輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、學(xué)號(hào) *本 科 畢 業(yè) 論 文題 目： 輕型客車車身總布置設(shè)計(jì) 教 學(xué) 系： 機(jī)械與汽車工程系 指導(dǎo)教師： * 專業(yè)班級(jí)： 車輛 1055 班 學(xué)生姓名： * 二 00 九年六月鄭重聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人簽名： * 日期： 2009.5.25 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名 * 專業(yè)班級(jí) 車輛 0505指導(dǎo)教師 * 工作單位 武漢理工大學(xué)汽車學(xué)院設(shè)計(jì)(論文)題目: 輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）主要

2、內(nèi)容： 進(jìn)行輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容是客車車身的結(jié)構(gòu)型式的選擇及方案的確定?？蛙囓嚿碇饕獏?shù)的確定。要求完成的主要任務(wù):（1）圖紙必須包含裝配圖和零件圖，總制圖量折合本科不少于 2 張，?？撇簧儆?1張 0 號(hào)圖紙，其中手繪圖紙量折合不少于 0.5 張 0 號(hào)圖紙，或機(jī)繪圖紙量折合不少于0.5 張 0 號(hào)圖紙，手繪圖紙不得與機(jī)繪圖重復(fù)；（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不少于 1.0 萬字（?？?8000 字） ；（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)檢索不少于 10 篇，文獻(xiàn)檢索每篇不少于 200 字；（4）開題報(bào)告本科不少于 1400 字，?？撇簧儆?1200 字；（5）畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告不少于 2000 字；（6）論文

3、附參考文獻(xiàn) 12 篇，其中 2 篇外文。（7）論文所有電子文檔必須刻成光盤。論文裝訂順序：封面任務(wù)書開題報(bào)告目錄中文摘要英文摘要緒論正文結(jié)論（結(jié)束）參考文獻(xiàn)附錄致謝設(shè)計(jì)（論文）工作日程：1-2 周 整理文獻(xiàn)、檢索資料、完成開題報(bào)告 3-4 周 方案構(gòu)思、外文翻譯 文獻(xiàn)檢索、開題 5-6 周 校外實(shí)習(xí)、校外資料收集、完成實(shí)習(xí)報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 7 周 資料整理、完善方案 設(shè)計(jì)方案 8-10 周 設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣繪制 設(shè)計(jì)計(jì)算草稿、草圖11-14 周 完善圖紙、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 圖樣、說明書、資料裝袋 15 周 評(píng)閱 16 周 答辯指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： 蓋章畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告系：機(jī)械與汽

4、車工程系 專業(yè)：車輛工程 題目 輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)(論文)目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、懸架等總成，電器設(shè)備，車身內(nèi)飾總成和部件（儀表板，座椅，操作機(jī)構(gòu)等）的所在位置，以及車身室內(nèi)空間大小和車身主要技術(shù)參數(shù)，在滿足車身造型的要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)確定的過程，即據(jù)同類車的基本車型數(shù)據(jù)參數(shù)以及參考前人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)該車型的車身外形和內(nèi)部布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性計(jì)算以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。其目的就是要使車輛在有最大的室內(nèi)空間，或者說是要在有限的車身外形尺寸內(nèi)布置所有的總成，機(jī)構(gòu)，并獲得最大的室內(nèi)空間，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還

5、有充分了解和掌握了對(duì)輕型客車車身進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)的步驟和方法，這將為我們以后畢業(yè)從事汽車車身設(shè)計(jì)的工作打下基礎(chǔ)。 在汽車車身設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，國外已經(jīng)十分成熟，但國內(nèi)還尚不完善，在車身內(nèi)布置方面，近來逐漸發(fā)展起來的人機(jī)工程學(xué)為汽車車身內(nèi)布置提供了最好的設(shè)計(jì)工具。在國外，人體工程學(xué)在汽車設(shè)計(jì)中的研究?jī)?nèi)容日趨廣泛和深入，對(duì)解決汽車及車身設(shè)計(jì)如何適應(yīng)人體特點(diǎn)，提高人機(jī)系統(tǒng)工作效率有重要意義。人機(jī)工程學(xué)為我們進(jìn)行汽車車身的內(nèi)布置設(shè)計(jì)提供了有效的方法及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于我們今后進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)具有很好的參考價(jià)值。而在國內(nèi)由于該學(xué)科起步較晚缺乏經(jīng)驗(yàn)，故尙未形成清晰的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)方法。 汽車車身設(shè)

6、計(jì)屬于汽車設(shè)計(jì)中的一部分，它是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，汽車車身總布置是汽車整個(gè)設(shè)計(jì)流程的入口，只有確定了總布置方案后才能進(jìn)行汽車各部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，因此車身總布置的好壞在很大程度上決定著整個(gè)汽車設(shè)計(jì)的成敗。2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)是車身概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。由于車身總布置設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響著輕型客車的使用性能。因此設(shè)計(jì)人員載進(jìn)行輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)之前，應(yīng)充分了解或考慮以下各方面的內(nèi)容：整車的主要性能參數(shù)，尺寸參數(shù)，以及車身布置及機(jī)構(gòu)型式；發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的布置型式，懸架機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等，以及各總成，機(jī)構(gòu)間的相互關(guān)系（位置關(guān)系，連接關(guān)系） ；車身構(gòu)造，以及車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

7、，剛度，安全性等方面的內(nèi)容；人體工程學(xué)知識(shí)，即室內(nèi)居住性，駕駛操縱性，視野性，上下車方便性。輕型客車車身主要技術(shù)參數(shù)是指車輛的外形尺寸，內(nèi)部布置尺寸，行李箱尺寸，與車身有關(guān)的底盤性能尺寸，整車通過性尺寸（含角度值） ，以及影響整車性能的質(zhì)量參數(shù)和空氣動(dòng)力參數(shù)等。初步確定這些參數(shù)，是進(jìn)行輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)的首要工作。在確定這些參數(shù)之前，進(jìn)行大量的市場(chǎng)車型調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析工作是非常必要的，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃和性能要求選擇相應(yīng)的的樣車作為初步設(shè)計(jì)中確定參數(shù)的依據(jù)。同時(shí)還應(yīng)注意所確定的參數(shù)要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。輕型客車車身尺寸是有發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤各總成，車身室內(nèi)空間大小和行李艙容積所

8、決定的。主要有：車輛的外形尺寸的長(zhǎng)寬高；車內(nèi)尺寸的長(zhǎng)寬高；行李艙尺寸的長(zhǎng)寬高；軸距，前后懸長(zhǎng)，前后輪距；接近角，離去角和最小離地間隙等。隨著車身主要尺寸參數(shù)的確定，其余尺寸參數(shù)應(yīng)在布置設(shè)計(jì)中逐步具體化，并使其滿足主要尺寸要求；反之，初步確定的車身主要尺寸參數(shù)在布置設(shè)計(jì)中不斷深化又能得到反復(fù)修正，以至最終被確定下來。空間是車身總布置設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，必須以人為中心，重點(diǎn)應(yīng)該放在確定室內(nèi)空間大小和人體的活動(dòng)空間上，以改善乘坐舒適性和提高產(chǎn)品適用性。所以車身總布置設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則具體表現(xiàn)為：市場(chǎng)目標(biāo)性原；從內(nèi)到外的人體優(yōu)先性原則；協(xié)調(diào)性原則；“見縫插針”原則；座位優(yōu)先性原則；“大多數(shù)人”原則；準(zhǔn)舒適

9、性原則；方便性原則；最重要設(shè)計(jì)原則.3、進(jìn)度安排2008.11.15-2008.12.01 完成選題、下達(dá)任務(wù)書。2008.12.01-2009.01.15 按照任務(wù)書要求，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫開題報(bào)告。2009.02.25-2009.03.25 撰寫論文，完成論文大體框架。2009.03.25-2009.04.30 完成設(shè)計(jì)、論文四分之三內(nèi)容，進(jìn)行中期檢查。2009.05.01-2009.05.30 完成設(shè)計(jì)、論文全部?jī)?nèi)容，修改論文，準(zhǔn)備答辯。2009.06.01-2009.06.20 答辯。4、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄第 1章 緒論 .11.1 本課程研究?jī)?nèi)目的意義 .

