。1.1.3.

4、5 H30 的確定H30為駕駛員踵點(diǎn)到 H點(diǎn)的高度，H30需根具車輛種類的不同確定，主要有轎車類、SUV類、跑車類，跑車H30值較小，SUV較大，轎車類在跑車和SUV之間。1.1.3.6 確定踏平面角B踏板平面和水平地板面的夾角，是人體模型幾何的一個(gè)函數(shù) 95 百分點(diǎn)腿部聯(lián)結(jié)和 87。足部角，H點(diǎn)在95百分點(diǎn)，選擇座椅位置曲線在規(guī)定H點(diǎn)高度（H30）上。踏板平面角0由以下方程確定：20 = 78.96 0.15z 0.0173Z方程1足點(diǎn)在足點(diǎn)與人體模型鞋子底部相切的直線上一點(diǎn)，距離加速器跟點(diǎn)203mm踏板平面在側(cè)視方向?yàn)橐粭l與加速器踏板相切的直線，并表現(xiàn)了二維人體模型的鞋子的底 部。1.1.

5、4 A 類車輛的定位程序A類車輛布置工具參考線一一二維側(cè)視曲線，定義水平參考點(diǎn)作為H點(diǎn)高度的函數(shù)到哪個(gè)駕駛員工作空間布置工具可以在汽車內(nèi)定位。 線適當(dāng)?shù)膮⒖脊ぷ骺臻g來布置男女比例為1：1 的駕駛員人群。參考線可以由以下方程確定：2X= 793.7 + 0.903387Z 0.00225518Z方程2在此：x是水平參考位置，以 mm為單位，在布置球和足部參考之后；z是H點(diǎn)高度，以mm為單位，在布置腳跟參考點(diǎn)（H30）的上方。百分點(diǎn)選擇座椅位置曲線一條二維的側(cè)視曲線，表示了在足點(diǎn)參考后的駕駛員選擇座椅位置作為汽車H點(diǎn)高度的一個(gè)函數(shù)，適合95百分點(diǎn)布置。曲線可以由以下方程確定：X95= 913.7

6、+ 0.672316Z 0.0019553Z 2方程 3在此：x是足點(diǎn)后95百分點(diǎn)H點(diǎn)的位置，單位為 mm z是加速器跟點(diǎn)上（H30）上H點(diǎn)的高度，單 位為 mm。精品文檔1.1. 5H點(diǎn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)供參考H點(diǎn)位置轎車車中心至H點(diǎn)緊湊型轎車315小轎車335中型轎車365大型轎車3801.1. 6 H點(diǎn)的約束H點(diǎn)并不是獨(dú)立存在的一個(gè)點(diǎn)，H點(diǎn)與駕駛員踵點(diǎn)、 方向盤中心點(diǎn)互相也有聯(lián)系，這3個(gè)點(diǎn)相互聯(lián)系有相互制約，主要關(guān)系到乘員的駕駛舒適性和前方視野。1.2人機(jī)布置分析人機(jī)布置分析包括駕駛員駕駛舒適性，駕駛操作性，后排乘員乘坐舒適性，乘員進(jìn)出方便性、 內(nèi)部空間分析等等，1.2.1 主要內(nèi)部空間分析

7、包括：肩部空間（W3 通常情況下前排肩部空間由駕駛員坐墊寬度+副駕駛坐墊寬度+副儀表臺(tái)（乘員部分）寬度+2*（110 130）mm。坐墊的寬度和副儀表臺(tái)的寬度按整車定義確定， 同時(shí)參考整車寬度確定此值。主要按車型級(jí)別確定適合的尺寸，例如A級(jí)車此類寬度較小，依次類 推E、C、D、E等車型尺寸不同程度增加。此后排肩部寬度與前排定義基本相同。臀部空間（W5 通常情況下前排肩部空間由駕駛員坐墊寬度+副駕駛坐墊寬度+副儀表臺(tái)（乘員部分）寬度+2*6 0mm。坐墊的寬度和副儀表臺(tái)的寬度按整車定義確定，同時(shí)參考整車 寬度確定此值。主要按車型級(jí)別確定適合的尺寸，例如A級(jí)車此類寬度較小，依次類推E、C、D、 E

8、等車型尺寸不同程度增加。此后排肩部寬度與前排定義基本相同。一些較特殊的設(shè)計(jì)，后排乘員 布置在兩輪中間，則臀部空間為白車身輪罩距離減去內(nèi)飾厚度。頭部空間（H61） H點(diǎn)到頂棚內(nèi)飾距離（與豎直面8deg夾角）+ 2 5 4 mm。轎 車頭部空間緊湊型轎車920-1000小型轎車950中型轎車960大型轎車970進(jìn)入高度-前：從前H點(diǎn)X平面至H點(diǎn)位置上方裝飾車身開啟處的垂直尺寸。H點(diǎn)至H點(diǎn)前方330mm的一個(gè)截面上部裝飾車身開啟處的垂直尺寸。圖1 進(jìn)入高度進(jìn)入高度-后：從后進(jìn)入高度-刖：770-800mm進(jìn)入高度-后:760-810mm出口咼度-后:710-780mm頭部側(cè)向空間（W27 W35 根

