1、本科生毕业设计（论文）I摘 要伴 随 着 社 会 科 技 的 不 断 前 进 ， 现 代 汽 车 车 身 造 型 设 计 也 在 迅 速 变 革 与发 展 。 人 机 工 程 学 、 空 气 动 力 学 和 现 代 化 制 造 方 法 的 发 展 促 使 汽 车 车 身 造 型的 不 断 更 新 和 完 善 ， 传 统 与 创 新 艺 术 风 格 的 有 机 结 合 也 影 响 着 车 身 总 布 置 的美 学 实 践 。 然 而 ， 每一款新车型的问世都离不开车身造型和它的设计工具，汽车车身布置设计是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。本次设计首先从车身造型设计的研究的意义、研究的
2、任务，研究的方法及未来车身开发的前景进行阐述。并对传统的车身造型设计和现代车身进行了比较说明。对现代汽车总布置设计中已普遍使用的CAXA技术发展进行了详细介绍。本次设计主要内容是根据人机工程学的理论和在汽车上实际应用的分析，进行车身总布置设计。本文介绍汽车总布置设计工具的人体模型，眼椭圆。提出了综合考虑驾驶员舒适性、视野性、腿部操纵空间、方向盘、顶盖等因素的H 点区域法。CAXA对于提高车身总布置的质量效率缩短产品开发周期具有非常大的现实意义。关键词：车身布置设计；人机工程学；车身本科生毕业设计（论文）IIAbstractFollows the social science and techn
3、ology unceasing advance, the modern automobile body is always arranging also in the rapid transformation and the development.The man-machine engineering, the aerodynamics and the modernized manufacture method development urges the unceasing renewal and the consummation which the automobile body alwa
4、ys arranges, traditional and the innovation artistic style organic synthesis is also affecting esthetics practice which the automobile body always arranges.However, each section new vehicle being published cannot leave the automobile body always to arrange and its design tool, the automobile body to
5、tal arrangement is an automobile conceptual design stage quite important project design work.This design first from the automobile body modelling design research significance, the research duty, the prospect which the research method and the future automobile body develop carries on the elaboration.
6、And always arranged the design and the modern automobile body to the traditional automobile body has carried on the comparison explanation.This design primary coverage is according to the man-machine engineering theory and on the automobile the practical application analysis, carries on always arran
7、ges the design.This article introduced the automobile always arranges the design tool manikin, the eye ellipse.Proposed the overall evaluation pilot comfortableness, the field of vision, leg department factor and so on operation space, steering wheel, roof panel H region law. CAXA regarding enhances