10、11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .1第 2章 汽車的總體設(shè)計(jì) .12.1 汽車類型的確定 .12.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 .22.3 汽車形式的選擇 .22.3.1 軸數(shù)及驅(qū)動(dòng)形式 .22.3.2 汽車布置形式的選擇 .22.4 輪胎的選擇 .22.5 汽車的主要參數(shù)的選擇 .32.5.1 軸距 L .32.5.2 前后輪距 B1 和 B2 .32.5.3 汽車的外輪廓尺寸 .42.5.4 前懸和后懸 .42.6 汽車的質(zhì)量參數(shù)的確定 .42.6.1 汽車的整備質(zhì)量 .42.6.2 汽車的載客量和裝載質(zhì)量（簡(jiǎn)稱載質(zhì)量） .52.6.3 汽車的總質(zhì)量 .52.6.4 汽車的軸荷分配 .52.7 汽車主要性能

11、參數(shù)的選擇 .62.7.1 汽車的動(dòng)力性參數(shù) .62.7.2 汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 .82.7.3 汽車的制動(dòng)性參數(shù) .82.7.4 通過性參數(shù) .92.7.5 舒適性參數(shù) .9第 3章 車身設(shè)計(jì)制圖方法及設(shè)計(jì)原則 .103.1 基本規(guī)定 .103.2 車身設(shè)計(jì)制圖基本方法 .103.3 設(shè)計(jì)原則 .10第 4章 車身底板的布置 .114.1 確定前后輪罩的大小及形狀 .114.2 充分利用室內(nèi)底板空間的布置形式 .11第 5章 車身前圍的布置 .125.1 車身前圍的布置 .125.2 車身后圍的布置 .12第 6章 車身室內(nèi)布置 .126.1 人體尺寸和人體模型 .126.2 人體的舒適姿勢(shì)

12、 .146.3 H 點(diǎn)位置的確定與人體的布置 .146.4 前，后排座座椅的布置 .156.5 人體操作范圍的設(shè)計(jì) .156.5.1 方向盤的布置 .156.5.2 踏板的布置 .156.5.3 儀表板以及操縱件和操縱手柄的位置布置 .166.6 后排座的 H 點(diǎn)確定 .166.7 車身頂蓋及前、后風(fēng)窗的位置確定 .176.8 汽車駕駛員眼橢圓及人車視野性設(shè)計(jì) .176.8.1 眼橢圓及其在車身視圖上的確定方法 .176.8.2 人車視野性設(shè)計(jì) .206.9 人體頭部位置包絡(luò)線 .216.9.1 人體頭部位置包絡(luò)線的一些相關(guān)概念 .216.9.2 人體頭部位置包絡(luò)線在車身視圖上的確定 .216

13、.10 車身室內(nèi)寬度的確定 .226.11 車門布置及上下車方便性 .22第 7章 發(fā)動(dòng)機(jī)水箱艙、行李艙的布置以及其他裝備的布置 .237.1 車身前罩的布置 .237.2 行李艙的布置 .237.3 油箱、備胎的布置 .23結(jié)論 .24參考文獻(xiàn) .25文獻(xiàn)檢索 .26致謝 .29摘 要隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展，人們生活水平的提高，國家實(shí)現(xiàn)公路事業(yè)的快速發(fā)展，旅游業(yè)和農(nóng)村客運(yùn)的興旺發(fā)達(dá)，國家的汽車發(fā)展政策的調(diào)控，一些性價(jià)比好的中小型客車備受消費(fèi)者青睞。本次輕型客車五菱之光 6376E 車身總布置設(shè)計(jì)是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要是利用已給的數(shù)據(jù)和人體工程學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)，內(nèi)容主

14、要包括汽車車身底板的布置、前圍的布置、車身室內(nèi)人體工程布置、車門布置、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李艙的布置以及其它裝備的布置，并進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性計(jì)算以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。關(guān)鍵詞：車身總布置設(shè)計(jì)；車身外形布置設(shè)計(jì)；車身室內(nèi)布置設(shè)計(jì)；人體工程學(xué)；ABSTRACT With the development of Chinas highways, the improvement of peoples living standard, the state highway to achieve the cause of the rapid development of the tourism industry a

15、nd the prosperity of rural passenger transport, the states regulation of automobile development policies, a number of highly cost-effective good small and medium-sized passenger car customers. The Sunshine Minibus 6376E overall layout design of the body in the vehicle general arrangement on the basi

16、s of, mainly to the use of data and basic knowledge of ergonomics to the overall layout design of the body, which mainly include the Auto Body floor layout, the former Circuit layout, body interior layout of the human body works, the door layout, the engine compartment, luggage compartment, as well

17、as other equipment layout arrangement and the associated power and economy in order to test the design of the calculation is reasonable.Key words: total body layout design; body shape layout design; body interior layout design; ergonomics1第 1章 緒論1.1 本課程研究?jī)?nèi)目的意義本設(shè)計(jì)是對(duì)五菱之光 6376E 進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)，通過對(duì)一款車的車身總布置的設(shè)

18、計(jì)，可以使它具有良好的外形和內(nèi)部空間，從而使它在性能方面表現(xiàn)很好，在空間方面具有令人滿意的效果以提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)計(jì)過程中可以充分了解和掌握輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)的步驟和方法，這將為我們以后畢業(yè)從事汽車相關(guān)的工作打下基礎(chǔ)。汽車車身總布置是汽車整個(gè)設(shè)計(jì)流程的入口，只有確定了總布置方案后才能進(jìn)行汽車各部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，車身總布置的好壞在很大程度上決定著整個(gè)汽車設(shè)計(jì)的成敗。在車身設(shè)計(jì)過程中必須根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況考慮多方面的因素來進(jìn)行合理的布置，這不僅關(guān)系到有效利用車內(nèi)空間以及提高乘用舒適性，而且會(huì)影響整車，內(nèi)外造型和尺寸參數(shù)，進(jìn)而會(huì)影響整車性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 車身的總布置設(shè)計(jì)是總布置設(shè)計(jì)的重要組

19、成部分，車身總布置設(shè)計(jì)是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，整車的總布置提供了汽車的長(zhǎng)寬高，軸距，輪距等控制尺寸，軸荷分部范圍以及水箱，動(dòng)力總成，前后橋，傳動(dòng)軸與車輪的輪廓尺寸和位置。主要包括汽車車身底板的布置、前圍的布置、車身室內(nèi)人體工程布置、車門布置、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李艙的布置以及其它裝備的布置。其中車身室內(nèi)人體工程布置是主要的內(nèi)容，涉及到人體工程學(xué)的知識(shí)。據(jù)此再參考同類車型的有關(guān)數(shù)據(jù)作為借鑒即可初步確定前懸和后懸的長(zhǎng)度，前后風(fēng)窗位置和角度，發(fā)動(dòng)機(jī)罩高度，地板平面高度，前圍板位置，座椅位置，內(nèi)部尺寸控制尺寸，方向盤位置角度與操作機(jī)構(gòu)和踏板的相互位置等；然后在此基礎(chǔ)上，按滿載情況繪制 1：5 車身總布置

