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1、Y翎點(diǎn)十+令 工?鼻卻蜂交mu
第六講人體工程學(xué)在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
主講:江發(fā)潮
二o—O年六月
1
#
0 _、概述
人機(jī)工程學(xué)的目檢
研究.解決工程技術(shù)設(shè)計(jì)與人體之間的關(guān)呆? 在車身設(shè)計(jì)中應(yīng)用的目的I
以人(1|駛員、乘客)為中心 從人體的生 理、心理和人體的運(yùn)動(dòng)出發(fā).研究車身設(shè)計(jì)如何適 應(yīng)人的需要(舒適、方便、可靠、安全、芙觀》? 設(shè)計(jì)一個(gè)量鉉的人?車?環(huán)境系統(tǒng)?
K以人體基本尺寸為依據(jù).確定車內(nèi)的有效空閶和各 館件、總成的布■位■願(yuàn)尺寸關(guān)Ih
2、 以人的生理機(jī)
2、構(gòu)為依h進(jìn)行座椅設(shè)計(jì);
3、 以人的操縱范圍和操縱力為依據(jù).設(shè)計(jì)操縱藏置I
4、 以人的視竟特性為依據(jù).設(shè)計(jì)駕駛信息系統(tǒng)I
5、 以人體運(yùn)動(dòng)學(xué)為依研保護(hù).安全帶、掘 動(dòng)、車門零I
6、 以人的生理要求為依振.設(shè)計(jì)空調(diào)紊統(tǒng)|
7、 以人的生理特性為依據(jù).研理設(shè)計(jì)費(fèi)學(xué).
#
#
色"蘭:矢體樣板和h點(diǎn)人體模型
用于車身■內(nèi)布置設(shè)計(jì)
S點(diǎn)?肩點(diǎn)
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H點(diǎn)?蔚點(diǎn)
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定必H點(diǎn)是人體身亀與大■的交接點(diǎn).即膳點(diǎn)(Hip Point). 5
2
3、
人體?數(shù)一墓本尺寸分布規(guī)律.習(xí)慣動(dòng)作
2)崖椅布置一座螯高度、靠育角度.H點(diǎn)位覽
3) 車身笛構(gòu)一鳳窗?立柱尺寸.位覽
4) 車內(nèi)外布■-儀喪、方向盤、各種后視價(jià)( 視野的擴(kuò)大)的位置
5) 外部環(huán)境一各種視覚障礙.代侯條件
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3.2、汽車駕駛員眼橢圓
3?2?行汽車貫?!員?■■室義和作用
宜匕駕駛員以正冷駕姿燮在莓題上時(shí).其眼 睛的位■在車身崖標(biāo)中的疣計(jì)分布0S形.
作用:設(shè)計(jì)、枝驗(yàn)汽車車身的布■尺寸及WH.
3.22
4、■定
血 ISO4513《道聘車輛一性能一關(guān)于莓 駛員KM^V-RAH9I定方法》
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323、樣板
M: 1) flX—X, Y—及北一Z
2)確定眼棉圓的中心座標(biāo) [X. Y1《左R) x Y2 (右R) . Z]
3) ?定眼棉BI的長(zhǎng)短納
4)聽(tīng)定眼1圓的方位角
6、
13
⑥324、眼備■樣険在車身視圄上的定儀 、"應(yīng)對(duì)轎車、貨車敗大客車分別定位,以僑車為例子.
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事5)方向金與儀表西板的沁
便16嘆2由方向處形咸的宵區(qū)二
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3i4-a乎伸及界面在車勺中的實(shí)際影狀
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方向盤的安裝角 度越平覆?tt 員可俺nt加的力
18大,方向盤安 裝角度逢常選在 便于活動(dòng)的15? 70度的?
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@4.2.腳的操縱范圍
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頭 五.汽車座椅設(shè)計(jì)
5.1>概述
仁汽車產(chǎn)H功用
D . X**員的質(zhì)童.覆和和衰減由車身傳來(lái)的沖 擊和娠動(dòng);
2)、給莓駛員提供良好的工作條件.并為乗客創(chuàng)造 舒適和安全的乗峑條件?
