《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》 課件 第2章 車身總體設(shè)計(jì)_第1頁
《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》 課件 第2章 車身總體設(shè)計(jì)_第2頁
《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》 課件 第2章 車身總體設(shè)計(jì)_第3頁
《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》 課件 第2章 車身總體設(shè)計(jì)_第4頁
《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》 課件 第2章 車身總體設(shè)計(jì)_第5頁
已閱讀5頁,還剩113頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(第3版)》配套課件第一章

車身概論第二章

車身總體設(shè)計(jì)第三章

車身概念設(shè)計(jì)第四章車身結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析計(jì)算第五章

車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造第六章

車身部件結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第二章

車身總體設(shè)計(jì)北京理工大學(xué)第一節(jié)

車身總體布置第二節(jié)

基于人機(jī)工程學(xué)的車身總布置設(shè)計(jì)一、概述車身總布置設(shè)計(jì):對(duì)車身內(nèi)外形、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李艙、前后圍、地板、車窗、內(nèi)飾總成和部件(儀表板、座椅和操縱機(jī)構(gòu)等),以及備胎、燃油箱和排氣系統(tǒng)等,在滿足整車布置和造型要求下進(jìn)行尺寸控制和布局的過程。在整車總布置統(tǒng)一要求下進(jìn)行的。與造型設(shè)計(jì)相互協(xié)作、緊密溝通。?是整車開發(fā)周期中至關(guān)重要的階段,影響整車使用性能。一、概述車身三維坐標(biāo)系寬度方向的零平面Y:通過車輛縱向?qū)ΨQ中心線的垂直平面,Y平面左側(cè)為負(fù),右側(cè)為正;長度方向的零平面X:與Y平面和Z平面都垂直的平面,國標(biāo)QC/T

490-2013推薦把通過車輛前輪理論中心線的垂直平面定義為X平面。高度方向的零平面Z:與X面和Y面都垂直的平面,Z平面上方為正,下方為負(fù)。國標(biāo)QC/T

490-2013推薦取沿車架縱梁上緣上表面平直且較長一段所在平面作為高度方向的零平面,無車架的車輛可沿車身地板下表面平直且較長一段所在平面作為高度方向的零平面。二、車身總布置設(shè)計(jì)輔助工具為方便使用布置工具,SAE標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)乘坐空間尺寸的差異將汽車分為A、B兩類,分類依據(jù)主要是五組乘坐空間的尺寸范圍,如表3-1所示。二、車身總布置設(shè)計(jì)輔助工具百分位用以表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的人占統(tǒng)計(jì)對(duì)象總?cè)藬?shù)的百分比。以95th百分位人體尺寸為例,表示人群中有95%的個(gè)體,該尺寸小于此值;有5%的個(gè)體,該尺寸大于此值。最常用的是5th、50th和95th三個(gè)百分位人體尺寸,分別表示小、中等和大尺寸。人體模型是汽車設(shè)計(jì)必備的一種測量和模擬分析工具早期的車身布置使用人體設(shè)計(jì)樣板,常用塑料板材等按1:1、1:5、1:10等常用制圖比例制成,用于輔助制圖、乘員乘坐空間布置和測量、校核空間尺寸等。在后來的標(biāo)準(zhǔn)修訂中,人體設(shè)計(jì)樣板被更為科學(xué)合理的H點(diǎn)裝置取代。二、車身總布置設(shè)計(jì)輔助工具(一)H點(diǎn)裝置H點(diǎn)裝置參考標(biāo)準(zhǔn):SAE

J4002、4003和4004。SAE

J826人體設(shè)計(jì)樣板(一)H點(diǎn)裝置1.H點(diǎn)裝置概述H點(diǎn)裝置包括H點(diǎn)測量裝置HPM和H點(diǎn)設(shè)計(jì)工具HPDHPM:用于建立車內(nèi)布置的關(guān)鍵基準(zhǔn)點(diǎn)和尺寸的物理工具HPD:簡化的HPM的CAD版(數(shù)字版),可以和HPM一起使用,也可以獨(dú)立用于乘員布置的設(shè)計(jì)。HPMHPD(一)H點(diǎn)裝置1.

H點(diǎn)裝置概述H點(diǎn)裝置的主要用途:(1)在車身布置時(shí),用于建立車身內(nèi)部的基準(zhǔn)點(diǎn)和尺寸;(2)對(duì)這些關(guān)鍵基準(zhǔn)點(diǎn)和尺寸進(jìn)行物理驗(yàn)證;(3)進(jìn)行對(duì)標(biāo)時(shí)測量競爭車型的布置參數(shù);(4)還可用于的座椅的設(shè)計(jì)、審核和對(duì)標(biāo)。1.

H點(diǎn)裝置概述H點(diǎn)裝置最常用的關(guān)鍵基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和姿態(tài)角:H點(diǎn):H點(diǎn)裝置上軀干與大腿的鉸接點(diǎn),模擬人體軀干和大腿的鉸接中心。當(dāng)H點(diǎn)裝置在車內(nèi)正確定位時(shí),H點(diǎn)相對(duì)于車輛的位置被作為車輛的基準(zhǔn)點(diǎn)。如果座椅的位置發(fā)生變化,H點(diǎn)在車內(nèi)的位置也會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于行程可調(diào)的座椅,就會(huì)有許多個(gè)H點(diǎn),而行程不可調(diào)的座椅則只有一個(gè)H點(diǎn)。H點(diǎn)行程路徑(H-Point

Travel

Path):指定乘坐位置的座椅在所有的調(diào)節(jié)狀態(tài)(水平、垂直或傾斜)下H點(diǎn)所有可能的位置。乘坐基準(zhǔn)點(diǎn)(SgRP,歐洲和國標(biāo)稱為R點(diǎn)):制造廠設(shè)定的設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置,特別指定為SgRP,用于建立乘員調(diào)節(jié)工具和尺寸的基本基準(zhǔn)點(diǎn),建立了每個(gè)指定乘坐位置的最靠后的正常駕駛或乘坐的H點(diǎn)位置,它考慮了座椅所有的調(diào)節(jié)狀態(tài)(水平、垂直或傾斜),但不包括非正常駕駛和乘坐目的的座椅移動(dòng)。雖然行程可調(diào)節(jié)座椅在其H點(diǎn)調(diào)節(jié)軌跡上有許多設(shè)計(jì)H點(diǎn),但只有唯一一點(diǎn)定義為SgRP點(diǎn)。駕駛員的SgRP點(diǎn)很重要,它用于定義一些布置工具,且用來定義了許多關(guān)鍵尺寸。1.

H點(diǎn)裝置概述實(shí)際H點(diǎn):將HPM按規(guī)定步驟安放在座椅上時(shí),所測得的H點(diǎn)位置。D點(diǎn):是坐姿狀態(tài)下H點(diǎn)裝置臀部的最低點(diǎn)。K點(diǎn):H點(diǎn)裝置上大腿和小腿鉸接點(diǎn),即膝關(guān)節(jié)點(diǎn)。軀干線:H點(diǎn)裝置上,自H點(diǎn)出發(fā)、平行于后背腰部區(qū)域外表面、用于定義軀干角度的直線。腿線:連接腿部兩端關(guān)節(jié)的直線,包括大腿線和小腿線。大腿線連接H點(diǎn)和K點(diǎn),小腿線連接K點(diǎn)和踝關(guān)節(jié)點(diǎn)。座墊線:H點(diǎn)裝置上,自H點(diǎn)出發(fā),用于定義座墊角度的直線。1.