20、圖。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在車身內(nèi)布置方面，人機(jī)工程學(xué)為汽車車身內(nèi)布置提供了最好的設(shè)計(jì)工具。在國外，人體工程學(xué)在汽車設(shè)計(jì)中的研究?jī)?nèi)容日趨廣泛和深入，對(duì)解決汽車及車身設(shè)計(jì)如何適應(yīng)人體特點(diǎn)，提高人機(jī)系統(tǒng)工作效率有重要意義。人機(jī)工程學(xué)為我們進(jìn)行汽車車身的內(nèi)布置設(shè)計(jì)提供了有效的方法及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于我們今后進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)具有很好的參考價(jià)值。而在國內(nèi)由于該學(xué)科起步較晚缺乏經(jīng)驗(yàn)，故尙未形成清晰的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)方法。 第 2章 汽車的總體設(shè)計(jì)2.1 汽車類型的確定本次要設(shè)計(jì)的是一輛性能良好，經(jīng)濟(jì)適用，車身布置新穎的輕型客車（車輛長(zhǎng)度大于 3.5m 且2小于或等于 7m 的客車）參照五菱之光 6

21、376E，可以綜合借鑒相同類型車身總體布置的設(shè)計(jì)做為方法。2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇考慮到燃料的使用的平衡及汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速高，升功率高，轉(zhuǎn)速適應(yīng)性較好，尺寸小及質(zhì)量小，便于布置，振動(dòng)及噪音較低等優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)外的輕型車大多采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。故本車也采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī) LJ465QE5，其參數(shù)如下：發(fā)動(dòng)機(jī)型式：3 缸 12 氣門/直列排量：0.97mL最大功率 ：34.7Kw(5300kw/rpm)maxtqp最大扭矩 ：71（3000-3500N.m/rpm） tT2.3 汽車形式的選擇2.3.1 軸數(shù)及驅(qū)動(dòng)形式車輛總質(zhì)量小，軸荷不受道路橋梁限制，可直接采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低廉的兩軸方案，采用 42 的驅(qū)

22、動(dòng)形式。2.3.2 汽車布置形式的選擇 汽車的布置形式即是發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)橋和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)，直接采用傳統(tǒng)的前置后驅(qū)形式（見圖 1）駕駛室位于前軸之后。這是一種傳統(tǒng)的布置型式,其主要優(yōu)點(diǎn)：圖 1 汽車布置形式圖(1)軸荷分配合理，因而有利于提高輪胎的使用壽命；(2)前輪不驅(qū)動(dòng)，因而不需要采用等速萬向節(jié)，并有利于減少制造成本；(3)操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；采暖機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且管路短供暖效率高；(4)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件好；上坡行駛時(shí)，因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增大，故爬坡能力強(qiáng)；(5)改裝為客貨兩用車或救護(hù)車比較容易；有足夠大的行李箱空間；因變速器與主減速器分開，故3拆裝、維修容易。2.4 輪胎的選擇輪胎

23、的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力傳動(dòng)系參數(shù)的匹配以及對(duì)整車尺寸參數(shù)(例如汽車的最小離地間隙、總高等)的影響。這里考慮到汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的產(chǎn)品系列化，輪胎的規(guī)格定為165R70L13。其中：輪胎寬度：165mm;輪胎截面高度：115.5mm;輪輞直徑：330.2mm；自由直徑：661.2mm：滾動(dòng)半徑：272.6mm.2.5 汽車的主要參數(shù)的選擇2.5.1 軸距 L軸距 L 對(duì)整備質(zhì)量，汽車總長(zhǎng)，汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑，傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，縱向通過半

24、徑等有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述指標(biāo)減小，此外，軸距還對(duì)軸荷分配，傳動(dòng)軸夾角有影響。軸距過短會(huì)使車廂長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng)；汽車上坡，制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動(dòng)性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動(dòng)增大，對(duì)平順性不利；萬向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。參考國內(nèi)各主流輕型客車廠家的主打車型：由于考慮到產(chǎn)品的“三化”原則，對(duì)于 6376E 可采用原大小軸距：2500mm.南京依維柯-都靈 V 軸距：3310mm 奔馳凌特 軸距：2605mm 黑豹 SM6470ME 輕型客車 軸距：2850mm豐田海獅 軸距：2570mm2.5.2 前后輪距 B1和 B2改變汽車輪距 B 會(huì)影響車廂或駕駛室內(nèi)寬，汽車總寬，總質(zhì)

25、量，側(cè)傾剛度，最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素發(fā)生變化。增加輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性變好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加，并導(dǎo)致汽車的比功率，比轉(zhuǎn)矩指標(biāo)下降，機(jī)動(dòng)性變壞。 受汽車總寬不得超過 2.5 米的限制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距 B1 范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)，車架，前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架，車輪之間有足夠的運(yùn)動(dòng)間隙。在確定后輪距 B2 時(shí)，應(yīng)考慮車架兩縱梁之間的寬度，懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙，可參見表 1。根據(jù)上 表內(nèi)容，并考慮到汽車設(shè)計(jì)“三化”原則，輪距的選擇參考定為 1280/1290.

26、4表 1 各 類 汽 車 的 軸 距 和 輪 距車 型 類 別 軸 距 L mtn 輪 距 B mm5續(xù)表 1輕 型 客 車普 通 級(jí)中 級(jí)中 、 高 級(jí)2100-25402500-28602850-34001150-15001300-15001400-15802.5.3 汽車的外輪廓尺寸汽車的外輪廓尺寸包括其總長(zhǎng)，總寬，總高。它根據(jù)汽車的類型，用途，承載量，道路條件，結(jié)構(gòu)造型與總布置以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，法規(guī)限制等因素來確定。以下是國內(nèi)廠家同類車型的尺寸： 品牌 長(zhǎng)/寬/高南京依維柯-都靈 V 990/2000/2490 黑豹 SM6470ME 輕型客車 4660/1690/1690豐田海獅 484

27、0/1880/2105廈門金龍 XMQ6520 5280/1700/2066華晨金杯 5070/1690/1935我們應(yīng)該盡量讓內(nèi)部尺寸空間變的更加寬廣，但是如果過大制造成本也會(huì)增加，給汽車動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性等帶來的負(fù)面影響，將外形尺寸定為長(zhǎng)/寬/高：3730/1510/1860。2.5.4 前懸和后懸前、后懸長(zhǎng)時(shí)，汽車接近角和離去角都小，影響汽車通過性能。對(duì)長(zhǎng)頭汽車，前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)等部件。從撞車安全性考慮希望前懸長(zhǎng)些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對(duì)平頭汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長(zhǎng)度也影響前懸尺寸?？蛙嚭髴议L(zhǎng)度不得超過軸距

28、的 65，絕對(duì)值不大于 3500mm，參考同類型的車有前懸后懸長(zhǎng)度分別為 510mm,720mm.2.6 汽車的質(zhì)量參數(shù)的確定2.6.1 汽車的整備質(zhì)量整備質(zhì)量對(duì)汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是：通過減輕整備質(zhì)量增加載質(zhì)量或載客量，抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加，節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的措施主要有：車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理，采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，如塑料，鋁合金等。過去用金屬材料制作的儀表，油箱等大型結(jié)構(gòu)件用塑料取代后減重效果十分明顯，得到較廣泛應(yīng)用。可按每人所占汽車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì)（參見表62）。表 2 乘用車和

29、商用車人均整備質(zhì)量值 乘 用 車 人 均 整 備 質(zhì) 量 值 (t人 1) 商 用 客 車 人 均 整 備 質(zhì) 量 值 (t人 1)發(fā) 動(dòng)機(jī) 排量V/LV1.01.0V1.61.6V2.52.5V4.0V4.00 15-0 160.17-0.240.21-0.290.29-0.340.29-0.34車 輛總 長(zhǎng)L/m10.010.0 0 096-0 16 0 065-0 13設(shè)計(jì)座位數(shù)為 8 個(gè), 則整備質(zhì)量定為 1030kg.2.6.2 汽車的載客量和裝載質(zhì)量（簡(jiǎn)稱載質(zhì)量）汽車的載客量 乘用車的載客量包括駕駛員在內(nèi)不超過 9 座，又稱 M1 類汽車，本設(shè)計(jì)車型的裝載質(zhì)量即是載客量，是指其最多

