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整车人机工程总布置设计硬点报告

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天宇 发表于 2015-1-10 15:47:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
  一、     概  述
整车的总布置设计过程是设计硬点(HardPoint)和设计控制规则逐步明确、不断确定的过程。设计硬点是确定车身、底盘与零部件相互关系的基准点、线、面及控制结构的统称,主要分为安装装配硬点(简称ASH,包括尺寸与型式硬点)、运动硬点(简称MTH)、轮廓硬点及性能硬点等四类。
设计硬点的确定过程就是总布置设计逐步深化的过程,后续的设计工作必须以确定的设计硬点为基础展开。但随着设计的深入和方案的修改完善,部分设计硬点还有进一步调整的可能。首次发布为《整车总布置设计硬点报告(初稿)》,项目完成时正式发布为《整车总布置设计硬点报告》。
所有硬点值都是在整车坐标系下的坐标值,长度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入)。角度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入),用度分秒表示时书写到分。长度单位未注明均为mm,角度均为°。
所有未注明的安装硬点均指与车身配合面上车身孔的几何中心点的坐标,例如:配合圆孔的坐标指配合面车身圆孔圆心坐标,椭圆孔或长圆孔的坐标指配合面椭圆孔或长圆孔的几何中心点的坐标,方形孔的坐标指配合面对角线交点的坐标。
二、      整车设计基准
     2.1.  整车坐标系
     整车设计过程中,整车总布置在catia软件三维环境下进行。它是总布置设计和详细设计中的基准线。整车坐标系与catia软件中整车part文件的绝对坐标系重合。
整车坐标系的定义如下:高度方向,取汽车前地板前段下平面为Z轴零线,上正下负;宽度方向,取汽车的纵向对称中心线为Y轴零线,以汽车前进方向左负右正;长度方向,取通过设计载荷时汽车前轮中心的垂线为X轴零线,前负后正;整车坐标系原点即为三个坐标轴的交点。
     2.2.   整车设计状态
     整车设计的设计状态按GB19234-2003规定执行,即半载状态;空载状态(整车整备质量状态)和满载状态则作为另两个重要状态进行设计校核。
在整车的布置中,将车身放平(前地板平直部分保持水平),车身作为基准保持不动,在车身上固定的底盘件也随之保持不动。车轮的不同状态构成了不同的地面线,从而得到空载、半载、满载等不同的整车姿态。
三、    整车总体设计硬点
     以下硬点主要是描述整车轮廓硬点、运动硬点以及设计布置的安装硬点等;涉及安装孔位的详细安装硬点,见附后的《硬点报告》。整车性能硬点,即对整车性能的要求。
     3.1 整车外部尺寸参数控制硬点
     整车外部尺寸参数控制硬点,即总布置轮廓硬点是控制整车外造型的基础性数据。车型尺寸参数以确定的外表面光顺数据为基础测量得到,具体数据如下表所示:
mm
4014
mm
1593
        高(空载)
mm
1892
轴  距
mm
2525
轮  距
前轮距
mm
1310
后轮距
mm
1310
前  悬
mm
621
后  悬
mm
868
接近角  (满载)
°
   28.4
离去角  (满载)
°
   21.23
最小离地间隙  (满载)
mm
148
3.2底盘系统布置主要控制硬点
车型匹配相关发动机1.3L发动机,5档手动变速箱。动力总成采用三点悬置支撑。
驱动形式为发动机中置后驱,传动轴为十字轴等速万向节。
主要设计布置硬点和运动硬点如下,底盘各总成性能硬点详见底盘各总成性能描述书:
序号
名称或条目
硬点数据
  
(坐标、长度、角度等)
备注
X
Y
Z
1
发动机
曲轴中心线与缸体后端面交点坐标
928.3
20
-105
即与变速箱安装面交点
曲轴中心线与X轴夹角
1.2°
  
变速器输出端中心点坐标
1489.7
20
-116.8
  
气缸轴线与Z轴夹角
55°
  
2
传动轴
夹角
上跳极限
14.6°
  
下跳极限
2.3°
  
设计状态
4.77°
  
长度
  
707
  
移动节中心点坐标
1545.2
20.0
-118
  
固定节中心点坐标
2248.4
16.0
-191.3
  
3
变速操纵系统
换挡角位移
13°
  
选挡角位移
  
4
悬架
  
系统
前减振器上中心点
22.2
±494.0
357.2
  
后减振器上中心点
2274.8
±409.0
51.2
  
静挠度
55.0mm
空载
49.5mm
空载
5
车轮
  
(半载)
前轮轮心
-5
±658.8
-145.3
  
后轮轮心
2520
±654
-174
  
前轮接地点坐标
-7.6
±654.2
-416.4
  
后轮接地点坐标
2517.4
±655
-441
  
6
车轮定
  
位参数
前轮外倾
1°18′(空载)
1° (半载)
  