H點(diǎn)裝置概述鞋、踏板上的基準(zhǔn)點(diǎn):HOS:H點(diǎn)裝置鞋跟踵點(diǎn),其側(cè)向位置位于鞋底中心線處。HOS用于定義

AHP和

FRP。加速踏板踵點(diǎn)AHP:當(dāng)H點(diǎn)裝置的鞋按照適當(dāng)方法根據(jù)自由狀態(tài)的加速踏板定位后,其踵點(diǎn)與地板表面(考慮地毯壓塌量)的交點(diǎn)。BOF:鞋底表面一點(diǎn),與踵點(diǎn)相距200mm,其側(cè)向位置位于鞋寬度的一半處。1.

H點(diǎn)裝置概述裸足底線:鞋底附近與鞋底成6.5°的直線,用于定義踝關(guān)節(jié)角度。地板基準(zhǔn)點(diǎn)(FRP):將H點(diǎn)裝置的鞋按一定方法定位(鞋底與考慮地毯壓塌量的地板表面接觸)后,踵點(diǎn)與地板的交點(diǎn)。FRP不適用于駕駛員右腳(用AHP代替)。踏板基準(zhǔn)點(diǎn)(PRP):當(dāng)鞋按照適當(dāng)方法根據(jù)加速踏板定位后,加速踏板表面上與BOF接觸的點(diǎn)。1.

H點(diǎn)裝置概述(一)H點(diǎn)裝置2. H點(diǎn)測量裝置HPM三代H點(diǎn)測量裝置a)SAE

J826

Oscar型b)SAE

J826

HPM-Ⅱ型c)SAE

J4002

HPM-Ⅱ型(一)H點(diǎn)裝置2. H點(diǎn)測量裝置HPMH點(diǎn)測量裝置由鞋、小腿、大腿、座板和軀干組成,各部分均可以拆卸。還包括鞋固定裝置和頭部空間測量裝置兩個(gè)附件。H點(diǎn)測量裝置主要尺寸1-鞋;2-鞋固定裝置;3-小腿;4-大腿;5-座板;6-可拆卸重塊;7-頭部空間測量裝置;8-軀干H點(diǎn)測量裝置(一)H點(diǎn)裝置3.

H點(diǎn)設(shè)計(jì)工具HPDHPD工具的應(yīng)用在SAEJ4004中有完整描述,它是HPM的簡化CAD模型。它采用三維曲線和曲面來表示HPM各部分的空間形狀。模型上以點(diǎn)和線的形式標(biāo)出了HOS、BOF、H點(diǎn)、小腿線和軀干線等基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線。由于采用了三維空間點(diǎn)、線和面的表示形式,能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)代三維數(shù)字化設(shè)計(jì)環(huán)境的要求。(二)眼橢圓1.

眼橢圓相關(guān)概念眼橢圓(Eyellipse,Eye和Ellipse兩個(gè)詞的縮寫):不同身材的乘員以正常姿勢坐在車內(nèi)時(shí),其眼睛位置的統(tǒng)計(jì)分布圖形。左右各一,分別代表左右眼的分布圖形。(二)眼橢圓眼點(diǎn)(Eye

Points):簡稱E點(diǎn),代表眼睛位置,是視野設(shè)計(jì)過程中視線的出發(fā)點(diǎn)。眼點(diǎn)有左右兩個(gè),分別代表左右眼睛的位置,左右眼點(diǎn)的距離為65mm。頭部轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)(Neck

Pivot

Points):簡稱P點(diǎn),是駕駛員頭部水平轉(zhuǎn)動(dòng)的中心點(diǎn),與E點(diǎn)等高,位于左右眼點(diǎn)連線中點(diǎn)后方98mm處。(二)眼橢圓P1

點(diǎn)和P2

點(diǎn):分別用來計(jì)算駕駛?cè)俗蟆⒂覀?cè)A

柱的雙目視野障礙角。P3點(diǎn)和P4

點(diǎn):分別用來計(jì)算駕駛?cè)俗?、右?cè)后視鏡的間接視野。(二)眼橢圓百分位座椅調(diào)節(jié)行程(TL23)長軸Lx/mm短軸Ly/mm豎軸Lz/mm95th1~133173.860.393.4>133206.460.393.499th1~133242.185.3132.1>133287.185.3132.12.眼橢圓尺寸和定位SAE

J941制定了三類眼橢圓的尺寸和定位方法,包括A類車可調(diào)節(jié)座椅、A類車固定座椅和B類車三類。眼橢圓的尺寸主要是指長軸、短軸和豎軸的尺寸,其數(shù)值與人體尺寸的數(shù)值有很大關(guān)系。適合美國人的A類車、可調(diào)節(jié)座椅眼橢圓尺寸(二)眼橢圓眼橢圓的定位包括確定橢圓中心位置和傾角。橢圓傾角的計(jì)算:眼橢圓的三個(gè)軸線互相垂直。軸線Ay方向平行于汽車坐標(biāo)系y軸方向。對(duì)于A類車可調(diào)節(jié)座椅的眼橢圓,長軸軸線Ax與水平面的夾角β根據(jù)H點(diǎn)調(diào)節(jié)軌跡傾角A19計(jì)算,即:

18.6

A19影響眼橢圓定位的布置參數(shù)(二)眼橢圓橢圓中心的計(jì)算:橢圓中心的三個(gè)坐標(biāo)分量Xc、Yc(分別以Ycl和Ycr代表左、右眼橢圓中心的y坐標(biāo))和Zc分別以PRP、y零平面和過AHP的水平面為定位基準(zhǔn),其計(jì)算公式為:(二)眼橢圓3.

眼橢圓的應(yīng)用眼橢圓是汽車視野設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),但只有與視線(切線)一起使用方有意義。以眼橢圓為依據(jù),可進(jìn)行內(nèi)外視鏡布置、駕駛員前方視野的設(shè)計(jì)和核核、車身A/B/C柱盲區(qū)的計(jì)算、儀表板上可視區(qū)的確定、刮水器布置和刮掃區(qū)域校核和遮陽帶位置的確定等。利用眼橢圓進(jìn)行駕駛員前方下視野設(shè)計(jì)的方法(三)頭廓包絡(luò)1.

頭廓包絡(luò)的定義頭廓包絡(luò)指不同身材的乘員以正常姿勢坐在適宜的位置時(shí),其頭廓的包絡(luò);用于在設(shè)計(jì)中確定乘員所需的頭部空間。與眼橢圓相對(duì)應(yīng),頭廓包絡(luò)也包括適用于A類車座椅可調(diào)式、A類車座椅固定式和B類車的三種類型。2.