9、據(jù)車型不同具體確定，通常情況下W27大于50mmo前后乘員H點(diǎn)距離（L50）要考慮座椅靠背空間與后排乘員的乘坐姿態(tài)，通常情況下小型車。此參數(shù)較小，尺寸大的車較大，也有個(gè)別特蘇車型，主要一產(chǎn)品定義為主要設(shè)計(jì)參考。1.2.2 視野分析 儀表眩目：儀表發(fā)光點(diǎn)不能通過風(fēng)擋玻璃反射在99%眼橢圓+40mm的區(qū)域內(nèi)。 車門玻璃眩目：車內(nèi)發(fā)光點(diǎn)不能通過車門玻璃反射在99%眼橢圓+40mm的區(qū)域內(nèi) 前方視野：能看到前方12m遠(yuǎn)處5 m高的路示牌；同常情況下可以看到前方8-9米處的地面。儀表視野舒適性：儀表位于駕駛員視野舒適區(qū)域內(nèi)圖2 人眼視線舒適區(qū)域1.2.3 操作性分析CD操作、空調(diào)面板操作、四門控制操作、

10、儀表臺(tái)按鈕操作、變速器換檔桿操作、駐車制動(dòng)操 作、頭上部操作區(qū)、下部控制操作區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋操作區(qū)、后背箱蓋操作區(qū)等。 其中CD操作、空調(diào)面板操作、四門控制操作、儀表臺(tái)按鈕操作根據(jù)SAEJ 2 8 7文件 制作手控保絡(luò)線。變速器換檔手柄操作區(qū)圖3變速器換檔手柄舒適區(qū)前車門操作區(qū)上制手腔界鋰京肓角商正 1Q0 o方芋狂界踐自牛妥好織.190 0后門操作區(qū)圖4 前門操作舒適區(qū)圖5 后門操作舒適區(qū)下部操作區(qū)域4 DEi2-3手出HUE605 0 R605 0 R-40°圖6 坐墊下方隨座椅移動(dòng)控制器的手控界線圖7 坐墊下方安裝在車門或地板上而且不隨座椅移動(dòng)控制器的手控界線(6)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋開啟操作

11、區(qū)域1950 m 名皿性伸手 ifcRJE®I瑋手爼盤范國715,9 R779.2767.1 RL2D0. On個(gè)瞬201.4750.0702.0£與帰險(xiǎn) 杠1.r&4.3-4L 1502.0mm曲炬B性頭律103.7+143.362.9 r*墅若倪陪肛圖8 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋開啟后背箱蓋開啟操作區(qū)域豈地高戛 /-195O.D M 3/強(qiáng)如S仲手7鮭及范匡不車保險(xiǎn)I-54.3設(shè)卄區(qū)域ITf¥o201.1 前方19020新骼男性頭卸M3卄62.9702.0A909.1 R750.0715.9 R770 2 R767 1 R五更平百圖9 后背箱蓋開啟側(cè)門開啟操作區(qū)域圖1

12、0側(cè)門開啟角度頭上部控制區(qū)域手揑曲述SweepSftE J-2B7圖11頭部上部手控舒適區(qū)舒適性分析精品文檔 座椅舒適性分析，主要包括座椅的坐墊深度(4 8 0 5 5 0 mm)，坐墊寬度(5 5 0 mm)，座椅靠背角度(設(shè)計(jì)值20 27deg)，坐墊壓縮量(2 0 4 0mm)5 0 ，靠墊壓縮量(1 0 2 5mm)座椅劃軌行程:轎車座椅調(diào)節(jié)軌距(mm)人體坐姿。微型轎車160-180小轎車180-200中型轎車 大型轎車200圖12人機(jī)角度示意圖-95%美國男性-5%美國女性舒適角度最佳角度H:胯點(diǎn)20° < A1V 30°25°G:膝關(guān)節(jié)95&#

13、176; < A2< 110°95°CH:踝關(guān)節(jié)95° < A3< 135°125°E:肩部點(diǎn)85° < A4V 110°87C：肘關(guān)節(jié)25° < A5< 60°P：腕關(guān)節(jié)80< A6< 165M：指關(guān)節(jié)170° < A7< 190°腿部空間頭部空間臀部角度膝關(guān)節(jié)緊湊型轎車105597090° -95 °115° -120 °小型轎車106597095°125 °中型轎車107597595 ° -100 °125° -130 °大型轎車1085975-980100°130 °俯首舒適區(qū)域eisitiais奐型OiM. ADIM BDIM C單175.011501