前轮前束
(0±1)mm
  
主销内倾
9°47′(空载)
10° (半载)
  
主销后倾
3°24′(空载)
3°30′ (半载)
  
7
车轮跳
  
动参数
前轮
空载到半载
8
  
半载到满载
13.5
  
满载到上极限
33.5
  
后轮
空载到半载
23.6
  
半载到满载
7.9
  
满载到上极限
61
  
8
转向
  
系统
车轮最
  
大转角
38.7°
  
35.8°
  
转向机行程
148 mm
  
方向管柱上下倾斜可调角度
  
转向盘圈数
4.33圈.
  
9
制动
  
系统
真空助力器助力比
4.97
  
制动踏板杠杆比
4.3
CAE分析
手刹手柄工作角度
  55°
  
10
排气
  
系统
主消声器中心坐标
1779  
-270.9  
-95.8
  
2240.5
-214.1
-97.1  
  
11
供油
  
系统
油箱口几何中心坐标
1658.5  
266.3  
34.5  
  
3.3 车身主要总成控制硬点
序号
设 计 硬 点
硬 点 描 述
备 注
1.      
前风窗玻璃倾斜角度
46°
2.      
侧窗玻璃倾斜角度
12.5°
3.      
前车门开启角度
32°/55°
一级/二级开度
4.      
后车门最大滑移行程
768.4
5.      
发动机罩最大开启角
80°
6.      
后背门最大开启角度
82°
7.      
仪表板最大宽度
1245(Y向)
8.      
仪表板中部对称中心面
Y=37
XZ平面
3.4  人机工程布置设计硬点
人机工程布置是否合理是决定整车舒适性的一个重要方面,因此在车辆设计过程中需要对整车的人机工程尺寸数据进行详细的布置分析。车型设计以标杆样车的数据为基础,采用中国国家标准进行布置校核。整车人机工程方面的主要控制硬点具体如下表所示:
序号
设  计  硬  点
硬点描述
备注
X
Y
Z
  
1
驾驶员座椅R点坐标
875
-290
425
  
2
第二排座椅R点坐标
1700.5
-344
453.5
  
3
第三排座椅R点坐标
2492.5
-344
448.5
  
4
驾驶座椅H点水平行程L23
120
  
7
95%驾驶员踵点坐标
158.8
-290
53.5
  
8
前舱头部空间H95
901
  
9
第二排座头部空间H96-2
970
  
10
第三排座头部空间H96-3
966
  
11
95%驾驶员人体坐姿角度
L40=25o, L42=100.8o,
  
L44 =122.2o ,L46=96.4o
  
12
95%第二排乘客人体坐姿角度
L41=20o, L43=92.5o,
  
L45 =91.8o ,L47=110.7o
  
13
95%第三排乘客人体坐姿角度
L41=20o, L43=102.4o,
  
L45 =122.7o ,L47=131.8o
  
14
转向盘倾角L25
34.9 o
  
15
最下位置转向盘中心点
-733.3
295.4
-437.5
  
16
加速踏板上表面中心点
13.0
-135.6
159.5
  
17
制动踏板上表面中心点
38.1
-258.3
197.8
  
18
离合踏板上表面中心点
38.8
-389.1
217.5
  
19
行车制动踏板与转向盘之间的距离L13
639
  
20
前后R点距离L50
825.5
  
21
前R点至前踵点的垂直距离H30
372.5
  
22
前R点至前踵点的水平距离L53
716.2
  
23
前R点至转向盘中心的水平距离L63
    
411
  
24
前R点至转向盘中心的垂直距离H93
298.1
  
25
第二排座R点至踵点的水平距离L64-2
456.1
  
26
第三排座R点至踵点的水平距离L64-3
591.1
  
注:此表尺寸代码为中国国家标准GB19234-2003中的规定。
四、      总成总布置安装硬点
五、      结束 语
上述硬点是总布置根据总体设计原则,采用最新设计数模(沿用件、设计件等)在三维环境下布置后,确定的设计硬点;它为后续的底盘、车身、电气等部件的详细设计工作提供了设计依据,同时也是设计方案的一个说明。
这些设计硬点可能会根据设计方案的更改进行适当的调整。


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hx000007 发表于 2015-1-11 21:01:44 | 显示全部楼层
感谢楼主奉献!!!!!!!!!!!!
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hx000007 发表于 2015-1-11 21:01:49 | 显示全部楼层
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