30、乘坐人數(shù)，并以座位數(shù)表示。這里按 8 計(jì)算。2.6.3 汽車的總質(zhì)量汽車的總質(zhì)量 是指已經(jīng)整備完好，裝備齊全并按規(guī)定載滿客，貨時(shí)的汽車質(zhì)量。乘用車和am商用車的總質(zhì)量 ma 由整備質(zhì)量 m0，乘員和駕駛員質(zhì)量以及乘員的行李質(zhì)量三部分構(gòu)成，其中，乘員和駕駛員每人質(zhì)量按 65kg， = + + ， 式中，n 為包括駕駛員在內(nèi)的載客數(shù)， 為a065行李系數(shù)，可參見下表 3 提供的數(shù)據(jù)取用。表 3 行李系數(shù) 車型 發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.5L 5乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.5L 10城市客車 0商用車長(zhǎng)途客車 1015有 = + =1030+520=1550kgam0n652.6.4 汽車的軸荷分配 汽車的軸荷分配是指

31、汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對(duì)支承平面的垂直載荷，也可以用7占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。軸荷分配對(duì)輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動(dòng)力性和通過性，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動(dòng)軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)位置與驅(qū)動(dòng)形式不同，對(duì)軸荷分配有顯著影響。各類汽車的軸荷分配見表 4。表 4 各 類 汽 車 的 軸 荷 分 配滿 載 空 載車 型 前 軸 后 軸 前 軸 后 軸 轎 車發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 置 前 輪 驅(qū) 動(dòng)發(fā) 動(dòng) 機(jī) 前 置 后 輪 驅(qū) 動(dòng)發(fā) 動(dòng) 機(jī)

32、 后 置 后 輪 驅(qū) 動(dòng)47 -6045 -5040 -4640 -5350 -5554 -6056 -6651 -5638 -5034 -4444 -4950 -62貨車4X2 后 輪 單 胎4X 2 后 輪 雙 胎 ， 長(zhǎng) 、 短 頭 式4X2 后 輪 雙 胎 ， 平 頭 式6X4 后 輪 雙 胎32 -4025 -2730 -3519 -2560 -6873 -7565 -7075 -8150 -5944 -4948 -5431 -379641 -50 51 -5646 -5263 -69綜合所述，初定輕型客車的軸荷為整備時(shí),前后軸比例分配分別為 48.5%，51.5%。 2.7 汽車主

33、要性能參數(shù)的選擇2.7.1 汽車的動(dòng)力性參數(shù) （1）最高車速 .max汽車動(dòng)力性參數(shù)包括最高車速 ,加速時(shí)間 t，上坡能力，比功率和比轉(zhuǎn)距等.最高車速max隨著道路條件的改善，特別是高速公路的修建，汽車尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)排量大些的乘用車最高車速max有逐漸提高的趨勢(shì)，參見表 5。表 5 客 車 動(dòng) 力 性 參 數(shù) 范 圍客車汽車總 長(zhǎng)直接檔最大動(dòng)力 max0D一檔最大動(dòng)力 因數(shù)axDIm最高車速比功率 比轉(zhuǎn) 矩輕 型客車3.5 7 0.08-0.12 0.30-0.45 100-160 15-23 49-73 本輕型客車采用的是 LJ465QE5、電子燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)故依據(jù)條件選取車輛的最高時(shí)速為8

34、102km/h.（2）檔動(dòng)力因數(shù) .axDIm檔最大動(dòng)力因數(shù) 直接影響汽車的最大爬坡能力和通過困難路段的能力以及起步并連續(xù)II換檔時(shí)的加速能力。它和汽車總質(zhì)量的關(guān)系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡度和附著條件。對(duì)于公路用車， 多在 0.300.38。由于汽車起步后動(dòng)力因數(shù)下降較快，為保證有足夠的爬坡axIm速度和加速能力， 值還應(yīng)取大一些，故 值取 0.4。DI axDIm（3）上坡能力. 用汽車滿載時(shí)在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù) 來表示汽車的上坡能力。因乘用車，貨車，axi越野車的適用條件不同，對(duì)他們的上坡能力要求也不一樣，通常要求貨車能克服 30%的坡度，越野車能克服 60%坡度，對(duì)于

35、此車輕型客車可取 28.7%.對(duì)應(yīng)的最大爬坡度為 160。（4）汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩.這兩個(gè)參數(shù)分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。比功率是評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能如速度性能和加速性能的綜合指標(biāo)，比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。為了保證汽車在高速公路上的速度適應(yīng)性，我國標(biāo)準(zhǔn) GB72581997機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件中規(guī)定，對(duì)公路用的機(jī)動(dòng)車其比功率4.8kWt。農(nóng)用運(yùn)輸車4kWt。該車型的比功率為 34.7/1.5522.4 kWt,比轉(zhuǎn)矩 71/1.55=45.8kN/t,符合國家bPbT相應(yīng)要求。（5）汽車傳動(dòng)比的選擇.最小傳動(dòng)比的計(jì)算：整車傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的選擇，可根據(jù)最高

36、車速及其功率平衡圖來確定。在普通的三軸變速器上的最高檔大多取 1.0，參考同類車型匹配的主減傳動(dòng)比為 41/5。則傳動(dòng)系的最小總傳動(dòng)比即為 5.125。最大傳動(dòng)比的計(jì)算：最大傳動(dòng)比為變速器的頭檔傳動(dòng)比 與主減傳動(dòng)比 的乘積。該傳動(dòng)比1gi0i主要是用于汽車爬坡或道路條件很差（阻力大）的情況下（此時(shí)空氣阻力可以不計(jì)）汽車仍能行駛。要考慮三方面的問題：最大爬坡度，附著率及汽車最底穩(wěn)定車速。此時(shí)是在最大載荷、規(guī)定的氣壓與車速在 60 km/h 的車況下, 計(jì)算常量 F-子午線輪胎為 3.05；輪胎的滾動(dòng)半徑為 ,由經(jīng)驗(yàn)公式 = =272.6mm.r2Fdr2)1657.0.3(05. 此時(shí)變速器最大

37、傳動(dòng)比 TtqgirfGi0maxax1 )snco(式中 最大爬坡度，取 160； 車輪滾動(dòng)半徑，取 0273mm；f滾動(dòng)阻尼系數(shù)，取在良好路面值 0.010.018，取 f=0.014； 傳動(dòng)系的效率，取 0.9； =5.125；T 0i9為 71NM/rpm；G 為車輛總重量，經(jīng)計(jì)算為 15190N。maxtqT求得： 1gi 6.39.0125.727.)6sinco4.0(59再驗(yàn)算一下附著條件，牽引力不應(yīng)大于附著力. FKNgmriTFTgtqt 6.537.08915%. 4.29.20axax式中 -最大牽引力，N； -附著力，N， = ； -驅(qū)動(dòng)橋軸荷質(zhì)量， ；maxt Fg

38、m22kg-附著系數(shù)，取 =0.7，驗(yàn)算符合條件。最后驗(yàn)算最低檔時(shí)的最低穩(wěn)定車速。一般情況下，只要能滿足最大爬坡度的要求(即最大動(dòng)力因數(shù))，那最低穩(wěn)定車速也能滿足。但考慮到此車輛的使用環(huán)境，為了避免在城鄉(xiāng)結(jié)合部松軟地面上行駛時(shí)，土壤受沖擊剪切破壞而損害地面附著力，要求車速很低，此時(shí)的最大傳動(dòng)比為 27.01063.437.37.0minmax vrit 式中 發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，取 430 r/min；對(duì)于汽油機(jī) min min350r/min500r/min；對(duì)于柴油機(jī) 650r/min850r/min； 汽車最低穩(wěn)定車速，取 10 kmh。in minv2.7.2 汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑汽車的