頭廓包絡(luò)的生成原理通過對(duì)人的頭部尺寸進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì),SAE制定了平均頭廓線,來描述側(cè)視和后視方向頭廓的平均尺寸。將平均頭廓線樣板上的眼點(diǎn)沿著眼橢圓輪廓上半部分運(yùn)動(dòng),平均頭廓線隨之平動(dòng),描繪出的各個(gè)位置平均頭廓線的包絡(luò)就是頭廓包絡(luò)面。SAE平均頭廓線頭廓包絡(luò)面生成原理3.

頭廓包絡(luò)面的尺寸和定位百分位座椅調(diào)節(jié)行程(TL23)長軸方向X短軸方向Y豎軸方向Z95th>133±211.25±143.75±133.50≤133±198.76±143.75±133.500(固定座椅)±173.31±143.41±147.0799th>133±246.04±166.79±151.00≤133±232.40±166.79±151.000(固定座椅)±198.00±165.20±169.66A類車固定座椅的乘員頭廓包絡(luò)面頭廓包絡(luò)面的尺寸包括長軸、短軸和豎軸的長度,與座椅的調(diào)節(jié)行程和乘客的位置有關(guān)。SAE

J1052標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)應(yīng)各種座椅水平調(diào)節(jié)行程的乘員頭廓包絡(luò)面尺寸(距離頭廓包絡(luò)中心的距離)參見表。A類車座椅可調(diào)節(jié)的乘員頭廓包絡(luò)面尺寸3.

頭廓包絡(luò)面的尺寸和定位。對(duì)于駕駛?cè)撕颓芭懦丝?,頭廓包絡(luò)在Y

方向的尺寸要向外延長23mm。行程可調(diào)節(jié)座椅:頭廓包絡(luò)面只在側(cè)視圖有向前下方的12°的傾角,其他視圖傾角都為零對(duì)于固定座椅,頭廓包絡(luò)在各個(gè)視圖方向的傾角都為零。座椅調(diào)節(jié)行程TL23XhYhZh>13390.6052.6≤13389.5045.90(固定座椅)85.4042頭廓包絡(luò)面可以利用眼橢圓的位置直接進(jìn)行定位,也可以在整車坐標(biāo)系中進(jìn)行定位。利用眼橢圓的位置定位:無論是固定座椅還是行程可調(diào)節(jié)座椅,當(dāng)定位眼橢圓之后,可以直接根據(jù)左右眼橢圓中心連線中點(diǎn)(雙眼中心)來定位相應(yīng)的頭廓包絡(luò)。頭廓包絡(luò)中心相對(duì)于雙眼中心的距離3.

頭廓包絡(luò)面的尺寸和定位在整車坐標(biāo)中定位當(dāng)座椅水平調(diào)節(jié)量TL23>0時(shí),有:對(duì)于固定座椅(TL23=0),有:δ=0.719(A40)-9.63.

頭廓包絡(luò)面的尺寸和定位4.

頭廓包絡(luò)面的應(yīng)用乘員頭部與車身結(jié)構(gòu)之間的空間對(duì)于保證乘員頭部活動(dòng),以及在顛簸和翻車等情況下頭部擁有必要的緩沖具有重要意義,但這個(gè)空間設(shè)計(jì)過大會(huì)浪費(fèi)空間,并增大汽車正面迎風(fēng)面積而使空氣阻力加大,必須科學(xué)合理地選取頭部空間尺寸。利用頭廓包絡(luò)面確定頭部空間和頂蓋不同部位高度。頭部空間和頂蓋高度的確定(側(cè)視圖)頭部空間和頂蓋高度的確定(后視圖)(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑?.

相關(guān)概念駕駛員手伸及界面:駕駛員手伸及界面指駕駛員以正常姿勢入座、身系安全帶、右腳踩在加速踏板上以及一手握住轉(zhuǎn)向盤時(shí),另一手所能伸及的最大空間界面。根據(jù)安全帶形式,有對(duì)應(yīng)于三點(diǎn)式安全帶和兩點(diǎn)式安全帶兩種類型的手伸及界面。駕駛室內(nèi)手操縱裝置的位置都應(yīng)該布置在此界面范圍內(nèi)。(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑嫱ㄓ貌贾靡蜃樱℅eneral

Package

Factor,簡稱G因子):反映乘坐環(huán)境布置的代數(shù)式,即G

0.001(8

H30)

0.019(7

A40)

0.002(7

W9)

0.010(6

A18)

0.00(1

L11)

0.002(4

H17)

0.002(7

A42)

3.0853(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑鍴R基準(zhǔn)面(Hand

Reach

Reference

Plane),用于定位駕駛員手伸及界面的平面。它平行于汽車坐標(biāo)系YZ平面,如果786

-99G

>

L53,

HR

基準(zhǔn)面位于SgRP

處;反之,HR

基準(zhǔn)面位于AHP

后方,到AHP的距離為:d

786

99G(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑?.

駕駛?cè)耸稚旒敖缑娴拿枋鲴{駛員手伸及界面數(shù)據(jù)是在手伸及界面測量臺(tái)上測得,再經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后得到的。將在測量臺(tái)上測得的數(shù)據(jù)根據(jù)G因子和男女比例進(jìn)行分類,對(duì)于三點(diǎn)式安全帶和兩點(diǎn)式安全帶各列成21張數(shù)據(jù)表格,用來構(gòu)造手伸及界面。G因子分成G<-1.25、-1.24<G<-0.75、-0.74<G<-0.25、-0.24<G<0.24、0.25<G<0.74、0.75<G<1.24和G>1.25七檔;駕駛員男女比例分為50:50、75:25和90:10三種。每張表格對(duì)應(yīng)著一定范圍的G因子值、確定的駕駛員男女比例和安全帶形式。(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑媸稚旒敖缑嫔系狞c(diǎn)位于HR基準(zhǔn)面前方,表中的數(shù)據(jù)表示這些點(diǎn)沿X方向到HR參考面的距離。數(shù)據(jù)在Z方向以通過H點(diǎn)的水平面為基準(zhǔn),向上為正,向下為負(fù);在Y方向以通過H點(diǎn)的縱向垂直平面為基準(zhǔn),駕駛員向左為外側(cè),向右為內(nèi)側(cè)。(四)駕駛?cè)耸稚旒敖缑?.駕駛?cè)耸稚旒敖缑娴亩ㄎ灰Ⅰ{駛?cè)耸稚旒敖缑?首先要定位HR

基準(zhǔn)面。然后,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)就可以構(gòu)造出手伸及界面。HR

基準(zhǔn)面的定位方法如下:確定駕駛室內(nèi)部的設(shè)計(jì)尺寸和駕駛?cè)说哪信壤?