32
11
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12、I 丫可xr戻
2, 汽車”的設(shè)計(jì)豪求 與汽車類型和產(chǎn)椅類型有關(guān)
n良好的靜林性.即,尺寸、矽狀、體壓分布.觸礴、
視野峯
2)良好的動(dòng)埔性?
3) 有足夠的縮構(gòu)強(qiáng)度.剛度和壽命.具有足夠的安全性.
4) 結(jié)構(gòu)囊凄.外形與色形應(yīng)關(guān)大方.與車身內(nèi)飾 相協(xié)調(diào).并盡可能減輕廣童.降低成本.有良好的結(jié)構(gòu) 工藝性.
& 5.2.座椅的結(jié)構(gòu)
汽車座椅一般由骨架.座墊、靠背和調(diào)節(jié)裝覽等組成.
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13、2-
?架周定在車身堆板上.用以支揮整個(gè)座椅和人體質(zhì) 骨架可分為產(chǎn)蟄仃杯拿背骨架兩部分.
要乳 足夠的強(qiáng)度和剛度
材料;匍管.侶板.樹(shù)脂板?木材等?
2〉鼻性元件
砒 1、當(dāng)象客展量不同時(shí).彈竇變形的交化不太大、
2.較好的橫向穩(wěn)定性.壓力分布均勻.無(wú)局都陷 落現(xiàn)筑
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3〉■蟄
作用*
1. 分散彈竇和人體間的壓力,便度槿表面具有柔軟的?感:
2. 吸收振動(dòng)和喚聲的功能.
要求「柔軟、平坦.具有一定彈性.且無(wú)朝晝永久交形? 材料:棟絮、海綿.黃麻氈.泡沬JB料第.
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14、.
仁色彩應(yīng)符合車身內(nèi)飾的鋭一要求i
2、 包得很笛實(shí).以加強(qiáng)壽塑的作用.ttttffitt均布在彈
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3、 足夠的強(qiáng)度和耐唐性;
4、 面料應(yīng)耐BE并有良好的邀氣性、去涅性.尺寸■定 性和阻燃性.
材熱 棉布.毛飯品■皮革、人造革.粟料和粘膠飲
5丿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用以適應(yīng)不同身材的築員對(duì)匙和操作的不同 更求.
結(jié)構(gòu)昭前后調(diào)節(jié)式、上下調(diào)節(jié)式、靠背傾角可11 式、螢座廈角可調(diào)式和六向(上下.左右、前后)均可調(diào)式 停幾種?
#
#
9 5丄座椅的動(dòng)態(tài)特性
指座椅對(duì)從汽車的 車駝、車身 等振動(dòng)系第傳來(lái)的 沖擊和撮動(dòng)所臆起 到的靈沖作用和消 掘轉(zhuǎn)性.
15、
40
[畫Y科求T戻
總”審h 對(duì)人體的"
(1) 忍受星直援動(dòng)的能力大于忍受水平撮動(dòng)的能力?
(2) M著受振時(shí)間的增加.忍受扳動(dòng)的能力下降.
(3) 在不問(wèn)攝動(dòng)頻辜下.人的忍受篦力不網(wǎng)? A*tt 的頻車苞BI為:對(duì)于萋直振動(dòng)是4-BHz:對(duì)于水平 振動(dòng).在2Hz以下.
在相同的持鍍時(shí)間內(nèi).在2.8Hz以下.水平撮動(dòng) 允許的援動(dòng)加速度的均方根值小于墾直攝動(dòng)的相應(yīng) 值.而在2?8Hz以上.侑況則相反.
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2)曲的童姙時(shí)M
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三個(gè)主更黑撮環(huán)節(jié):輪船?總架和座篙.
1. 可
16、以進(jìn)行單獨(dú)改進(jìn).不總響整車的其它性能而獲得 赳好的效果.
