商务车车身总布置设计毕业论文

商务车车身总布置设计毕业论文内容摘要：

文） 商务车车身总布置设计 21 图 头廓包络线生成原理 考虑三维空间时．当将头廓线样板上的眼点沿着眼椭球运动，描绘出头廓线运动时的包络线便形成头廓包络面。 考虑到驾驶员随汽车振动而左右摇动． SAE J1052推荐头廓包络线形成的面以头廓包络面中心为基准向车外偏移 23 mm。 见图。 图 头廓包络面 眼椭圆和头廓线在 UG中的制取 Unigraphics（简称 UG）是集 CAD/CAE/CAM一 体的三维参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。 在 UG中包括了汽车总体上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 22 是帮助设计者进行汽车总体设计的工具主要解决汽车总体设计过程中的设计难点，如人机工程、视野校核、发动机跳动等。 UG NX汽车总体设计工具见图。 图 总布置设计包 由于传统的眼椭圆和头廓线绘制是一个繁重复杂的过程，往往整个汽车的研发周期取决与车身布置的周期，而在车身布置当中人体模型的眼椭圆手伸及面等又已经标准化，使设计人员经常处于一中重复劳动 操作的过程中。 所以 UG这一软件将诸多行业标准，将诸如眼椭圆以及头廓线的绘制方法集成其中，省去了复杂的定位计算过程，已知起始条件就可以将其在UG建模版块中画出，这样使工作量大大减少，工作效率相应的大大提高。 选择眼椭圆的标准，现在最新的版本是 SAE J941 2020，因为此车型是民用版本，并不需要选择 99%以满足过高的要求。 所以选择眼椭圆和头廓线百分位 95%，再选择 A型车辆。 A类汽车是指 H点高度低于 405mm且方向盘直径小于 450 mm的汽车。 通常包括轿车、旅行车及轿车变型车。 B类汽车是指 H点高度在 405530 mm范围内且方向盘直径在 450560 mm范围内的汽车。 通常包括中型及重型载货车及一些大客车。 由于本文针对车进行内部布置设计，因此 B类汽车眼椭圆定位在此不再赘述。 见图。 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 23 图 定义车辆类型和百分位 根据先前摆放的人体模型从而得到座位的调整量，选择移动的范围以及座椅位置：驾驶员和前外侧乘客。 在此需要定义脚踏板参考点（ PRP）、 SGRP（ H点）、脚踏板踵点（ AHP）的位置。 图 定义关键参考点 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 24 如图 ，眼椭圆的位置与这些点的位置有关。 从图列表中可以查看如 何定义这些参数，根据图 3点后，系统将自动获取这些点的位置和参数并显示在窗口里。 当然也可以手工输入相应的参数坐标，完成输入后选择排挡类型（默认具有离合器踏板）。 见图。 图 关键点参考图 系统将默认创建左、右两个眼椭圆。 设定好眼椭圆特征放置的图层。 完成眼椭圆的创建得到的结果如图 所示。 图 眼椭圆头 头廓线的创建结果 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 25 头廓包络面的用途 头廓包络面主要用作驾驶员和乘客的头部空间设计。 在车身内部布置中，顶盖高度的确定是非常重要的。 它对汽车外形设计起到非常 重要的作用，因为外形设计必须考虑驾驶员和乘员的乘坐空间。 对于驾驶员，保证必要的头部空间是行驶安全性的要求。 从设计艺术学上讲，不合适的头部空间会造成空间压抑的感觉。 见图。 图 头廓包络面用途 还有种布置方式是：在顶盖高度的确定时，主要从头部空间来考虑。 顶盖约束的原理即是 :假设顶盖高度己知，通过头部空间来约束 H点。 这样设计的 H点可以满足头部空间的要求。 顶盖的校核 由人体模型头顶部垂直向上 100135mm为车顶内饰线。 车顶厚度一般取 1525mm。 考虑到驾驶员头顶处的车高并 非汽车的最大高度处，从而再上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 26 增加 2040 mm作为汽车总高的设计参考值。 然而对于已经规定汽车高度的本次设计来说，只要布置的人头部高度完全满足要求即可。 见图。 图 头部间隙 4 驾驶员手伸及界面 当驾驶员在高速驾驶时，其神经总是处于较为紧张的状态，因而要求确保其操作方便而有效。 并能防止误操作。 从操纵方便性出发。 应能保证驾驶员在身体躯干部位不大变动的情况下。 能方便地操纵转向盘、踏板、变速杆以及各种按钮。 因此国际标准 ISO3958对车内操作杆件、控制钮件、开关等的合理布置及检验作了详细的说 明并引出了驾驶员手伸及界面的概念。 汽车驾驶员的手伸及界面是指驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中、身系安全带、一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间界面 ,见图。 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 27 图 手伸及界面示意图 驾驶员手伸及界面数据是在手伸及界面测量台上测得，再经统计分析后得到的。 由于在测量时测量杆的一端是一个 25mm的三指抓捏式操作按钮，因此在实际应用中，应根据操作钮件的型式进行一定的修正。 例如 :指点式按钮的伸及范围应比抓捏式的往前加长 50mm:手推式按钮的伸及范围要比抓捏式的往后缩短 50mm。 驾驶员在正常坐姿下， 由于受到安全带的限制和车内空间的影响，其实际的伸及能力一方面与驾驶员自身的伸及能力有关，另一方面与驾驶室的内部布置尺寸有关。 驾驶员自身的伸及能力主要取决于身材的长短。 对于一定百分位的男女混合目标驾驶员群体，由于男子平均身材要长于女子，则整体身材的均值还要考虑群体中男女所占的比重。 显然，最大伸及界面与驾驶员自身伸及能力有关，它可以通过各种不同百分位的男女比例来加以区别。 另一方面，它还受驾驶内部结构尺寸的影响，有驾驶室尺寸综合因子 G不同加以区别。 G因子是通过测量统计出同类汽车内部影响手伸及界面的几项尺寸。 与伸及 面有关的驾驶室尺寸见图。 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 28 图 伸及面有关的驾驶室尺寸 它们分别在国际标准 ISO3958中有直接的定义，适用于座椅背靠角 β（ 9176。 