8、 the quality efficiency reduction product development cycle which the automobile body always arranges to have the extremely big practical significanceKey words： general arrangement；Ergonomics ； Auto-body本科生毕业设计（论文）III目 录第 1 章 绪 论 .11.1 车身总布置研究的意义 .11.2 本次设计的任务 .1第 2 章 汽车造型设计 .32.1 汽车造型的发展史 .32.1.1 外
9、型设计 .72.1.2 内饰设计 .9第 3 章 车身总布置尺寸参数的确定 .103.1 整车布置的基准线 零线的确定 .103.2 福田风景车身外廓尺寸参数确定 .113.3 车身内部尺寸参数确定 .133.3.1 汽车内部布置设计方法 .133.3.2 人体模型 .143.3.3 确定乘员设计基准点 R 及座椅调整范围 .153.3.4 脚踏板的布置设计 .163.3.5 眼椭圆 .16第 4 章 车身设计方法 .194.1 传统的车身设计方法 .194.2 现代设计方法 .194.3 车身总布置内容 .204.4 人机工程学在汽车车身总布置上的应用 .204.5 车身承载方式的确定 .2
10、14.5.1 车身的承载方式 .214.5.2 福田风景承载方式的确定 .234.6 动力总成的布置 .244.6.1 动力总成布置的原则 .244.6.2 福田风景动力总成的布置 .254.6.3 内部座椅的布置及座椅的设计 .25第 5 章 结束语 .28参考文献 .29致 谢 .30本科生毕业设计（论文）IV附 录 .31Automobile body designs evolution and develops .31本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪 论1.1 车身总布置研究的意义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。整车总布置提供了汽车的长、宽、高
11、、轴距等控制尺寸，轴荷分布范围以及散热器、动力总成、前后桥、传动轴与车轮等轮廓尺寸和位置。据此在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等。然后在此基础上，按满载情况绘制 1：10 的车身布置图。本次设计的参考车型是福田风景，目前，一些制造轻型客车企业，如华晨金杯等都是引进国外技术这一局面，这样限制了我国轻型客车车身设计走自己的特色和发展，若要改变我国汽车的现状，首先要提高汽车车身设计水平。汽车的更新换代关键在于车身。汽车车身的经济效益远远高于底
12、盘和发动机两大总成。国内外汽车生产实践证明：整车生产能力的发展取决于车身的生产能力；汽车的更新换代在很大程度上也取决于车身；在基本车型达到饱和的情况下，只有依赖车身改型才能打开销路。所以车身设计在整车设计中占有重要地位。在本次毕业设计中选择福田风景车身总布置设计这个课题。1.2 本次设计的任务汽车的总布置设计其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求，并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。其中包括驾驶操作空间尺寸的布置，车内乘客空间尺寸的布置，座椅尺寸参数与特性参数的选择，车身的外观造型，车身内饰材料的选择，汽车的驾驶视野，汽车的驾驶性能与乘坐性能等，
13、这些与人的感觉与视觉有直接联系的方方面面，都会对汽车产品的设计质量、品位和市场竞争力产生巨大的影响。本次毕业设计我的题目是福田风景轻型客车车身总布置：（1） 结合汽车设计，汽车车身设计所学的内容，对风景轻型客车进行车身总布置设计。（2） 各部分布置要协调一致，内部布置要符合人机工程学的要求，外形要本科生毕业设计（论文）2符合有关法规的要求，同时要兼顾空气动力学及美学的要求。（3） 完成设计图纸一套。本科生毕业设计（论文）3第 2 章 汽车造型设计2.1 汽车造型的发展史汽车自诞生至今已有 112 年的历史,经历了马车型汽车，箱型汽车，甲壳虫型汽车，船型汽车，鱼型汽车以及楔型汽车等六个阶段的演变
14、。总结历史,是为了展望未来。下面就以汽车图片介绍一下各历史时期的风格特点。马车型汽车1885 年制造第一辆摩托车, 1886 年，卡尔 奔驰制造出世界上首辆三轮汽车。从 19 世纪末到 20 世纪初,世界上相继出现了一批汽车制造公司,除戴姆勒和奔驰公司外,还有美国的福特,英国的劳斯莱斯、法国的雷诺、标致、雪铁龙、意大利的菲亚特等。这个时期,人们的主要精力在不断改进汽车的机械结构方法。即想办法让汽车行驶起来,速度要快，操纵要稳定。在车身造型方面还没有专门的设计人才，大家都不约而同地沿用马车的型式，因此，当时人们把汽车称为无马的“马车”。图 2-1 马车型汽车箱型汽车马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，
