人机工程设计方法

W8 AHP点y坐标 H8 AHP点z坐标 L1 PRP点x坐标 W1 PRP点y坐标 H1 PRP点z坐标
代号 H14 H17 H30 H35
H41 H56 H61 H74 A18
含义 眼椭圆上缘到内后视镜下缘垂直距离 转向盘中心到AHP的垂直距离 SgRP到AHP或FRP的垂直距离 后视图上，头廓包络线垂直移动到与顶盖零件 接触时，头廓包络线中心移动的距离
乘员空间，行李箱和货箱容积 整车基本构造（两厢式还是三厢式，车门数，乘员数，座椅
排数，以及动力总成、传动系、制动系、转向系、前后悬挂、 前后桥、车轮、水箱等的轮廓尺寸和质量参数） 驱动方式和发动机布置形式（发动机前置、中置还是后置， 前轮、后轮还是全轮驱动等） 结构强度、刚度和整车的性能要求等内容
6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 总体布置图从布置草图开始 经过布置设计过程，并和整车总布置、底
盘、造型等部门的人员对布置方案确认之 后，得到所有用于造型和结构设计的硬点 和控制尺寸（硬点尺寸），绘出正式的总 布置图 总体布置图随着设计过程的进行不断丰富 和完善 通过对总布置图上各总成、部件装配尺寸 24
1. 我国汽车的分类 又可根据用途分为乘用车和商用车两大类
乘用车：主要用于载运乘客及其随身行李和临 时物品，其座位数最多不超过9个（含驾驶员）
商用车：主要用于运送人员和货物，又分为客 车和货车两大类
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6.1.1 汽车分类
2. 美国对汽车的分类 美国汽车工程师学会（SAE）标准根据驾驶
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6.2.3 硬点和硬点尺寸
1. 布置硬点
常用的硬点
硬点名称
含义
来自百度文库
C/LO（Centerline of Occupant） 乘员在指定乘坐位置的y向中心线
Cowl Point
即发动机罩C点，是汽车中心线处，发动机罩的最高点
DLO（Daylight Opening）
在布置图上，用于定义风窗透光区域边界的线
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作
在总体布置设计之前，需要对市场信息和 产品开发目标进行研究，包括
目标市场（销售地区和相关法规）
产品面向的用户群体及其特点
价格区间
竞争车型
生命周期和产量
产品级别和豪华程度
整车造型风格等
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作 通过对竞争车型进行对标分析，确定整车
3. 总体布置图的绘制 对于全新开发的产品，总布置图上应绘出：
汽车外形，主要部件（发动机总成、动力传动 系总成、行驶系、转向系、后视镜、排气系统、 备胎、座椅、仪表板、货箱等）外形和内饰轮 廓曲线
室内布置工具图形（眼椭圆、头廓包络、人体 模板、视线、安全带固定点布置区等）
驾驶员座椅、变速杆、驻车制动杆、踏板在其 整个活动范围内的若干主要位置
标题栏中填写必要的信息，如：产品名称、内 部代号、制图人信息等。有的布置图上还包含 尺寸明细栏，其中注明主要尺寸的代号和数值；
总布置图上还常常注明所参照的标准，以及最28
6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 示例1-总布置草图
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6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 示例2-某轿车布置侧视图
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作 整车基本定义完成后，即进入总体布置设
计阶段 从产品策划到造型冻结是总布置设计的主
要工作阶段 本阶段是产品开发过程中最重要、最具创
造性的一个阶段
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6.2.2 汽车总体布置
2. 总布置的内容 汽车总体布置设计是将市场的信息输入，
转化成某一具体车型的最前期工作 是对汽车外形和内部形式，发动机舱，底
当进入批量生产（SOP）阶段，产品开发过程就随着市场 投放而结束
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6.1.2 汽车产品开发的一般过程
产品开发流程是一个循序渐进、步步相关 的环节链