并計(jì)算G

值。計(jì)算HR

基準(zhǔn)面X

方向的位置。如果786

-99G

>

L53,

HR

基準(zhǔn)面位于SgRP

處;反之,HR

基準(zhǔn)面位于AHP

后方786-99G處。(五)數(shù)字人體模型以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的數(shù)字人體模型,是描述人體形態(tài)和力學(xué)特征的有效手段,是研究、分析、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的測量和模擬工具。借助數(shù)字人體模型,以往要在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成的實(shí)驗(yàn),在CAD虛擬環(huán)境中就能完成,而且還能夠模擬更多的人的特征,例如人的力量、活動(dòng)、與物體接觸時(shí)身體的變形等。較早的相對(duì)成熟的3D人體系統(tǒng)是諾丁漢大學(xué)1965年開發(fā)的SAMMIE,采用了較簡單的形狀描述人體骨骼系統(tǒng)和體表,能夠模擬駕駛員開車門到駕車的過程,以及常見的駕駛操作過程。后來又出現(xiàn)一些人體系統(tǒng),如Cyberman(1980)、Ergoman(1982)、Anybody(1985)、Anthropos(1990)。(五)數(shù)字人體模型目前已出現(xiàn)了上百種數(shù)字人體模型軟件系統(tǒng)。在人機(jī)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域較為成功的商用數(shù)字人體模型系統(tǒng)主要有Human-solutions/RAMSIS、Dassault/DELMIAHuman等,在UG-NX、CATIA等主流設(shè)計(jì)軟件中有集成的模塊。(a)RAMSIS(b)DELMIA

Human(五)數(shù)字人體模型為描述人體各肢體間的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,需要定義骨骼模型。骨骼模型包含人體的肢體段數(shù)目、連接形式拓?fù)潢P(guān)系和各關(guān)節(jié)的自由度,形成了人體的基本運(yùn)動(dòng)學(xué)描述。根據(jù)骨骼模型可建立任意關(guān)節(jié)之間的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,從而對(duì)肢體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者姿勢求解和預(yù)測,以完成最基本的人機(jī)工程分析。RAMSIS系統(tǒng)采用DIN33402標(biāo)準(zhǔn)中Jenik-Bosch三維人體模板的關(guān)節(jié)活動(dòng)方式定義其骨骼模型,每個(gè)關(guān)節(jié)處分別具有1、2或3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。Jenik-Bosch三維人體模板、RAMSIS的骨骼模型和外表模型三、車身硬點(diǎn)尺寸硬點(diǎn)(Hardpoint)是指對(duì)于整車性能、造型和車內(nèi)布置具有重要意義的關(guān)鍵點(diǎn)。硬點(diǎn)尺寸是指連接硬點(diǎn)之間、控制車身外部輪廓和內(nèi)部空間以滿足使用要求的空間尺寸。轎車的硬點(diǎn)尺寸包括外部尺寸和內(nèi)部尺寸。外部尺寸包括總長、總寬、總高、軸距、前/后懸長、前/后輪距、接近角、離去角和最小離地間隙等;內(nèi)部尺寸包括車室內(nèi)長、寬、高,以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙和行李箱容積等。美國SAE根據(jù)長期的積累,制定了SAE

J1100標(biāo)準(zhǔn)用以定義車身的內(nèi)部和外部尺寸。該標(biāo)準(zhǔn)自1973年頒布以來,經(jīng)過了數(shù)次修訂和補(bǔ)充而更加完善,目前已被各大汽車公司借鑒和采用。三、車身硬點(diǎn)尺寸在SAE

J1100中列出了硬點(diǎn)、硬點(diǎn)尺寸代號(hào)、定義和測量方法。硬點(diǎn)尺寸代號(hào)采用前綴加數(shù)字加后綴的形式表示,部分前綴和數(shù)字的含義見表。后綴用“-1”、“-2”的形式表示該尺寸為第一排、第二排座椅,依此類推。硬點(diǎn)尺寸前綴和編號(hào)前綴LWHA TL TH含義長度尺寸寬度尺寸高度尺寸角度尺寸 H點(diǎn)位置和行

H點(diǎn)位置和行程的長度尺寸

程的高度尺寸編號(hào)含義1~99內(nèi)部尺寸100~199外部尺寸200~299行李艙尺寸400~599貨車、廂式貨車和SUV尺寸(一)車身外部尺寸車身外部尺寸主要包括長度、寬度、高度和角度等方面的尺寸。長度方面的尺寸主要有軸距、車長、前懸、后懸等;寬度方向的尺寸主要有輪距、車寬、翼子板間距等;高度方向的尺寸主要有車高、最小離地間隙、門檻高度、保險(xiǎn)杠高度、車燈高度等;角度方向尺寸主要有風(fēng)窗傾角、側(cè)窗傾角、接近角、離去角、通過角等。(一)車身外部尺寸SAE

J1100對(duì)外部尺寸給出了詳細(xì)的規(guī)定,部分主要的尺寸及定義如表所示。(一)車身外部尺寸長度方面的尺寸主要有軸距、車長、前懸、后懸等;(一)車身外部尺寸寬度方向的尺寸主要有輪距、車寬、翼子板間距等;(一)車身外部尺寸高度方向的尺寸主要有車高、最小離地間隙、門檻高度、保險(xiǎn)杠高度、車燈高度等;A121-1(一)車身外部尺寸角度方向尺寸主要有風(fēng)窗傾角、側(cè)窗傾角、接近角、離去角、通過角等。A121-1(二)車身內(nèi)部尺寸車身內(nèi)部尺寸主要包括長度、寬度、高度和角度等方面的尺寸,SAEJ1100對(duì)內(nèi)部尺寸給出了詳細(xì)的規(guī)定,部分主要的尺寸及定義如表所示。車身內(nèi)部尺寸主要影響駕駛員和乘客的乘坐空間,以及駕駛員操控轉(zhuǎn)向盤、變速桿、儀表板操縱按鈕等的方便性。(二)車身內(nèi)部尺寸車身內(nèi)部長度尺寸(二)車身內(nèi)部尺寸車身內(nèi)部寬度尺寸(二)車身內(nèi)部尺寸車身內(nèi)部高度尺寸四、車身部件布置設(shè)計(jì)(一)車身前端布置1.

發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置時(shí)最核心的問題是確定動(dòng)力總成的位置及動(dòng)力總成及附件與車身零部件之間的合理間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)的上、下位置:對(duì)離地間隙和駕駛員視野有影響。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)及空氣濾清器的高度確定發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的高度和傾角。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前端高度可由散熱器高度確定,再根據(jù)風(fēng)扇位置可確定散熱器格柵位置及形狀。在保證油底殼離地間隙以及發(fā)動(dòng)機(jī)等部件與發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)表面間隙的條件下,降低發(fā)動(dòng)機(jī)蓋高度有利于車身前部造型和駕駛員前下視野。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)零件之間的間隙不得小于25mm,隨著碰撞安全性能要求的不斷提高,該間隙已增加到60~100mm。1.

發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置發(fā)動(dòng)機(jī)的前、后位置:取決于汽車軸荷分配和離地間隙,同時(shí)還要考慮前懸架和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)的汽車,為減小傳動(dòng)軸夾角,一般將發(fā)動(dòng)機(jī)布置成傾斜的形式。動(dòng)力總成的位置可由曲軸中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體前端面的交點(diǎn)k和曲軸中心線的傾角α(一般為3~4°)確定。前、后位置應(yīng)與上、下位置一起進(jìn)行考慮。前后位置確定后可以確定汽車前圍板和冷卻系統(tǒng)的位置。1.