15、美国福特汽车公司在 1915 中生产出一种新型的福特 T 型车，这种车的车室部分很象一只大箱子并装有门和窗，人们把这类车称为“箱型汽车 ”。本科生毕业设计（论文）4早期的箱型汽车以美国的福特 T 型车最为著名，年产量达到 30 多万辆，占美国汽车总产量的 70%-80%。图 2-2 美国的福特 T 型车随看生活节奏的加快，人们对车速的要求也越来越高。要想使汽车跑得快，有两条主要途径，一是增大功率 二是减小空气阻力。因此人们开始降低车的高度减小空气阻力。随着车顶高度的降低，前窗玻璃不断变窄，影晌前方的视野，乘员感到十分憋闷。后来放弃了降低高度提高速度的办法， 转而通过提高功率的办法来克服空气的阻
16、力。这样一来，发动机由单缸变成四缸、六缸、八缸，而且气缸是一列排开的，因而发动机罩也随之变长。典型的例子就是意大利 1931年生产的阿尔法罗密欧牌汽车的外型。作为高速车来讲。箱型汽车是不够理想，因为它的阻力大，大大妨碍了汽车前进的速度。所以人们又开始研究一种新的车型-流线型汽车。甲壳虫型汽车l934 年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车，首先采用了流线型的车身外形。1936 年福特公司在“气流” 的基础上，加以精练并吸收商品学要素研制成功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练并具有动感俯视整个车身呈纺锤形很有特色。受其影晌以后出现的流线型汽车有 1937 年的福特 V8 型、1937 年
17、的菲亚特和 1955 年的雪铁龙等。流线型车身的大量生产是从德国的“大众” 开始的。 1933 年德国的独裁者希特勒要求波尔舍(1875 l951 年)设计一种大众化的汽车，波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。本科生毕业设计（论文）5图 2-3 德国大众甲壳虫波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处成为同类车中之王。甲壳虫也成为该车的代名词。由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到 l949 才真正大批量生产，并开始畅销世界各地，同时以一种车型累计生产超过二千万辆的记录而著称于世。船型汽车美国福特公司经过几年的努力于 1949 中推出具有历史意义的新型的福特 V8型汽车。这种车型改变了以
18、往汽车造型的模式，使前翼子板和发 动机罩，后翼子板和行李舱罩溶于一体，大灯和散热器罩也形成整体，车身两侧形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很象一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”福特 V8 型汽车的成功， 不仅仅在外形上有所突破，而且还首先把人体工程学应用在汽车的设计上。强调以人为主体的设计思想也就是让设计师置身于驾驶员及至乘员的位置，来设计便于操纵、乘坐舒适的汽车。船型汽车不论从外形上还是从性能上来看都优干甲壳虫型汽车，并且还解决了甲壳虫型汽车对横风不稳定的问题。这是因为船型车发动机前置。汽车重心相对前移，而且加大了行李舱，使风压中心位于汽车重心之后的缘故，所以遇到横风就不会
19、摇头摆尾。从五十年代开始一直到现在，不论是美国还是欧亚大陆不管是大型车或看是中、小型车都采用了船型车身。从而使船型造型成为世界上数量最多的一种车型。本科生毕业设计（论文）6图 2-4 美国福特 V8 型小客车鱼型汽车船型汽车尾部过分向后伸出 形成阶梯状 在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜 倾斜的极限即成为斜背式。由于斜背式汽车的背部象鱼的脊背， 所以这类车称为“鱼型汽车” 。鱼型汽车和甲壳虫型汽车光从背部来看很相近但仔细观察可以看出鱼型汽车的背部和地面的角度比较小尾部较长围绕车身的气流也比较平顺 涡流阻力也较小。另外鱼型汽车基本上保留了船型汽车的长处，
20、车室宽大，视野开阔，舒适性也好另外鱼型汽车还增大了行李舱的容积。最初的鱼型车是美国 1952 年生产的别克牌小客车。1964 年美国的克莱斯勒顺风牌和 1965 年的福特野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后世界各国逐渐主产鱼型汽车；鱼型汽车存在的缺点：由干鱼型车后窗玻璃倾斜太甚，面积增加两倍强度下降，产生结构上的缺陷。鱼型车还有一个潜在的重大缺点就是对横风的不稳定性。鱼型车发动机前置车身重心相对前移，一般来讲横风的风压中心和车身重心接近。但由干鱼型车的造型关系在高速时会产生一种升力使车轮附着力减小，从而抵挡不佳横风的吹袭，发生偏离的危险。鱼型车的这一缺点人们想了很多办法加以克服，例如人们在鱼型车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾” 以克服一部分扬力，这便是“鱼型鸭尾”式车型。图 2-5 美国 1952 年生产的别克牌小客车楔型汽车
