摘 要

车身的布置与设计是整车布置中的重要一环，它的设计好坏直接反映在车内空间、内饰布置等方面，而这些方面又与人体乘坐舒适度息息相关。因此，为了拥有良好的车身布置与设计，人机工程学越来越多的被应用于车身的布置设计中。本文即在参考前人经验的基础上，应用人机工程学在布置与设计中。

本次设计目的是希望完成一款轻型客车较好的车身布置与设计。文章首先确定目标车型的相关性能、外部主要尺寸等参数，通过参数设计出车型的大体轮廓。之后完成驾驶员在整车中的定位，通过驾驶员位置来确定眼椭圆等人机工程学的工具并完成车身内部空间布置。最后使用人体尺寸模板、眼椭圆的工具完成对人体舒适度的校核并完成车身总布置图的绘制。

关键字：车身总布置设计；人机工程学；眼椭圆

Abstract

The layout and design of the car body is an important part of the vehicle layout, its design is directly reflected by the car interior space, interior layout and so on, and these aspects are closely related to human body riding comfort level. Therefore, in order to have a good car body layout and design, ergonomics are increasing used in the layout of the body design. This paper is based on previous experience, apply ergonomics to the layout and design.

The purpose of this design is to complete a light bus’s body layout and design. The article first determines the relevant performance of the target model, the external main dimensions and other parameters to design the general outline of the model. After the completion of the driver positioning in the vehicle, determine the eyellipse and other ergonomic tools and complete the interior space layout. Finally, use the human size template, eyellipse tools to check on human comfort level and complete the drawing of the general arrangement of a car body.

Key Words: Car body layout design; Ergonomics; Eyellipse

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及目的 1

1.2 国内外研究情况 1

1.3 设计方法介绍 1

第2章 总体参数设计 4

2.1 类型与结构 4

2.1.1 驱动和布置形式 4

2.1.2 轮胎的选择 4

2.1.3 发动机参数 4

2.2 外形主要尺寸 5

2.2.1 外廓尺寸 5

2.2.2 轴距 5

2.2.3 前轮距和后轮距 5

2.2.4 前悬和后悬 6

2.3 质量参数 6

2.3.1 整车整备质量 6

2.3.2 汽车总质量 6

2.3.3 轴荷分配 7

2.4 性能参数 7

2.4.1 动力性参数 7

2.4.2 通过性参数 8

2.4.3 操纵性参数 9

第3章 车身的总布置设计 10

3.1 人机工程学 10

3.1.1 概念 10

3.1.2 在车身设计中的应用 10

3.1.3 人体尺寸与人体模型 11

3.1.4 人体的舒适姿势 12

3.2 基准的建立 13

3.3 轮罩布置 13

3.4 驾驶员位置的布置 13

3.5 驾驶员的眼椭圆 14

3.5.1 概念 14

3.5.2 眼椭圆的设计方式 15

3.5.3 P点及E点 15

3.5.4 眼椭圆的设计 17

3.6 驾驶员的头廓包络 18

3.6.1 头廓包络线的定义 18

3.6.2 头廓包络面的确定 18

3.7 汽车内部空间布置 20

3.7.1 方向盘的布置 20

3.7.2 踏板的布置 21

3.7.3 仪表板布置 21

3.7.4 顶盖及前后挡风玻璃 22

3.7.5 乘员空间及车身倾斜度 23

3.8 外后视镜布置 23

第4章 总布置校核 24

4.1 视野性校核 24

4.1.1 视野范围校核 24

4.1.2 外后视镜校核 24

4.2 A柱双目障碍角校核 24

4.3 人体舒适性角度校核 25

4.4 发动机盖和后门的校核 25

第5章 结论 27

参考文献 28

附 录 29

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 研究背景及目的

各国的汽车工业发展历程表明，整车制造能力的增强主要依赖于车身的制造能力，汽车的推陈出新、改性升级等都也都依赖于车身^[1][2]。汽车车身设计的好坏直接影响着对应汽车的质量和销售，因此无论是国内还是国外的汽车企业在汽车造型、表面喷装、总布置设计、内饰设计、结构强度等方面都投入巨大人力物力并且取得了巨大进展^[3]。但是，汽车车身设计依旧是汽车发展史上的最年轻的学科，还有很长的路要走。

本文通过对轻型客车车身的布置与设计，来使其达到更好的总布置设计、更好的符合人体工程学原理，希望可以在轻型客车车身设计方面有一定示范作用。

1.2 国内外研究情况

随着汽车产业的不断发展，现代汽车在设计理念上面更多的偏向于人性化与舒适化，因此人机工程学需要更多的被应用于车身的设计布置中。国内目前研究领域多为在车辆总布置环节中应用人机工程学的研究，例如应用人机工程学理论完成驾驶区的三维建模、驾驶区操纵布置、外视镜视野校核以及座椅的设计分析，对车身总布置进行详细阐述^[4]。或在考虑舒适性等因素上对H点进行优化设计，然后对新的车内空间进行人机工程学分析和校核^[5-7]。国外将CATIA V5强大的知识基础工程和参数化建模功能有机地结合起来，使得车体布局协同设计可以实现^[8]。可以根据对象的特征和字符之间的连接实现整个相关参数的车身布局的知识驱动。这样在修改参数的时候可以更加方便的由局部实现整体的变化^[9、10]。

1.3 设计方法介绍

传统的车身设计方法较复杂，它要求设计图样必须应用刻有坐标网格的铝板和三维立体模型^[3]。此方法基本上分为两部分。

（1）、初步设计阶段。其中包括了制作车身总布置草图、绘制1:5的彩色效果图、雕塑1:5油泥模型等内容；