發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置發(fā)動(dòng)機(jī)艙在進(jìn)行布置時(shí)要充分考慮各種正向碰撞的要求,要確保發(fā)生碰撞時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的零件不能侵入乘客艙。在汽車與行人發(fā)生碰撞時(shí),還要減少對(duì)行人的傷害,包括小腿、大腿、成人頭部和兒童頭部等主要的身體部位。發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置時(shí)要特別注意保險(xiǎn)杠的高度及其與艙內(nèi)部件的距離、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋與艙內(nèi)部件的距離的設(shè)計(jì)。1.

發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置EuroNCAP根據(jù)包絡(luò)線距離(WAD)把發(fā)動(dòng)機(jī)蓋進(jìn)行了碰撞區(qū)域的劃分。包絡(luò)線距離:從地面開始計(jì)算,圍繞汽車前端沿發(fā)動(dòng)機(jī)罩向后,所得的包絡(luò)線的距離。1000~1500mm包絡(luò)線區(qū)域:代表兒童頭碰撞區(qū)域,要求該區(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和艙內(nèi)部件的距離大于70mm。1500~2000mm包絡(luò)線區(qū)域:代表成人頭碰撞區(qū)域,要求該區(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和艙內(nèi)部件的距離大于80mm。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前沿1000mm包絡(luò)線以下區(qū)域:發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和艙內(nèi)部件的距離大于170mm。2. 前圍布置前圍將發(fā)動(dòng)機(jī)艙與車室隔開。在前圍上蓋板上固定前風(fēng)窗玻璃,其車室內(nèi)側(cè)安裝儀表板,外側(cè)支撐發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、安裝刮水器,前圍下部與地板連接。前圍室內(nèi)一側(cè)通常還裝有隔熱和減振、離合器和轉(zhuǎn)向盤等的支架,以及暖氣設(shè)備等。2. 前圍布置在前圍布置時(shí)應(yīng)保證前圍板到發(fā)動(dòng)機(jī)后端有足夠的間隙,以布置轉(zhuǎn)向系機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系和離合器的管路和附件,以及空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道。前圍下部常采用傾斜面與地板連接,傾斜面一般與前輪罩面相切,以利于前排乘員調(diào)整擱腳姿勢和布置加速踏板。將前輪前移或發(fā)動(dòng)機(jī)位置前移,前圍可相應(yīng)前移以加大前排乘員的擱腳空間和便于布置踏板。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋后端的高度以及儀表板上表面的位置,可確定前圍上蓋板的表面高度和形狀,初步確定前風(fēng)窗玻璃的下沿位置,并設(shè)置玻璃的安裝止口。3.

輪罩形狀設(shè)計(jì)作前輪轉(zhuǎn)向跳動(dòng)圖和后輪跳動(dòng)圖,可以確定前、后輪罩的空間大小及形狀。車輪跳動(dòng)圖需要根據(jù)車輪跳動(dòng)的極限位置和最大轉(zhuǎn)向角來求作。車輪跳動(dòng)的極限位置與懸架的結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)以及橡膠緩沖限位塊的允許壓縮量有關(guān)。車輪跳動(dòng)過程包絡(luò)的空間便是車輪轉(zhuǎn)向、跳動(dòng)所必需的最小空間。在此基礎(chǔ)上在考慮必要的間隙就可確定前輪輪罩形狀和翼子板開口尺寸。對(duì)于車身后部的非轉(zhuǎn)向車輪,只需根據(jù)車輪的跳動(dòng)情況來確定輪罩形狀。前輪運(yùn)動(dòng)軌跡包絡(luò)面的求?。p橫臂獨(dú)立懸架)4.

踏板布置在進(jìn)行踏板布置時(shí),首先要確定踏板基準(zhǔn)點(diǎn)(PRP)的位置。為保證駕駛員長時(shí)間操作的舒適性,應(yīng)確保加速踏板未踩下時(shí)踝關(guān)節(jié)角度A46不小于78°,踩到底后A46應(yīng)不大于105°。踏板尺寸(側(cè)視圖)4.

踏板布置為保證駕駛員不會(huì)誤踩到加速踏板,制動(dòng)踏板和加速踏板表面要錯(cuò)開一定距離(一般情況下加速踏板要比制動(dòng)踏板低)。踏板的側(cè)向位置:包括離合踏板與駕駛員中心線的距離、制動(dòng)踏板與駕駛員中心線的距離、以及制動(dòng)踏板與加速踏板之間間距。踏板尺寸(后視圖)5.

轉(zhuǎn)向盤布置轉(zhuǎn)向盤布置包括確定中心位置及調(diào)節(jié)范圍、傾角和輪緣直徑。轉(zhuǎn)向盤位置要保證轉(zhuǎn)向盤與儀表板和駕駛員之間的距離合適。轉(zhuǎn)向盤前后位置在保證與駕駛員之間安全距離的情況下,還要保證駕駛員打轉(zhuǎn)向時(shí)的伸及性。轉(zhuǎn)向盤高度的確定要考慮駕駛員上肢的舒適性。轉(zhuǎn)向盤位置一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的,使得大多數(shù)人都能夠通過調(diào)節(jié)獲得舒適的轉(zhuǎn)向盤操作位置。轉(zhuǎn)向盤傾角的選定應(yīng)該使轉(zhuǎn)向盤輪緣所在平面盡量與駕駛員觀察儀表時(shí)的接近視線垂直,以獲得最佳的儀表視野。轎車轉(zhuǎn)向盤直徑通常小于450mm。太小則操縱不穩(wěn)定且影響儀表視野,太大則會(huì)浪費(fèi)布置空間。輪緣截面盡量采用圓形,直徑為19-28mm為宜。6.

儀表板布置儀表板是汽車操縱控制與顯示的集中部位,是汽車的操縱中心和信息傳遞中心,隨時(shí)反映汽車的運(yùn)行狀態(tài)和接受駕駛員操控。它還是車室內(nèi)部最引人注目的裝飾部件。儀表板布置必須以駕駛員為中心,滿足駕駛員對(duì)視野、操縱和空間的要求。布置合理的儀表板會(huì)使駕駛員感到方便而舒適,反之則可能影響行車的安全。6.

儀表板布置(1)儀表板高度的確定儀表板高度不僅受高個(gè)駕駛員腿部空間要求的制約,還受矮小駕駛員前方下視野要求的制約,設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮。根據(jù)駕駛員前方地面盲區(qū)大小的要求作前方下視野線Ld

,同時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)罩和眼橢圓下方相切,則Ld與水平面所成的角度即為駕駛員前方下視野角α。為保證前方下視野的要求,應(yīng)該使儀表板上方最高點(diǎn)和轉(zhuǎn)向盤輪緣都低于下視野線Ld。6.

儀表板布置(2)儀表板布置儀表板應(yīng)是駕駛員最容易觀察到的地方,但駕駛員在觀察時(shí),轉(zhuǎn)向盤輪緣、輪輻和輪轂都會(huì)在儀表板上形成盲區(qū)。儀表盤和儀表在寬度方向的位置應(yīng)布置在可視區(qū)域內(nèi)。6.