在整个开发流程中，对每一个阶段的开发 进程都设有一个审查、验收的关键里程碑， 从项目开始、战略意向，到设计完毕、批 量投产，在每个里程碑都必须对新车型的 所有指标进行严格考核
轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间 尺寸
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6.2.3 硬点和硬点尺寸
3. SAE J1100硬点尺寸
硬点尺寸代号采用前缀+数字+后缀的形式
表示 前缀 L
W
H
A
TL、TH
PL、PW、 PH
S、V
含义
长度 尺寸
宽度尺寸
高度尺 寸
角度尺寸
H点位置和行 程的长度、高
度尺寸
踏板布置 尺寸
面积和容 积尺寸
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6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 示例3-大客车总体布置
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6.2.3 硬点和硬点尺寸
1. 布置硬点 硬点是对于整车性能、造型和车内布置具
有重要意义的关键基准；这些基准在总布 置方案确定之后就固定下来，不能够随便 改动 经过整车、底盘和人机工程学布置之后， 就得到了一些作为造型设计输入的硬点， 造型设计中必须严格遵守硬点所限定的尺 寸和形状
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6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 通常要画出侧视、俯视和前后视图，各视
图上只需将要表达的部分画出
长度和高度方向布置主要借助侧视图表现，宽 度方向结构形状和间隙尺寸借助前后视图体现
侧视图按车辆自右向左行驶方向绘制 前后视图中，通常左半部为前视图，右半部为
后视图
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6.2.2 汽车总体布置
一个完整的产品开发项目流程包括四个主要的阶段：项目 策划、概念开发、系列开发、批量准备
项目策划是任何一个产品前期必须精心完成的重要工作， 对后续开发工作起着指导性的作用，决定产品开发的胜败
概念开发包括造型和布置设计。造型设计最终要和布置设 计相结合
系列开发是具体的平台和车型的开发。系列开发结果确认 后进入批量准备阶段，各种市场投放工作也开始展开
6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制
在绘制布置草图之前，需要根据总成和部 件的资料绘出它们的外形轮廓，并依据所 执行的标准选择合适的制图基准（即三维 坐标系原点，通常由汽车制造厂在最初设 计阶段确定）
制图基准的零点由三个正交基准平面来确定。y 基准平面为汽车纵向对称面。x基准平面是垂直 于y基准平面的铅垂平面。z基准平面是同时垂 直于y基准平面和x基准平面的水平面
盘系统（动力传动系统，行驶、转向和制 动系统，以及其它底盘总成），乘员舱和 驾驶员操控系统（仪表板、座椅、操纵机 构等），车身结构总体型式（底架、立柱、 骨架等承载结构），行李箱和货箱，以及 备胎、燃料箱和排气系统等，在满足整车 21
6.2.2 汽车总体布置
2. 总布置的内容 汽车的级别是反映整车目标定位的重要指
员乘坐空间尺寸的差异将汽车分为A、B两 大类
汽A车、类别B类H3车0-1 /乘mm坐TH空17 /间mm尺T寸L23 范/ mm围W9 / mm
A类
127~405
0~50
>100
<450
B类
405~530
0
>100
450~560
A40-1 / （°） 5~40 11~18
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6.1.1 汽车分类
2. 美国对汽车的分类 A类汽车：主要指乘用车，包括
作、测量和线图制作 主要结构断面和分块确定、前期CAE分析 结构和工艺可行性分析等
概念阶段应充分考虑新技术、新材料、新 13
6.2.2 汽车总体布置
汽车总体布置设计是概念设计的重要内容， 是整车开发周期中至关重要的阶段
汽车总体布置设计是否合理，将直接影响 着整车的使用性能
汽车总体布置设计的同时，造型设计也在 进行。汽车总体布置定型以及造型的确定， 标志着概念设计完成
空载、设计载荷和满载状态的车轮和地面线，27
6.2.2 汽车总体布置
3. 总体布置图的绘制 绘制时应注意以下几方面：
为方便查看和量取尺寸，总布置图上常常按一 定间隔绘出网格线（坐标线），通常间隔大小 取100mm或其整数倍。网格线的一端或两端应 标注上坐标值，其标注方法随不同标准会有不 同；