39、最小轉(zhuǎn)彎直徑是汽車機(jī)動(dòng)性的主要參數(shù)，它反映了汽車通過小曲率半徑彎曲道路的能力和在狹窄路面上調(diào)頭的能力。其值與汽車的軸距、輪距及轉(zhuǎn)向車輪的最大轉(zhuǎn)角等有關(guān)，各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 見表 6。根據(jù)上表綜合考慮所以選定該車的最小轉(zhuǎn)彎半徑為 4.95 米。minD表 6 各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 Dmin車 型 級(jí) 別 Dmin m 車 型 級(jí) 別 Dmin m貨 車 總 重 30 60kN60 90kN90 120kN5 75.5 86 9輕 型客 車微 型輕 型中 級(jí)4 64.5 6.55.0 7.010 120kN 6.9 10.5 高 級(jí) 5.8 7.52.7.3 汽車的制動(dòng)性參數(shù)常以制動(dòng)距離、制

40、動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板力作為汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。我國通常以車速為30kmh和50kmh的最小制動(dòng)距離來評(píng)比不同車型的制動(dòng)效能。對(duì)于緊急制動(dòng)時(shí)踏板力，五菱之光6376E要求不大于500N。根據(jù)下表的要求，選定其在30km/h時(shí)的制動(dòng)距離 5.5m；50km/h時(shí)的制動(dòng)距離不大于15m；100km/h時(shí)的制動(dòng)距離不大于35m，參見表7。表 7 路 試 檢 驗(yàn) 行 車 制 動(dòng) 和 應(yīng) 急 制 動(dòng) 性 能 要 求 行 車 制 動(dòng) 應(yīng) 急 制 動(dòng) 車 輛 類 型制 動(dòng) 初車 速 (kmh-1)制 動(dòng)距 離 mFMDD (ms-2)試車道寬度踏 板 力 N制 動(dòng)初車 速制 動(dòng)距 離 mFMD

41、D (ms-2)操 縱 力 N( )滿載 20 5 9 500空載 19 6 2 400空載 21 5 8 450座 位 數(shù) 9 的客 車空載 50 9 5 42 5 45030 38 2 9 手 400腳 5002.7.4 通過性參數(shù) 總體設(shè)計(jì)要求確定的通過性參數(shù)有：最小離地間隙 ，接近角 ，離去角 ，及最小轉(zhuǎn)彎直h徑 。這些參數(shù)的取值主要是根據(jù)汽車的類型和道路條件，其一般范圍參見表 8。根據(jù)此輕型客minD車設(shè)計(jì)的情況選擇，最小離地間隙為 160mm，接近角 34，離去角 24，最小轉(zhuǎn)彎半徑為 4.95 米。11表 8 汽車通過性的幾何參數(shù)汽車類型 最小離地間隙 (m)h接近角 ()離去角

42、()Dmin m輕型客 車 0.180.22 1240 820 4.5 6.52.7.5 舒適性參數(shù)舒適性應(yīng)包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能(溫度、濕度等)、車內(nèi)噪聲、乘坐環(huán)境(活動(dòng)空間、車門及通道寬度、內(nèi)部設(shè)施等)及駕駛員的操作性能。其中汽車行駛平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評(píng)價(jià)，包括頻率和振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一，參見表 9.表 9 懸架的靜撓度 ，動(dòng)撓度 和偏頻cfdfn參數(shù)車型靜撓度 /mmcf動(dòng)撓度 /mmdf偏頻 /mmn客車 70150 5080 1.31.8第 3章 車身設(shè)計(jì)制圖方法及設(shè)計(jì)原則3.1 基本規(guī)定 1）圖面布置 繪制車身總圖、車身線圖、總成圖、裝置圖 、零

43、件圖時(shí)，一般按車輛自右向左行駛方向布置圖面。 2）坐標(biāo)網(wǎng)格 具有復(fù)雜曲面及嚴(yán)格裝配位置要求的車身設(shè)計(jì)圖樣均繪制在具有坐標(biāo)網(wǎng)格的圖紙上。輕型客車車身設(shè)計(jì)時(shí)，一般取網(wǎng)格間距為 100mm。其坐標(biāo)線的方向及距零線的距離應(yīng)標(biāo)注在直徑為 16mm的細(xì)實(shí)線圓內(nèi)，坐標(biāo)線以細(xì)實(shí)線繪制。3）坐標(biāo)零線的確定 車身設(shè)計(jì)資料的坐標(biāo)應(yīng)統(tǒng)一。其坐標(biāo)零線的確定如下：車架上平面線（Z 坐標(biāo)）：縱梁上翼面較長(zhǎng)的一段平面或者承載式車身中部地板或邊梁上緣面在側(cè)，前視圖上的投影，向上位“+”，向下為“-”；前輪中心線（X 坐標(biāo)）：通過左，右前輪中心，并垂直于車架平面線，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，前為“+”，后為“-”；汽車中心線（

44、Y 坐標(biāo)）：汽車縱向垂直對(duì)稱平面在俯視12圖和前視圖上的投影，向左為“+”，向右為“”。3.2 車身設(shè)計(jì)制圖基本方法 1）車身總布置圖； 2）車身室內(nèi)尺寸標(biāo)注； 3）車身總線圖、車身表面設(shè)計(jì)線圖； 4）車身風(fēng)窗制圖； 5）車身零件線圖； 6）車身組件線圖； 7）車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)線圖； 8）車身結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)。3.3 設(shè)計(jì)原則從滿足駕駛員操作和乘員乘坐的要求出發(fā)，現(xiàn)代輕型客車車身設(shè)計(jì)中必須以人為中心。顯然，輕型客車車身總布置設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是車身室內(nèi)人體工程布置設(shè)計(jì)，以改善乘坐舒適性和提高產(chǎn)品實(shí)用性。具體方法是利用人體工程學(xué)知識(shí)來確定乘員所必須的室內(nèi)空間及操縱件、控制件裝備等的布置位置，保證駕駛員操縱輕便、

45、準(zhǔn)確、視野寬闊和乘坐舒適、安全等。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整車的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系等總成、部件，以及備胎、油箱和行李艙等的布置，以確定車身前艙和后艙的容積及尺寸，從而得到保證室內(nèi)空間需求的具有最小外形尺寸的車身、滿足車身輕量化的要求?？偨Y(jié)起來車身總布置設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則具體表現(xiàn)為：1）市場(chǎng)目標(biāo)性原則； 2）從內(nèi)到外的人體優(yōu)先性原則； 3）協(xié)調(diào)性原則； 4）“見縫插針”原則； 5）座位優(yōu)先性原則； 6）“大多數(shù)人”原則； 7）準(zhǔn)舒適性原則； 8）方便性原則； 9）最重要設(shè)計(jì)原則；第 4章 車身底板的布置4.1 確定前后輪罩的大小及形狀 前輪既要跳動(dòng)，又要轉(zhuǎn)向，因此它的輪罩空間要大于普通的后輪，且形狀復(fù)雜，對(duì)底板的

46、布置影響大。作前輪轉(zhuǎn)向跳動(dòng)圖（一般取轉(zhuǎn)向角為25）和后輪跳動(dòng)圖，可以確定出前、后輪罩的空間大小形狀，同時(shí)亦確定了在翼子板上的開口尺寸。作車輪的跳動(dòng)圖，必須依據(jù)車輪跳動(dòng)的極限位置及最大轉(zhuǎn)向角。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)。同時(shí)還要考慮車身側(cè)傾時(shí)，車輪相對(duì)于車身的橫向擺動(dòng)或偏轉(zhuǎn)量對(duì)輪罩寬度的影響。根據(jù)前輪的轉(zhuǎn)向和跳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)校核圖，確定前輪輪罩形狀及翼子板開口尺寸的過程（見制圖第 2 頁） 。（1）在側(cè)視圖上做出車輪跳動(dòng)的極限位置。（2）在俯視圖上做出車輪繞轉(zhuǎn)中心向左和向右轉(zhuǎn)動(dòng)到最大轉(zhuǎn)角的位置。（3）如果忽視萬向節(jié)主銷的后傾角和內(nèi)傾角的影響,可以認(rèn)為主