儀表板布置(3)儀表罩布置儀表罩(遮光罩)的功能是防止光線對(duì)駕駛員造成眩目。儀表罩要有足夠的深度,以遮住射向儀表盤玻璃的光線。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行眩目檢查。如果入射光經(jīng)過儀表面反射后不會(huì)與眼橢圓相交,就不會(huì)產(chǎn)生眩目現(xiàn)象。儀表罩的布置不能影響前方下視野,并且其厚度要適中,以少占用布置儀表盤的空間。1-眼橢圓;2-入射光線;3-入射光線(射到儀表盤玻璃下邊界);4-被儀表罩遮擋的入射光線;5-儀表罩;6-儀表玻璃;7-入射光線3的反射線;8-入射光線2的反射線;9-法線6.

儀表板布置(4)操縱件和按鈕布置確定儀表板斷面形狀和位置時(shí)應(yīng)考慮駕駛員的手伸及能力,確保駕駛員在不需要大動(dòng)身體軀干部位的情況下,就能方便有效地操作儀表板上的操縱鈕件,從而滿足駕駛員的生理要求和減緩疲勞,確保操作有效、迅速而方便。作出駕駛員手伸及界面后,即可檢驗(yàn)操縱件布置。當(dāng)操縱件在手伸及界面的內(nèi)側(cè)(靠近駕駛員一側(cè))時(shí),認(rèn)為其滿足手伸及性的要求。(二)車身地板布置地板通道布置根據(jù)前后輪罩位置和形狀、離地間隙要求、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系布置形式以及地板和門檻下沿線高度,可初步確定地板高度及布置形式。對(duì)于FF或者RR布置形式,由于地板下部沒有傳動(dòng)軸通過,地板可以降低,有利于座椅布置和提高居住性。對(duì)于FR布置形式,應(yīng)盡可能減小由于傳動(dòng)軸通過地板下部所需的地板通道(凸包)高度,提高舒適性并降低地板高度和車身總高,通常在垂直平面上將傳動(dòng)軸呈U形布置。(a)單萬向節(jié)傳動(dòng)軸(b)裝有中間支撐的雙萬向節(jié)傳動(dòng)軸2.排氣系統(tǒng)布置排氣系統(tǒng)布置影響車身地板的布置。地板和消聲器間應(yīng)留有足夠的間隙(至少50mm),以避免地板過熱。為有效利用車身底部的通風(fēng)來降低排氣管溫度,排氣系統(tǒng)和消聲器應(yīng)沿著空氣的流動(dòng)方向布置,而在其周圍要用隔熱隔聲材料層將其與車身其他部分隔開。(三)車身后部布置后隔板布置對(duì)于三廂式轎車,利用后隔板將座艙與行李箱隔開。后隔板上部應(yīng)保證后窗玻璃下沿的安裝位置。在風(fēng)窗與靠背之間設(shè)置雜物擱板,風(fēng)窗下沿的外部為行李箱蓋支撐位置。為使行李箱增大,一般后隔板的布置與后排座椅靠背的背面平齊,下部與地板連接。對(duì)于兩廂式轎車,后一排座椅通常都具有向前翻轉(zhuǎn)折疊的功能,以形成很大的載物空間。2. 行李箱布置現(xiàn)代轎車普遍將行李箱布置在車尾。根據(jù)整車造型、空氣動(dòng)力學(xué)要求和后窗下沿高度,可確定行李箱蓋的高度和輪廓線,進(jìn)而確定行李箱的長度和容積。行李箱的有效容積在中級(jí)轎車上為0

4~0.7m3,在高級(jí)轎車上約為

0.7~0.9m3。3.

燃油箱和備胎布置燃油箱和備胎的布置,對(duì)車身有效容積和整車軸荷分配都有很大影響。燃油箱和備胎往往同時(shí)布置在行李箱內(nèi);對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)轎車,后橋取消了主減速器,可有更多空間來布置燃油箱和備胎,且行李箱容積較大。(四)車室內(nèi)部布置車室內(nèi)部布置應(yīng)以乘員為中心,滿足操縱方便、乘坐舒適和安全可靠等要求,主要任務(wù)是借助輔助工具(H點(diǎn)裝置、眼橢圓等)確定車室內(nèi)部尺寸。(五)電動(dòng)汽車車身布置純電動(dòng)汽車與燃油汽車相比,前機(jī)艙中少了發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)排氣等部件的布置,但需要增加電機(jī)、電機(jī)控制器、DC/DC變換器、充電機(jī)、整車控制器(VCU)、高壓線束等部件的布置,其他零部件布置同燃油汽車基本一致,如熔斷器盒、蓄電池、洗滌壺、制動(dòng)主缸等。(五)電動(dòng)汽車車身布置純電動(dòng)汽車與燃油汽車相比,底盤布置少了燃油箱、排氣管等部件,但需要增加動(dòng)力電池(純電動(dòng)汽車電池包一般都布置在整個(gè)地板下)。(五)電動(dòng)汽車車身布置動(dòng)力總成布置驅(qū)動(dòng)電機(jī)是純電動(dòng)汽車的核心部件之一,純電動(dòng)乘用車一般將單級(jí)減速器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝配在一起構(gòu)成動(dòng)力總成實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)功能。動(dòng)力總成的布置位置有以下幾種:(1)動(dòng)力總成布置在前機(jī)艙的橫置方式這是經(jīng)濟(jì)型純電動(dòng)乘用車的主流布置方式。(2)