33176。 ） ,最后 H点至踵点的垂直距离 HZ（ 130mm520mm） ,H点水平调节量（最小值） HX（ 130mm） ,方向盘直径 D（ 330 mm600mm） ,方向盘倾角α（ 10176。 70176。 ），方向盘中心到踵点水平距离 WX（ 660mm152mm） , 方向盘中心到踵点垂直距离 WZ（ 530mm838mm）。 G值既反映了驾驶室尺寸对手伸及界面的影响，同时也反映了驾驶室适合的驾驶员群体的平均身材。 于是，手伸及界面就可以根据 G值和男女比例来确定。 除此之外，所采用的安全带型式是决定驾驶员手伸及界面的另外一个重要因素。 采用三点式安全带的驾驶员伸及能力较采用两点式安全带的差，主要由于三点式安全带的肩带对肩部具有一定的束缚作用。 将在测量台上测得的数据根据 G值和男女比例进行分类，对于三点式安全带和两点式安全带各列成 21张数据表格，用来构造手伸及界面的曲面模型。 其中 G值分成 G一 、一 G、 G、 G、 G、 G G :分为 50:50、 75:25和 90:10三上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 29 种驾驶员男女比例。 表格中的数据是手伸及界面上的点相对于 HR基准面的前后距离。 驾驶员手伸及界面的建立 要建立驾驶员手伸及界面，首先要定位 HR基准面。 HR基准面是垂直于车身坐标系 X坐标轴的平面。 定位 HR基准面之后，根据表格中的数据就可以构造出手伸及界面。 HR基准面的定位方法如下 : 1)测量出被检车辆驾驶室的以下几项尺寸： ZXZ WWH 、、  及D。 2)由公式（ ） 计算出驾驶室尺寸综合因子 G。   ZXZ WWDHG „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ （ ） 3）本次设计各项尺寸如下：mmDmmWmmWmmH ZXZ 300,105,28   3602 „ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ （ ） 根据公式 （ ） 将  , 转化成弧度值，分别是 ， ，。 将以上 数据全部代入公式（ ） 得出 D 4）计算 HR基准面 X方向的位置。 如果 099786  XHG .HR基准面位于最后 H点处。 反之 , HR基准面位于 AHP后方 G99786 处。  G ，所以是在最后 H点处。 5）建立 3个正交平面：基准面 HR，驾驶员座椅对称平面以及通过最后H点的水平面，这三个平面构成了直角坐标系。 6）测量出被检 验的手操作钮件在这一坐标系的坐标值。 7） G值一共分为 7档，而男女驾驶员比例分为 3档这样一共有 21张表格上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 30 可供参考查阅。 根据算得的 G值和使用情况确定男女驾驶员比例，从 21张表格中选取相应的表格。 为节省篇幅，这里摘录其中一张表格供参考，见表。 表 手伸及界面 （ G,男女驾驶员比： 90/10） mm 超过H 点高度 驾驶员中心线外侧测量点 驾驶员中心线内侧测量点 400 300 250 200 100 50 0 0 50 100 200 250 300 400 500 600 800 464 513 530 544 564 570 576 576 587 591 581 569 555 518 471 700 532 574 589 599 614 620 624 626 640 646 638 628 615 584 542 600 583 618 631 640 649 650 649 659 675 682 679 672 662 634 592 525 500 615 645 657 665 669 663 651 675 691 701 706 702 694 667 622 555 450 624 652 664 673 674 663 644 677 691 703 714 712 706 677 629 563 400 629 655 668 677 674 701 718 719 713 683 631 568 350 629 654 667 677 671 695 718 722 718 685 628 568 300 625 649 663 673 664 684 715 722 718 683 620 565 250 617 639 655 666 654 668 708 718 716 677 608 557 200 605 626 643 656 640 649 698 711 710 666 590 545 100 567 586 608 624 666 687 688 634 540 509 0 512 531 558 579 620 649 653 585 471 100 441 461 494 520 560 598 605 521 383 运用 UG建立驾驶员手伸及界面 运用 UG 所集成的手伸及界面建立模块可以创建驾驶员最大手伸及的范围的轮廓面。 并检验是否符合 SAE J287 以及 ISO3958 标准要求。 该工具是一个独立的特征，可以对它进行编辑、复制、抑制、恢复、删除等操上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 31 作，并可以返回任何一步进行重新定义。 见图。 图 选择驾驶约束类型和男女比例 根据商务车的定义和特点选择驾驶员约束类型时选择类型 2A，因为商务车允许一部分的女性驾驶，但是并不可能象普通家用车辆那样的多，也不能象 B 类型车辆那样的少，所以选择男女驾驶员比例为 75： 25。 再定义驾驶员的各种姿势参数，见图。 上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 32 图 定义相关姿势参数 图 关键点参考 以上参数在传统的手伸及面中已经有了定义，还可以参照其中的图，也可以手动输入相关参数。 如 A40=28176。 A42=105176。 ，上海工程技术大学毕业设计（论文） 商务车车身总布置设计 33 H30=300mm L53=,W20=400mm， H70=。 或者依次选择 SGRP点和 AHP点的位置。 之后再要定义相关的方向盘参数，此时有三种结果可以显示分别是三根手指握紧、手指延伸以及手握紧。 之后就是创建的结果见图。 图 手伸及界面显示结果 驾驶员手伸及界面的应。