47、銷軸線就是車輪的旋轉(zhuǎn)中心.然后在側(cè)視圖上采用無數(shù)水平截面,圖中 A-A,B-B,C-C,D-D 等截面,來截取極限位置的車輪。（4）在俯視圖上作出對(duì)應(yīng)的各個(gè)截面所截取的車輪外形。13（5）同時(shí)應(yīng)作出車輪轉(zhuǎn)向最大角時(shí)的各個(gè)截面.這樣便得到在各個(gè)截面上車輪最大直徑處的運(yùn)動(dòng)軌跡,由無數(shù)個(gè)這種運(yùn)動(dòng)軌跡所包絡(luò)的空間便是車輪轉(zhuǎn)向,跳動(dòng)所必須的最小空間。而由軌跡與翼子板面的交點(diǎn),便連成翼子板的必須開口形狀.（6）根據(jù)投影關(guān)系,在后視圖上可以得到車輪轉(zhuǎn)向,跳動(dòng)所必須的最小橫向空間,如-,-截面所示.根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和參考同類結(jié)構(gòu)的車型,適當(dāng)留有間隙(圖中為陰影部分),便可確定輪罩形狀和翼子板的開口形狀.但是實(shí)際設(shè)

48、計(jì)中,其開度應(yīng)是車輪的最大直徑加兩端間隙.4.2 充分利用室內(nèi)底板空間的布置形式 由于輪罩會(huì)在底板的前后端產(chǎn)生凸包，對(duì)于前輪罩將會(huì)影響前排乘客的擱腳空間、姿勢(shì)及駕駛員的腳踏板布置，對(duì)于后輪罩將會(huì)影響后排座椅的布置、坐墊高度和寬度。因此，從改善室內(nèi)居住性出發(fā)，輪罩空間在滿足轉(zhuǎn)向和跳動(dòng)運(yùn)動(dòng)要求的前提下，應(yīng)盡量減少。此外，增大軸距是有利于車內(nèi)環(huán)境的。充分利用室內(nèi)底板空間進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)對(duì)于我所設(shè)計(jì)的五菱之光 6376E 來說是十分重要的，這次設(shè)計(jì)正是采用座椅在前軸后方的布置形式。第 5章 車身前、后圍的布置5.1 車身前圍的布置車身前圍將發(fā)動(dòng)機(jī)艙與座艙完全隔開。在前圍上固定前風(fēng)窗玻璃，車室內(nèi)側(cè)安

49、裝儀表板，車室外側(cè)支撐發(fā)動(dòng)機(jī)罩，前圍下部與底板連接。當(dāng)前輪前移、發(fā)動(dòng)機(jī)布置位置中置的布置形式時(shí)，可使前圍前移以加大前排乘員的擱腳空間和便于操縱踏板的布置，且前圍設(shè)計(jì)形狀簡(jiǎn)單，其中間部分由于發(fā)動(dòng)機(jī)水箱、變速箱布置而產(chǎn)生的凸包形狀可以減少。在前圍的布置設(shè)計(jì)中應(yīng)保證前圍板與發(fā)動(dòng)機(jī)水箱后端之間有足夠的間隙，以布置轉(zhuǎn)向系統(tǒng)得機(jī)構(gòu)，制動(dòng)系統(tǒng)和離合器系統(tǒng)等的管路和附件，暖風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道，并且考慮其維修的方便性。而在前圍的室內(nèi)一側(cè)，則裝有隔熱隔聲和減振材料層，固定安裝制動(dòng)器、離合器和方向盤等操作系統(tǒng)的支架，以及暖氣設(shè)備等。前圍下部采用傾斜板與底板連接，其傾斜面置一般與前輪輪罩相切，在側(cè)視圖上為切于輪罩線的切線（

50、約 45角）。這樣有利于前排乘員的擱角姿勢(shì)和加速踏板的布置，另外可使底板前部的凸包減小，形狀規(guī)整。在前圍的組合結(jié)構(gòu)中應(yīng)合理設(shè)置進(jìn)風(fēng)風(fēng)道，外部安裝雨刮器等機(jī)構(gòu)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端的高度,以及儀表板上表面的位置確定前圍上部的高度和形狀，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。5.2 車身后圍的布置對(duì)于兩廂式汽車，后排有布置為單排和雙排座椅的。但是都具有后排座椅能向前翻轉(zhuǎn)折疊的功能，從而形成很大的載物容倉。因此，車內(nèi)后部地板除了輪罩凸包外，其布置要平整，后門的開口也盡量地大。后圍上部應(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艙蓋的支撐位置。為使行李艙增

51、大，一般后圍的布置與后排座椅靠背的背面相平齊，下部與地板連接。14第 6章 車身室內(nèi)布置6.1 人體尺寸和人體模型 人體尺寸是確定車身室內(nèi)有效空間和進(jìn)行內(nèi)飾布置的有效依據(jù)。車身內(nèi)室布置設(shè)計(jì)中以人體尺寸的“百分位分布值”作為設(shè)計(jì)的尺寸依據(jù)。車身設(shè)計(jì)中一般采用5、50和95三種百分位的人體尺寸，分別代表矮小身材、平均身材和高大身材的人體尺寸，例如，男子平均身高值為，標(biāo)準(zhǔn)差 為81.83mm.取 ，表明總數(shù)90%的身高在15531822 mm范圍內(nèi)。)168(m645.1根據(jù)這一尺寸設(shè)計(jì)，就可以達(dá)到設(shè)計(jì)結(jié)果滿足90%的使用對(duì)象，參見圖2。人體模型是嚴(yán)格按照人體的尺寸來制作的人體模型，人體模型包括二維

52、人體模型樣板和三維H點(diǎn)人體模型。在車身室內(nèi)布置設(shè)計(jì)圖上采用二維人體模型樣板。與車身設(shè)計(jì)有關(guān)的人體特征點(diǎn)主要有：胯點(diǎn)，即車身設(shè)計(jì)中常稱作 H 點(diǎn)；肩點(diǎn)；膝點(diǎn)，大腿與小腿之間的關(guān)節(jié)點(diǎn)；踝點(diǎn)，小腿與腳之間的關(guān)節(jié)點(diǎn)；踵點(diǎn)即人體的腳跟著地點(diǎn)等，此時(shí)的腳踏在加速踏板上，是開始布置人體的基準(zhǔn)。車身內(nèi)部布置的人體樣板如圖 3a 所示。不同百分位的人體樣板的軀干長(zhǎng)度尺寸相同，不同處是小腿長(zhǎng)度 A 和大腿長(zhǎng)度 B 尺寸不同。在車身側(cè)視圖上安放人體樣板時(shí)，首先要確定人體樣板踵點(diǎn)與胯點(diǎn)之間的垂直高度 b 和考慮到座墊、靠背壓縮量以后的胯點(diǎn)位置。不只是要使人體樣板上的胯點(diǎn)與初選的座椅上的“跨點(diǎn)”重合，并將人體樣板的踵點(diǎn)