動(dòng)力總成布置在前排座椅下的縱置方式 該方式多用于MPV、M1等車型。(3)動(dòng)力總成布置在后排座椅下或后機(jī)艙的橫置方式 該方式也稱后置后驅(qū),這是純電動(dòng)平臺(tái)新的發(fā)展趨勢。(4)分布式輪轂電機(jī)方式 這是未來車型發(fā)展方向(五)電動(dòng)汽車車身布置動(dòng)力電池布置動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車上最核心的部件之一,它為整車提供能量,決定了純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程,影響驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率。由于目前動(dòng)力電池的能量密度較低,這就決定了要達(dá)到較高的續(xù)駛里程,需要體積龐大的動(dòng)力電池。(1)動(dòng)力電池布置的要求1)需要比較齊整的空間。2)具有承載電池包重量的車身結(jié)構(gòu)。3)滿足碰撞防護(hù)的要求。4)具有一定隔熱、防火的要求。(五)電動(dòng)汽車車身布置(2)動(dòng)力電池包布置的原則1)碰撞安全性,即保證動(dòng)力電池在碰撞時(shí)不發(fā)生損壞。2)平臺(tái)兼容性,即與選定底盤平臺(tái)結(jié)構(gòu)相匹配,保證整車電量需求及電壓需求。3)統(tǒng)籌性能,兼顧平衡,即優(yōu)先滿足各系統(tǒng)性能確定動(dòng)力電池的性能參數(shù),平衡各系統(tǒng)性能間矛盾,統(tǒng)籌確定性能增減,以達(dá)到整體最優(yōu)。4)裝配及檢修的方便性,即必須滿足工藝對(duì)各零部件的裝配方便性要求,線路連接、充電、檢查和裝卸時(shí)的高壓安全和方便。(五)電動(dòng)汽車車身布置高壓控制器布置(1)高壓控制器的布置位置1)高壓控制器布置在前機(jī)艙的方案如圖(五)電動(dòng)汽車車身布置(2)高壓控制器的布置原則1)布置在前機(jī)艙時(shí),應(yīng)考慮行人保護(hù)的要求,根據(jù)CAE分析,要與機(jī)蓋之間留出安全間隙。2)與動(dòng)力總成集成時(shí),應(yīng)隨動(dòng)力總成一起運(yùn)動(dòng),與周邊零部件留出運(yùn)動(dòng)間隙。3)在控制器前后方向留出碰撞潰縮空間,在碰撞發(fā)生時(shí),不能侵入乘員艙。4)考慮高、低壓線束,冷卻管路的走向空間。5)考慮插接器插拔空間。(五)電動(dòng)汽車車身布置充電座布置充電分為快充和慢充兩種:快充需要專門的設(shè)備,一般在充電站進(jìn)行充電時(shí)使用;慢充需要車載充電器,使用220V電壓即可充電。充電座的布置形式比較多,目前主流的布置方式主要有以下幾種:1)快、慢充電座集中布置在充電口位置,對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)燃油汽車加油口位置。2)快、慢充電座分開布置在充電口位置,車身左、右邊各一個(gè),對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)燃油汽車加油口位置。3)慢充電座布置在充電口位置,對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)燃油汽車加油口位置;快充電座布置在前格柵位置。4)快、慢充電座集中布置在前格柵位置。5)快、慢充電座分開布置在前翼子板位置,車身左、右邊各一個(gè)。(五)電動(dòng)汽車車身布置乘員艙區(qū)域布置由于電動(dòng)汽車更加注重智能化設(shè)計(jì),如高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、遠(yuǎn)程通信終端(T-BOX)、行人預(yù)警、對(duì)外充電等功能,會(huì)相應(yīng)地增加輔助的控制器來實(shí)現(xiàn)具體功能。在整車上布置各種輔助控制器時(shí),需根據(jù)具體供應(yīng)商的要求來進(jìn)行。(五)電動(dòng)汽車車身布置行李艙區(qū)域布置與傳統(tǒng)燃油汽車相比,純電動(dòng)汽車行李艙一般會(huì)取消備胎、千斤頂?shù)仍O(shè)計(jì),取而代之的是充氣泵和補(bǔ)胎液,并配有充電槍等工具方便用戶充電使用。為了實(shí)現(xiàn)輕量化,行李艙地板常采用塑料件,這種設(shè)計(jì)打破了常規(guī)的鈑金件沖壓深度的限制,增大了行李艙空間。(六)車身總布置圖通常要畫出側(cè)視、俯視和前后視圖,各視圖上只需將要表達(dá)的部分畫出。長度和高度方向的布置主要借助側(cè)視圖表現(xiàn),寬度方向的結(jié)構(gòu)形狀和間隙尺寸借助前后視圖體現(xiàn)。側(cè)視圖按車輛自右向左行駛的方向繪制。前后視圖一般分開繪制,有時(shí)左半部為前視圖,右半部為后視圖。(六)車身總布置圖總布置圖上應(yīng)繪出:車身外形,主要部件(發(fā)動(dòng)機(jī)總成、動(dòng)力傳動(dòng)系總成、行駛系、轉(zhuǎn)向系、后視鏡、排氣系統(tǒng)、備胎、座椅和儀表板等)外形和內(nèi)飾輪廓曲線,室內(nèi)布置工具圖形(眼橢圓、頭廓包絡(luò)面、人體模板、視線和安全帶固定點(diǎn)布置區(qū)等),駕駛員座椅、變速桿、駐車制動(dòng)桿和踏板在其整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)的若干主要位置,空載、設(shè)計(jì)載荷和滿載狀態(tài)的車輪和地面線,立柱盲區(qū),最大開度時(shí)的車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱罩,行李箱容積,主要外形和內(nèi)部關(guān)鍵尺寸等。(六)車身總布置圖為方便查看和量取尺寸,總布置圖上要按一定間隔繪出網(wǎng)格線(坐標(biāo)線),通常間隔大小取100mm或其整數(shù)倍、網(wǎng)格線的一端或兩端應(yīng)標(biāo)注上坐標(biāo)值,其標(biāo)注方法隨不同標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有所不同。標(biāo)題欄中填寫必要的信息,如產(chǎn)品名稱、內(nèi)部代號(hào)和制圖人信息等。有的總布置圖上還包含尺寸明細(xì)欄,其中注明主要尺寸的代號(hào)和數(shù)值。總布置圖上還常常注明所參照的標(biāo)準(zhǔn),以及最后一次更新的日期等。(六)車身總布置圖車身總布置圖(側(cè)視圖)(六)車身總布置圖車身總布置圖(俯視圖)(六)車身總布置圖車身總布置圖(前視圖)車身總布置圖(后視圖)第一節(jié)

車身總體布置第二節(jié)

基于人機(jī)工程學(xué)的車身總布置設(shè)計(jì)一、車室內(nèi)部布置進(jìn)行車室內(nèi)部布置時(shí)的基本要求:乘員坐姿和座椅布置符合目標(biāo)乘員群體舒適乘坐的要求。保證車內(nèi)必需的空間(如腿部空間、頭部空間以及轉(zhuǎn)向盤與駕駛員軀干之間的空間等),以保證駕駛員操作靈活、準(zhǔn)確,增強(qiáng)舒適性和安全性。操縱裝置的布置位置和作用力大小符合人體操縱范圍和操縱力特點(diǎn),使駕駛員操縱自然、迅速、準(zhǔn)確而輕便,降低操縱疲勞。駕駛員視覺信息系統(tǒng)適合人眼視覺特性和駕駛員視野要求,且能及時(shí)獲得正確的駕駛信息。具有被動(dòng)安全措施,并要符合人體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和車內(nèi)環(huán)境。如,正確地設(shè)置安全帶鉸接點(diǎn)位置和對(duì)人體的約束力,可以降低車輛正碰時(shí)二次碰撞的傷害程度。一、車室內(nèi)部布置(一)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置是進(jìn)行車室內(nèi)部布置的基礎(chǔ)和前提。乘員座椅的布置,通過確定不同百分位乘員的設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于駕駛員座椅,不僅要確定設(shè)計(jì)H點(diǎn)的位置和行程,還需確定合理的設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)軌跡,為座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。所確定的H點(diǎn)位置,是駕駛員下肢舒適的乘坐位置,它與駕駛員坐姿密切相關(guān)。(一)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)1.

舒適乘坐姿勢人體乘坐的舒適和疲勞程度與坐姿關(guān)節(jié)角度有關(guān)。舒適關(guān)節(jié)角度通常因車型而異,圖為轎車駕駛員舒適關(guān)節(jié)角度的范圍。(一)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)1.