2. 崖椅制造方便.成本低,改進(jìn)周期短.見(jiàn)效快? 汽車產(chǎn)椅的振動(dòng)參效主要有兩個(gè).一個(gè)是朋度C. 另一個(gè)是阻尼系敷匕它決定了座篙的提動(dòng)套祓特性
43
(2)產(chǎn)樁的伶逢輸性
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X
式中 y——臀部加速度$
X —地板加亦?
座椅的傳通特性童是座椅娠動(dòng)的待通率■[激餐頻率而交 化的轉(zhuǎn)性.它反映了厘椅衰蔽按動(dòng)的艙力.
汽車座椅的傳遞特性.用傳遞率Bo來(lái)表示.RP>
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”■串加
17、fflll-4人左室材上的無(wú)動(dòng)梅i9
據(jù)圖.當(dāng)激撮頻率在4HZ附近時(shí).將產(chǎn)生共4氐 比時(shí)娠 幅出現(xiàn)峰值I應(yīng)使產(chǎn)粗主娶是座蟄)的共振頻率3“盡童 通開(kāi)人體最敏感的4?8Hz頻率區(qū)?
#
#
5?
*2,
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5.4座椅的靜態(tài)特性與幾何參數(shù)選擇
U人體的策坐姿勢(shì)
人體究竟應(yīng)保持乞樣的乘 坐姿勢(shì)才能獲得舒適
最舒適的坐姿是臀部稍離靠背向 前移?便上體咯向上后傾斛.保持 上體與大M(B]A在90??"5?, 同時(shí),小謔向前伸,大童與小晁、 小■與WZ間也應(yīng)達(dá)到一定角 度?
18、
15
16
#
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坐楚上的體壓分布應(yīng)使燮希桶分承受的壓力星 高,由坐骨用圍擴(kuò)外圏壓力量齊降低. 宜到與坐塾館垛接儺的大腿下平面趨于量低值. 靠育上的體壓分布則應(yīng)以處曲湘臃盤兩個(gè) 部位的壓力量離?
#
二 3)產(chǎn)■的幾何參效選擇
代今\專力曲ftim
(鮎集客屋樁的幾何?數(shù)
要我舒適性與安全性.
19、
17
5.5座椅的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)
座椅的剛度有靜刖度牙動(dòng)隔度之分.由于動(dòng)朋度 與靜剛度值差別不大.且不易測(cè)定.故工程上主要 靜序度.
方法,在座筮上放置一個(gè)人體假待模型.對(duì)英施
加AH#的均勻遍堆的■取臀形板高度的交 化,取?荷變化與高度變化的比值,即為屋椅厘墊莊 下的靜剛度?
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3)產(chǎn)待的■機(jī)按動(dòng)合養(yǎng)試?
5)堂椅的?圧軫性試驗(yàn)
面形狀■試
20、
18
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在模權(quán)錢測(cè)康椅在車身地板處實(shí)際趣機(jī)攝動(dòng)輸入條件 下.測(cè)錄座塾上的加速度均方根值?
4)塞桿■性的實(shí)車追聘試*
用來(lái)評(píng)價(jià)座椅與參架的匹配關(guān)系.
被測(cè)試車輛在規(guī)定軟荷和車速條件下.在平宜.良好、 坡度*b于1%的路面上勻Mfr.
#
9)產(chǎn)椅性篦的僚合嗆
總評(píng)分法
總分也
式中,p_單現(xiàn)得分(最好為5.量差為1).
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總分鵬離的座椅性血好?
f—于
8) H的安全性試*
對(duì)安全性座If的要求是:
(D座椅應(yīng)能承受等于座椅20倍廈量的縱向第荷.
(2) MS1T應(yīng)純承受10XN縱向■荷而不變形.
(3) 用人體模型頭暮沖擅前靠育時(shí).頭冊(cè)逐度在 3耐內(nèi)不得超過(guò)80g.
<4)用吸能材料制遺的扶手應(yīng)艙在壓穹5cm時(shí).還不 與其中剛性件架相接僦?
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#
20