53、安放在油門踏板處的地板上的踵點(diǎn)，然后根據(jù)選定的坐姿將 、 及 在圖樣上進(jìn)行布置，檢查初選的 b 值等是否合適，參見圖 3b。從人體工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，駕駛姿勢(shì)時(shí)人體各部分夾角的合理范圍如圖 4 所示。圖 2 按中國男子身材統(tǒng)計(jì)值制作的人體樣板百分位A mmB mm第 10390406第 50417432第 9546045615圖 3 人體樣板 a及司機(jī)座椅處空間尺寸的布置 b圖 4 駕駛姿勢(shì)時(shí)人體各部分夾角的合理范圍6.2 人體的舒適姿勢(shì) 人體駕駛的舒適和疲勞程度與設(shè)計(jì)中選擇的人體各關(guān)節(jié)角度所確定的駕駛姿勢(shì)有關(guān)。圖 4 給出了駕駛員舒適駕駛姿勢(shì)所要求的人體生理角度范圍。由于駕駛員的舒適駕駛姿勢(shì)隨

54、車型的不同而變化，往往各自選擇的舒適姿勢(shì)下的關(guān)節(jié)角度有較大的差別。人體舒適駕駛姿勢(shì)的各關(guān)節(jié)的角度設(shè)計(jì)參見圖 4。設(shè)計(jì)的總的原則是跟據(jù)車內(nèi)允許的空間，然后在允許的舒適性角度范圍內(nèi)選擇一合適的角度。6.3 H點(diǎn)位置的確定與人體的布置車身是室內(nèi)的人體布置是指二維模型樣板在車身布置圖上的安放，從而確定出設(shè)計(jì)的 H 點(diǎn)位置，并以 H 點(diǎn)代表人體的布置和乘坐的位置。布置設(shè)計(jì)步驟：（1）選擇適合的人體樣板，包括百分位和比例等。16（2）畫出加速踏板位置，地板線（先以水平線代表），確定出踵點(diǎn)的位置。一般式將人體的腳跟著與地，腳底置于加速踏板上，這時(shí)期腳跟與踏板支點(diǎn)保持接觸，即為踵點(diǎn)。但有時(shí)只有腳的前部置于加速

55、踏板上，這時(shí)腳跟與踏板支點(diǎn)分離，這時(shí)定義腳跟的著地點(diǎn)為踵點(diǎn)位置。此外，確定踵點(diǎn)時(shí)要考慮地毯的厚度和壓縮量。設(shè)計(jì)中將加速踏板上距離踵點(diǎn) 200 的點(diǎn)定義為踏點(diǎn)。（3）以踵點(diǎn)為人體布置基準(zhǔn)，分別將 95%，50%和 5%百分位的人體樣板模型按選定的人體駕駛姿勢(shì)擺放在車身布置圖上使人體的軀干和上下肢處于最佳的活動(dòng)范圍和角度關(guān)系。依據(jù)布置好的人體模型樣板，從樣板上的 H 點(diǎn)確定出人體布置設(shè)計(jì)的 H 點(diǎn)位置。這樣，就得到了分別對(duì)應(yīng)于95%，50%，5%三種百分位人體布置設(shè)計(jì) H 點(diǎn)位置 H95,H50,H5點(diǎn)。確定出這些點(diǎn)是室內(nèi)布置設(shè)計(jì)的首要工作。（4）以 H95和 H5點(diǎn)間的水平距離和垂直距離選定座椅

56、的水平及垂直調(diào)節(jié)量。（5）以 95%百分位人體樣板和 H95點(diǎn)位置畫出人體布置得輪廓形狀曲線，考慮座椅靠背的壓縮量與厚度等因素，確定出前座艙的最后設(shè)計(jì)界限。由于人體的布置設(shè)計(jì)決定了空間大小，在人體布置時(shí)必須考慮室內(nèi)的長(zhǎng)和高等設(shè)計(jì)指標(biāo)，協(xié)調(diào)空間大小和駕駛姿勢(shì)的關(guān)系。（6）比較三種百分位人體布置得各關(guān)節(jié)角度的變化和坐姿位置變化的情況，確定各 H 點(diǎn)位置和座椅調(diào)節(jié)行程是否合適。（7）分析在加速踏板的全程運(yùn)動(dòng)中，人體姿勢(shì)的變化情況。（8）畫出三種百分位人體布置的腿部輪廓線，只是一般布置 95%百分位人體即可，著重考慮擱腳位置，姿勢(shì)和腿部空間.6.4 前，后排座座椅的布置對(duì)于駕駛員座椅，又稱駕駛位置設(shè)計(jì)

57、，是實(shí)現(xiàn)舒適駕駛姿勢(shì)位置的關(guān)鍵工作。一方面對(duì)于座椅來說，即使本身具有良好的舒適特性，如果它在車內(nèi)的布置位置不當(dāng)，則不僅不能產(chǎn)生好的舒適效果，而且還會(huì)猶豫駕駛姿勢(shì)不對(duì)或容易產(chǎn)生疲勞而發(fā)生駕駛事故；另一方面在有限的室內(nèi)空間里，合理布置座椅位置，使人能以正常的駕駛姿勢(shì)操縱，且具有充分方便，靈活自由度是非常重要的。所以說，舒適的駕駛位置就是能保證駕駛員處于舒適的駕駛和乘坐姿勢(shì)的狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)駕駛員和操縱機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)位置關(guān)系.根據(jù) H 點(diǎn)的位置及 H 點(diǎn)的軌跡和座椅參考點(diǎn) R 便可確定前排座椅的位置。駕駛員座椅的前后，上下調(diào)整行程與人體尺度范圍和駕駛姿勢(shì)有關(guān)。一般坐的姿勢(shì)越底，靠背角越大，則踏板至靠背的

58、距離越大，座椅水平調(diào)整行程也越大。另外，乘坐姿勢(shì)直接影響座椅高度，靠背角增大，則 H 點(diǎn)降低，從而座椅的高度降低，同時(shí)座椅的傾角增大。顯然，座椅的位置由人體尺寸，底板高度，車身總高和乘坐姿勢(shì)而定。隨著汽車身高度的降低和駕駛輕便的程度要求的提高，方向盤和踏板與靠背的距離有增大的趨勢(shì)，有利于提高安全性和上下車方便性。但應(yīng)考慮到安裝在方向柱上的變速桿，以及安裝在儀表板上的控制件的操縱方便性，此距離應(yīng)滿足 5%百分位身材的人體要求。對(duì)于兩廂式轎車，后排有布置為單排和雙排座椅的。但是都具有后排座椅能向前翻轉(zhuǎn)折疊的功能，從而形成很大的載物容倉。176.5 人體操作范圍的設(shè)計(jì)6.5.1 方向盤的布置 為遵循

59、汽車設(shè)計(jì)產(chǎn)品系列化的原則，參考同類車型方向盤直徑參數(shù)，直徑取為 300mm，而方向盤的布置主要是設(shè)計(jì)方向盤平面與水平面之間的夾角,這里取為 60角。6.5.2 踏板的布置 布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限制。離合器踏板左側(cè)應(yīng)留出位置已容納司機(jī)的左腳（離合器在非工作狀態(tài)時(shí)），因此輪罩最好不凸出于乘客室內(nèi)。從左到右依次布置離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板，各個(gè)踏板之間的間隙及相關(guān)的布置尺寸可參考圖 5DIN73001 標(biāo)準(zhǔn)推薦踏板。油門踏板比制動(dòng)踏板稍低且與底板約成 30，由于汽車行駛時(shí)駕駛員要不停的踩油門踏板，所以要求設(shè)計(jì)油門踏板時(shí)保證踏板踩下時(shí)輕便。而制動(dòng)踏板則應(yīng)較寬、較長(zhǎng)，設(shè)