舒適乘坐姿勢H點(diǎn)高點(diǎn)(H30):是與座椅高度密切相關(guān)的重要尺寸。不同類型的汽車H30取值不同,駕駛員姿勢隨H30增大呈一定的變化規(guī)律。A類車:H30=127~405mm;B類車:H30=405~530mm。不同類型汽車H點(diǎn)高度(H30)和乘坐姿勢H30:SgRP到AHP或FRP的垂直距離(一)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)2.

駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置駕駛員座椅的布置對(duì)駕駛員安全性、坐姿舒適性、視野和操作方便性都具有重要的影響,是車室內(nèi)部布置中的重要內(nèi)容。座椅調(diào)節(jié)行程主要包括3種:兩向調(diào)節(jié)行程、四向調(diào)節(jié)行程和六向調(diào)節(jié)行程。2.

駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置具有兩向H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程的座椅,正常駕駛時(shí)有兩個(gè)重要的設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置:最前位置和最后位置。為保證駕駛員乘坐區(qū)域能容納90%的駕駛員乘坐,應(yīng)以95th百分位男子的設(shè)計(jì)H點(diǎn)作為正常駕駛時(shí)的最后H點(diǎn),以5th百分位女子的設(shè)計(jì)H點(diǎn)作為正常駕駛時(shí)的最前H點(diǎn)。1-95th百分位男子;2-5th百分位女子;3-95th百分位H點(diǎn);4-H點(diǎn)調(diào)節(jié)軌跡;5-5th百分位H點(diǎn);6-AHP駕駛員H點(diǎn)布置原理具有四向H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程的座椅,正常駕駛的設(shè)計(jì)H點(diǎn)調(diào)節(jié)行程需要根據(jù)四個(gè)設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置確定:最前最高位置、最前最低位置、最后最高位置和最后最低位置。六向調(diào)節(jié)行程座椅主要用于一些高級(jí)轎車上,其調(diào)節(jié)行程需要根據(jù)六個(gè)設(shè)計(jì)H點(diǎn)位置確定。2.

駕駛員設(shè)計(jì)H點(diǎn)布置(一)H點(diǎn)布置設(shè)計(jì)3.

后排乘客H點(diǎn)布置后排乘客座椅多為行程不可調(diào)節(jié)座椅,H點(diǎn)布置根據(jù)地板線(考慮壓塌量)和前排座椅來定位。第二排乘客的H點(diǎn)布置過程:將前排座椅定于最后、最低位置。根據(jù)乘坐時(shí)的D點(diǎn)高度畫出D點(diǎn)高度線。在保持踝關(guān)節(jié)角A47不大于130°的條件下,將H點(diǎn)裝置的鞋沿地板線前移,D點(diǎn)始終位于D點(diǎn)高度線上的同時(shí)軀干前移,直至鞋或小腿與前排座椅接觸,此時(shí)的H點(diǎn)作為SgRP。乘客的擱腳位置和腳的姿勢,對(duì)前后座椅的間距影響很大。考慮到舒適性和腿部空間的要求,一般將乘客的腳布置在前排座椅下面,并使乘客的膝蓋與前排座椅靠背的后面保持必要的間隙。座椅靠背的厚度對(duì)乘坐空間的影響很大,應(yīng)根據(jù)車的級(jí)別合理選擇。3.

后排乘客H點(diǎn)布置前后座SgRP點(diǎn)確定后,可將頭廓包絡(luò)面定位。根據(jù)有效頭部空間尺寸H61-l、H61-2的經(jīng)驗(yàn)值,考慮頭部間隙尺寸L38、H41-1、

L39和H41-2可確定頂蓋的高度。(二)頂蓋和前后風(fēng)窗的布置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋高度和前圍位置,考慮造型要求,可確定前風(fēng)窗下邊緣發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋C點(diǎn)位置。根據(jù)行李艙蓋高度和后圍位置,考慮造型要求,可確定后風(fēng)窗下邊緣行李艙蓋D點(diǎn)位置。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋C點(diǎn)決定了車頭長度,行李艙蓋D點(diǎn)決定了車尾長度,二者之間的長度決定了乘員車室的大小。(二)頂蓋和前后風(fēng)窗的布置前后風(fēng)窗角度和開口大?。杭骖欛{駛員視野、造型和空氣動(dòng)力學(xué)等方面的要求,其關(guān)鍵尺寸如圖所示。(二)頂蓋和前后風(fēng)窗的布置前后風(fēng)窗的布置參數(shù)車身寬度方向的尺寸要保證乘員頭部與側(cè)窗、肩部與車門以及肘部與車門之間的間隙。車身外表面的各點(diǎn)則與頂蓋厚度、玻璃下降的軌跡、門鎖和玻璃升降的尺寸以及車門厚度等因素有關(guān)。在橫截面上布置門檻梁和頂蓋梁,可以確定門檻和門框的高度。(三)車身寬度方向的布置車身寬度方向的布置尺寸確定車身側(cè)圍傾斜度時(shí),在滿足乘員空間的基礎(chǔ)上還應(yīng)考慮上下車的方便性。當(dāng)K值(車門上下邊緣的水平距離)為零時(shí),乘員的上身必須傾斜30°以上才能進(jìn)入車內(nèi),入座非常不便;如果取K=100~150mm,則人的上身稍許傾斜即可入座。K值也不能過大,否則將由于上下比例失調(diào)而影響汽車外觀,內(nèi)部空間利用率也不好;下車不方便;而且玻璃升降占用車門內(nèi)腔的空間太大,使車門增厚。(三)車身寬度方向的布置K值和車身側(cè)壁傾斜度對(duì)上下車方便性的影響二、視野校核(一)概述駕駛員視野:駕駛員處于正常駕駛位置,且其眼睛和頭部在正?;顒?dòng)范圍內(nèi)時(shí),能直接或借助于輔助設(shè)備看到的范圍;駕駛員直接視野:駕駛員直接看到的范圍;駕駛員間接視野:駕駛員借助后視鏡等輔助設(shè)備看到的范圍。視野障礙:阻礙駕駛員視線的物體。盲區(qū):被視野障礙擋住而駕駛員看不見的區(qū)域。單眼盲區(qū):左眼或右眼單獨(dú)觀察時(shí),由于視野障礙的阻擋而看不見的區(qū)域;雙眼盲區(qū):由于視野障礙的阻擋而兩眼不能同時(shí)看見的區(qū)域。二、視野校核(一)概述以駕駛員環(huán)繞視野為例,駕駛員在駕駛位置向周圍地面觀察時(shí),由于立柱、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱蓋等的阻擋,會(huì)形成盲區(qū),盲區(qū)之外的地方就是可見區(qū)域。視野校核必須選定合適的眼點(diǎn),而眼點(diǎn)的選定又要以眼橢圓為根據(jù)。眼點(diǎn)的選取原則是:選取眼橢圓輪廓上,視野性能最差的眼點(diǎn)。(二)前方視野校核1.

前風(fēng)窗開口視野校核風(fēng)窗開口上沿應(yīng)該具有足夠的高度,以使駕駛員能夠方便地觀察車頭前方12m遠(yuǎn)、5m高的交通燈。前風(fēng)窗開口下沿高度與前方下視

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論