汽车车身设计 教学课件 作者 羊拯民 第三章　人机工程学在汽车车身设计中的应用.pptx

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1、第三章　人机工程学在汽车车身设计中的应用第一节　人体工程学中的一些基本知识第二节　人体参数和人的感觉能力与一些物理量之间的关系第三节　人机工程学在座椅设计中的应用第四节　人机工程学在色彩设计中的应用第一节　人体工程学中的一些基本知识一、基本概念二、眼椭圆本身轮廓的绘制三、确定眼椭圆样板在车身图上的位置四、与眼椭圆有关的名词术语与定义一、基本概念1.百分位数2.H点和R点3.眼椭圆1.百分位数图3-1　人的身高分布状况2.H点和R点H点是人体身躯与大腿的铰接点。H点人体模型是一种用来确定汽车车身的实际H点

2、位置的人体模型。H点人体模型由背板部、座板部、小腿部及足部等构成。用H点来确定人体乘坐位置是比较准确的，因为它是操作方便性及乘坐舒适性和眼椭圆在车身中定位尺寸的基准点，同时该点还影响到驾驶员的手伸及界面。因此，国内外车身设计时都广泛使用这个点。3.眼椭圆图3-2　眼椭圆3.眼椭圆图3-3　眼椭圆的意义3.眼椭圆图3-4　眼椭圆轮廓线的画法二、眼椭圆本身轮廓的绘制1.眼椭圆的中心坐标2.眼椭圆的长短轴3.方位角1.眼椭圆的中心坐标表3-1　眼椭圆中心离x、y、z轴的距离2.眼椭圆的长短轴(1)长轴　由于眼

3、椭圆轴线对于侧视图的和俯视图的倾角几乎相同，因此对于一定的胯点行程值，侧视图和俯视图上的眼椭圆长轴投影相等，见表3-2。(2)短轴　侧视图和俯视图上短轴的数据由表3-3给出。表3-2　眼椭圆长轴的数据表3-3　眼椭圆短轴的数据表3-4　驾驶员座椅靠背角在5°~40°时眼椭圆的位置线(眼椭圆自身坐标偏移量)三、确定眼椭圆样板在车身图上的位置1)按所确定的胯点(H点)行程，选出与其接近的眼椭圆样板。2)通过座椅设计参考点(R点)作垂直线，此线即为垂直工作线，R点与座椅的相对位置可通过三维H点人体模型(图)反

4、映出来。3)在座椅参考点以上635mm垂线上作水平线，此即为座椅靠背角为25°时眼椭圆的位置线x-x、z-z，如图3-6所示。4)为确定眼椭圆在车身俯视图上的位置，应对轿车、货车或大客车分别图3-5　H点人体模型1—脚量角器　2—小腿砝码　3—大腿砝码4—横向水平仪　5—胯部量角器　6—靠背量角器7—靠背角水平仪　8—躯干砝码及挂轴　9—头部空间控针10—背板　11—臀部砝码　12—坐板　13—H点驱轴图3-6　眼椭圆定位线图3-7　眼椭圆在车身视图上的定位四、与眼椭圆有关的名词术语与定义1)眼椭圆定位

5、线(水平方向可调试座椅)，是指当座椅靠背角从5°增至40°过程中，眼椭圆中心在侧视方向上的连线,如图3-6所示。2)视线是指由眼椭圆中心，或左或右眼椭圆中心，或左眼椭圆轮廓线上某切点引向目标点，或与一条平行于零y平面或与地平面成已知夹角的延长线。3)三维坐标系，是指设计时永久保存的三个互相正交的平面所组成的坐标系。4)正常驾驶或乘坐时座椅的水平调节行程，是指两个平行平面间的距离。5)前座椅靠背角，是指分别通过前座椅R点(设计参考)的零z平面与通过R点的驱干中心线的夹角。四、与眼椭圆有关的名词术语与定义6

6、)前座椅R点至踵点的水平距离，是指分别通过前座椅R点、踵点并且平行于零x平面的两个平面间的距离。7)前座椅R点至踵点的铅垂距离，是指分别通过前座椅R点、前座椅踵点并且平行于零z平面的两平面间的距离。8)座椅升程是指正常驾驶或乘坐时，在座椅水平调节行程内，从前座椅R点到座椅调至最前位置的设计H点之间的垂直距离。9)前座椅处车内肩部宽度，是指左、右内饰表面之间的最短距离。第二节　人体参数和人的感觉能力与一些物理量之间的关系1)自然转动范围。2)勉强转动范围。图3-8　车身内部的物理参数图3-9　人体样板尺寸

7、(一)图3-10　人体样板尺寸(二)表3-5　我国人体基本尺寸(单位：mm)图3-11　特定人体站立时的线型图表3-6　人体各部位的质量和质心位置表3-7　人体各部位活动关节的位置图3-12　人体工程学操作范围1—眼点　2—肩点　3—人体工程学操作范围中心E　4—胯点H表3-8　50%驾驶员自EO点的最佳手操作范围3-13.TIF图3-14　操纵变速杆和驻车制动器的手力表3-9　手臂在不同角度和方向上操纵力(单位：N)表3-9　手臂在不同角度和方向上操纵力(单位：N)图3-15　踏板(相对于座椅)位置

8、对驾驶员施于踏板上的力的影响图3-16　人水平方向的视野范围图3-17　人垂直方向的视野范围图3-18　人的色彩视野范围图3-19　眼睛和头部的转动范围表3-10　人对各种色彩的心理感受第三节　人机工程学在座椅设计中的应用1)其安装位置、尺寸与外形以方便驾驶员驾驶为准则，并满足有关标准的规定。2)其位置与外形应能使人体有良好的坐姿与合理的体压分布，以减轻驾驶员与乘客的疲劳；同时还应保证驾驶员有良好的视野和侧向稳定感，以提高其安全性。3)应有