60、計(jì)成與地面成一斜線角度方便駕駛員踩踏。圖 5 DIN73001標(biāo)準(zhǔn)推薦踏板d離合器踏板所占空間 e制動(dòng)踏板所占空間 f油門踏板所占空間g轉(zhuǎn)向管柱推薦尺寸 a=130mm b=60mm c=70mm d=260mm e=200mm f=170mm6.5.3 儀表板以及操縱件和操縱手柄的位置布置 為使駕駛員操縱方便，手控制件和操縱手柄應(yīng)布置在駕駛員的手伸及界面之內(nèi)，而且是最省力的部位，一般在 H 點(diǎn)以上 178mm203mm 的范圍是人體操縱的舒適點(diǎn)。通過對(duì)人體的操縱范圍進(jìn)行測(cè)量，得到影響駕駛員手伸及界面位置的主要因素是駕駛員座到最后 H 點(diǎn)位置，而此點(diǎn)的位置確定與加速踏板的位置直接有關(guān)，又是布置

61、座椅的依據(jù)。因此，將手操縱件布置在手伸及界面內(nèi)，也就是使踏板位置、手操縱件位置以及座椅位置相互有機(jī)地形成一個(gè)駕駛區(qū)域整體，從而保證駕駛員方便操縱。由于儀表板上的手操縱件的位置就是儀表板表面的位置，考慮到儀表板的橫向布置和板面整體造型、風(fēng)格、以及組合儀表座的造型，便可確定儀表板的斷面形狀和位置。儀表板的上表面高度應(yīng)由 5%百分位的人體尺寸來確定，并與前風(fēng)窗玻璃下沿和上端的高度相協(xié)調(diào)。目前，從擴(kuò)大活18動(dòng)空間出發(fā)，將儀表板下降和往前擠，已成為儀表板布置的主流，也有利于加大前方視野。此外，在儀表板前面與方向盤之間要留有足夠的操縱空間。在車輛的中心對(duì)稱面，駕駛員對(duì)稱面和前排乘客對(duì)稱面等位置處分別作出儀

62、表板的斷面輪廓線和組合儀表座的輪廓線。重要的和常用的按鈕、開關(guān)和儀表應(yīng)布置在最佳的手操縱區(qū)域或最佳的視野范圍內(nèi)。組合儀表不僅要布置在視野的正前、方，儀表板與視線垂直，而且各表的布置也要符合最重要性原則。這將有利于提高操縱方便性、準(zhǔn)確性、安全性和減少駕駛疲勞。對(duì)于組合儀表座的遮光罩設(shè)計(jì)，要符合造型和遮光作用。其形狀大小要能遮住從儀表表面發(fā)出的光線經(jīng)前風(fēng)窗玻璃的反射不能達(dá)到駕駛員眼睛所在的位置，或遮擋外界光線直接照射在儀表表面上產(chǎn)生的反射光線對(duì)駕駛員視覺的干擾。在儀表板的前面開設(shè)通風(fēng)口，一般設(shè)置 4 個(gè)。其中兩側(cè)各有 1 個(gè)為前排乘員提供風(fēng)量，而中間 2 個(gè)則為后排乘員提供風(fēng)量。此外，在儀表板表面

63、上設(shè)置除霜吹氣口，在車內(nèi)下部適當(dāng)?shù)胤皆O(shè)置暖風(fēng)出風(fēng)口等。儀表板下面的弧度、形狀和高度，應(yīng)按 95百分位的人體尺寸來確定，同時(shí)要有足夠的空間來布置制動(dòng)踏板、離合器踏板等，其極限高度一般以腳踏制動(dòng)器踏板旋轉(zhuǎn)成直立時(shí)腳尖的上限為準(zhǔn)。6.6 后排座的 H點(diǎn)確定在確定后座人體尺寸 H 點(diǎn)時(shí)，應(yīng)將前排座椅調(diào)整到最后位置并呈舒適駕駛姿勢(shì)的靠背角度，利用二維人體模型（95%百分位）來布置設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中一般使后座人體的小腿與前排座椅的靠背背面相平齊，將腳布置在前座的下面，考慮對(duì)后座乘員的活動(dòng)空間的要求，其人體膝部與靠背面應(yīng)留有一定的間隙，約 30mm.有時(shí)，對(duì)于小型車身也有將人體的小腿與靠背背面相貼的布置情況。根據(jù)

64、人體的舒適乘坐姿勢(shì)確定出二維人體模型的平面布置，從而得到后座的 H 點(diǎn)位置，同時(shí)也就確定了后排座椅的位置。在進(jìn)行后座人體布置時(shí)考慮以下各方面：座椅的高度與地板上的凸包形狀和高度有關(guān)，應(yīng)保證有足夠的座墊厚度。將后輪后移，能減小地板上凸包對(duì)座椅高度的影響和增加座墊有效寬度，同時(shí)改善后座舒適性。后座乘員的擱腳位置和姿勢(shì)對(duì)乘坐姿勢(shì)和座椅間距影響很大，采用階梯底板布置，在前排座椅下部留有足夠的擱腳空間，則前后座椅的間距基本上取決于人體臀部至膝部的距離。一般靠背的壓縮量為 20mm，對(duì)于后座，保證靠背壓縮后的形狀與輪罩的切面相平行有利于空間的利用。布置后座人體，應(yīng)保證人體的頭部與車身頂蓋內(nèi)襯或后風(fēng)窗玻璃內(nèi)

65、表面之間有足夠的間隙與坐姿，座椅布置位置，座椅高度，以及頂蓋尾部的形狀設(shè)計(jì)有關(guān)。6.7 車身頂蓋及前、后風(fēng)窗的位置確定 由于輕型客車的車身高度已定，故車身頂蓋的位置已定，而車身頂蓋在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與人體頭部之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，一般頭部間隙前座約 50mm，后座約 30mm。應(yīng)該指出，這時(shí)所確定的頂蓋高度線是在前座對(duì)稱面上和后座邊乘員所在位置的對(duì)稱上的頂蓋截面線。具體的頂蓋及前、后風(fēng)窗的位置確定見制圖 2（車身側(cè)、俯視圖）。 6.8 汽車駕駛員眼橢圓及人車視野性設(shè)計(jì)196.8.1 眼橢圓及其在車身視圖上的確定方法 a)眼橢圓代表了駕駛員以正常駕駛姿勢(shì)坐在座椅上，其眼睛所在位置的分布范圍。是通過對(duì)駕駛員

66、眼睛所在位置的測(cè)量、統(tǒng)計(jì)分析得到的。在車身設(shè)計(jì)中一般采用眼橢圓樣板來描述駕駛員的眼睛分布范圍，見圖 6。圖 6 汽車駕駛員眼橢圓b)眼橢圓在車身內(nèi)的位置確定 由于視野性的研究必須從眼橢圓出發(fā)，因此根據(jù)人體的布置位置和駕駛姿勢(shì)來確定駕駛員的眼睛分布位置，是運(yùn)用眼橢圓概念以確定或校核駕駛員視野的關(guān)鍵步驟。眼橢圓樣板可根據(jù)表 10表 12 中的數(shù)據(jù)及以下步驟來制作： 1）按圖 6 先畫出眼橢圓自身坐標(biāo)線 X-X、Y-Y 及 Z-Z。 2）根據(jù)表 10 中 H 點(diǎn)水平調(diào)節(jié)量的大小，從表中查出眼橢圓中心在自身坐標(biāo)系 XYZ 中的位置數(shù)據(jù) X，Z，Y 左眼，Y 右眼，從而確定了左右眼橢圓中心的位置。 3）畫長(zhǎng)短軸。長(zhǎng)軸在兩視圖上認(rèn)為等長(zhǎng)，由表 10 根據(jù) H 點(diǎn)水平調(diào)節(jié)量及眼橢圓的百分位確定；短軸在兩視圖上并不相等，由表 11，12 查得。 長(zhǎng)軸在側(cè)視圖上的傾角為-6.4，在俯視圖上的傾角為 5.4。至此，兩視圖上的眼橢圓已畫出，樣板也就可以制作。 表 10 眼橢圓中心在自身坐標(biāo)中的位置（mm）H 點(diǎn)水平調(diào)節(jié)量X Z Y 左眼 Y 右眼102 1.8 -5.6 -6.4 58.0114 -4.6