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轿车造型整体布置设计【优秀毕业论文】

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轿车造型整体布置设计【优秀毕业论文】

1.1轿车车身的发展史1.2车身总布置设计思路(1)设计任务按照整车总布置提供的汽车长,宽,高,轮距,轴距,轴荷分配控制范围以及各总成的轮廓尺寸和安装位置确定车身形式确定车身内外尺寸确定乘坐和操纵空间确定前、后风窗位置和角度、发动机罩高度和地板平面高度以及前围板位置确定转向盘,踏板以及其他操纵机构的相互位置按满载情况绘制车身布置图(2)车身总布置的原则和内容   汽车车身总布置应遵循一定的设计原则   1,外部尺寸尽量小内部空间尽量大   2,满足各项功能要求   3,满足人机工程学要求   4,满足法规标准及技术条件要求(3)汽车车身总布置的主要方法   一)从内到外法1,由SAE推荐的适意线或区域法来确定不同百分位人体模型的H点的位置2,确定座椅参考点的位置,座椅靠背角和座椅调节的行程3,结合内部空间控制尺寸,确定顶盖的位置以及完成对车身内部宽度的确定4,调用眼椭圆,手伸及界面等设计布置工具设计仪表盘的断面形状及操纵件的布置5,而后进行方向盘,操纵机构,踏板的布置6,进行驾驶员的视野设计7,前后风窗玻璃的设计和后围的布置   二)从外到内法    第二章车身内部总布置流程2.1车身总布置流程及工艺   车身总布置属于汽车设计工作的一部分,它是在整车总布置的基础上进行的。整车的总布置提供了汽车的长、宽、高、轴距、轮距等的控制尺寸、轴荷分布范围以及水箱、动力总成、前后桥、传动轴与车轮等的轮廓尺寸和位置。据此再参考同类车型有关数据作为借鉴,即可初步确定前悬和后悬的长度,前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度与操纵机构和踏板的相互位置等然后在此基础上,按满载情况绘制15车身总布置图。根据汽车车身制图标准中规定,确定主图板上网格线的零线高度(Z)方向的零线取汽车满载时地板的下平面宽度(Y)方向的零线取汽车的纵向对称中心线长度(X)方向的零线选取通过汽车前轮理论中心并垂直于高度方向坐标零线所画的直线作为长度方向坐标零线。确定地板高度原则在保证必要的间隙条件下尽量减小地板高度。设计地板平面的高度与发动机及传动系的布置有关。由于本次设计为轿车,所以要求车内宽敞舒适,而外形小巧紧凑。故地板高度须尽量降低,本次设计中采用平地板。地板高度选为200mm为了提高车辆的行驶平顺性和通过性,本次设计的技术参数2.2车身内部设计(1)人体工程学简介(2)H点人体模型   1,H点的概念H点是人体模型上身躯与大腿的关节点。根据汽车驾驶姿势的特点,可以认为驾驶员在驾驶汽车时,其H点与车身相对位置基本不变。身上其他部位的活动均为绕过H点的横向水平轴转动。就把H点作为决定与驾驶员操作方便、乘坐舒适相关的车内尺寸的基准。H点还是确定驾驶员眼椭圆在车身中位置的作用基准,又是确定驾驶员手伸及界面的重要依据。可以说H点的应用在车身设计中有十分重要的意义。二维人体模板995年由中国标准化信息分类编码研究所,的标准GB/T157591995人体模板设计与使用要求于1996年6月1日实施。二维人体模板是H点人体模型的平面表达,是一种理想的辅助设计工具,一般由躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿、脚等12个板块组成。   在车身设计中通常采用95、50、5百分位的人体模板,借助于人体模板使人机界面在初步设计中得到模拟。能够比较详细的观察、分析人机的相对位置关系。以便尽早识别和排除错误的和不合理的设计、位置。   依据下表中的尺寸进行各百分位二维人体模板的制作。在本次设计中主要利用女性第5和男性第95百分位的人体模板。    人体模板尺寸单位mm编号项目女性第5百分位男性第95百分位L1手长   170   190L2前臂长   200   245L3上臂长   240   295L4躯干长   400   477L5大腿长   350   433L6小腿长   350   425L7踝关节高   90   105L8鞋长   253   305R1肩关节至背后   98   110R2髋关节至臀后部   105   113R3髋关节至座平面垂距   73   80B胸厚   200   220      车身布置本着自上而下,从前到后,由内向外,以人体为中心的原则进行,确定设计H点后进一步确定座椅G点。   在初步定下加速踏板后,将二维人体模板的脚跟即踵点着于地板上,将脚底放在加速踏板上,使踏点在踏平面上距踵点200mm处与踏板中心重合,从舒适性出发,在踩踏板过程中应保证踏平面与小腿轴线夹角在87度到105度范围内,其中以90度为最佳。   在驾驶姿态角的范围内调节二维人体模板,最终结果如下图    第5百分位人体模板    第95百分位人体模板单位mm 项目     名称取值 Hx最后H点至踵点的水平距离Hz  最后H点至踵点的垂直距离γ躯干与大腿轴线的夹角ºβ座椅靠背角25ºWx方向盘中心至踵点的水平距离Wz方向盘中心至踵点的垂直距离α方向盘与铅垂面夹角ºD方向盘直径       此时,人体模板上的胯点就是设计H点位置。用Hx和Hz来表达设计H点的位置。这样就确定了加速踏板与驾驶员座椅之间的关系。   显然,利用不同的二维人体模板确定的设计H点位置是不同的。第95百分位的人体样板确定的H点称为最后设计H点,记作H95。第5百分位的人体样板确定的H点称为最前设计H点,记作H5。   最后设计H点H95又称为座椅参考点(R点)。它所对应的座椅位置是可调节座椅的最后端。我国标准GB/T130541991规定R点与座椅有如下关系   座椅基准点G在座椅中心面上,同靠背表面相切的垂直线与坐垫上表面的交点。   R点在坐垫表面上,距G点水平距离为100mm。   R点位于R点上方75mm处。               ΔHxHx95Hx5   ΔHzHz95Hz5   确定方向盘中心点W.P的位置,是以H.P位置为基准的,仍然利用二维人体模板,是模板上的胯点与设计H点重合。根据不同车型选择躯干轴线与铅垂线的夹角为25º,使上臂轴线与铅垂线的夹角为30º,上臂轴线与前臂轴线的夹角为100º,前臂轴线与手中心轴线夹角为180º。此时模板手心位置便是W.P的位置。(3)眼椭圆的制作   汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。由于这种图形呈椭圆状,故称为眼椭圆。眼椭圆是车身设计中的几种工具性图形之一。   在汽车的侧视图和俯视图上,驾驶员眼睛位置的分布服从二维正态分布。X百分位眼椭圆表示,若在投影图中任作一条该眼椭圆的切线有X的驾驶员眼睛分布在切线含有眼椭圆的一侧,而有1X的驾驶员的眼睛分布在另一侧。   在本次设计中,眼椭圆的绘制主要有以下几个步骤   a画出眼椭圆自身坐标线   b定中心   由H点的水平调节量ΔHx140mm,从汽车车身结构与设计(以下简称汽设)表41中查得眼椭圆中心相对于自身坐标系的坐标值,从而确定眼椭圆中心的位置。(x17.0z7.6Y左眼4.3Y右眼59.7)   C画长短轴长轴在两视图上认为等长,由H点的水平调节量ΔHx140mm,从汽设表42中查得第95百分位眼椭圆的长轴长为185mm。

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