— 3个单点
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作
对标分析（Benchmarking）是获取同级别 车型技术指标水平的快捷途径
对于车身方面，对标分析的主要内容通常 包括：
主要尺寸对标
形状和造型风格对标
布置方案对标（发动机舱，行李箱，油箱、备 胎和散热器等布置方案）
结构形式对标
汽车制造商指定的乘员乘坐位置
Front of Dash Normal Top of Frame-Truck
驾驶员中心线处，前围板最前端的垂直切线位置 货车车架上平面位置
Cargo Floor
承载货物的表面位置
SgRP
乘员乘坐基准点
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6.2.3 硬点和硬点尺寸
2. 硬点尺寸 硬点尺寸指连接硬点之间、控制车身外部
目录
6.1 汽车产品开发过程概述 6.2 汽车概念设计 6.3 汽车人机工程设计 6.4 汽车座椅设计
汽车分类 汽车产品开发的一般过程
6.1 汽车产品开发过程概述
2
6.1.1 汽车分类
1. 我国汽车的分类 我国GB/T 15089标准中将汽车主要分为M、
N和G类（挂车和汽车列车等除外）
3
6.1.1 汽车分类
Deck Point
即后备箱D点，是汽车中心线处，后备箱的最高点
Depressed Floor Covering
地板覆盖物（如地毯）上，受到载荷之后的表面位置
Undepressed Floor Covering
地板覆盖物上表面没有任何载荷作用时的位置
Designated Seating Position
蓄电池尺寸
乘员数目 行李箱容积 前后座头部空间 前后座腿部空间 前后座肩部空间
变速器 前后轮胎尺寸
燃料箱容积 备胎
发动机悬置系统
280×170×170 mm 3
5 490 L 994 / 932 mm 1043 / 894 mm 1512 / 1522 mm 自动、手动 195 / 60R15 65 L
轿车 旅行车 多功能车（MPV） 轻型货车
B类汽车主要是商用车，包括
中、重型货车 大客车
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6.1.2 汽车产品开发的一般过程
现代汽车产品设计过程是一种并行的、协 同的、面向全生命周期的设计模式
为保证企业具有持久的竞争力，必须合理 安排产品流程
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6.1.2 汽车产品开发的一般过程
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作 整车基本概念示例
车身类型
总长 总宽 轴距 整车整备质量 驱动形式 发动机类型 前悬挂 后悬挂 转向系 排气系统 散热器面积
4门C级轿车、三厢
4714 mm 1819 mm 2700 mm 1350 kg 前轮驱动 3 L，V6 麦弗逊式 扭杆弹簧式 齿轮齿条式 单回路 0.252 m2
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某国外公司的开发流程
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6.2 汽车概念设计
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6.2.1 汽车概念设计概述
概念设计是创造性思维的体现，其主要工 作是确定方案和参数，在设计活动历程中 占重要地位
汽车概念设计包括总布置、造型、结构可 行性研究三方面
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6.2.1 汽车概念设计概述
概念设计包括
动力总成布置 整车和车身布置 整车主要硬点尺寸和性能参数确定 人机工程布置 造型效果图制作、CAS数据制作、造型模型制
的基本基调、总体布置的基本概念和约束、 主要特征和配置、主要参数的取值和重要 装备的描述等，作为本产品开发的目标
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6.2.2 汽车总体布置
1. 总布置的前期工作
市场信息和产品开发目标研究
产品的总体定位 整车整备质量，轴荷分配 基本尺寸（总长、总宽、总高、轴距、轮距、前后悬大小），
标 轿车级别的划分主要以发动机排量为依据，
同时考虑轴距和车身装备的豪华程度
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6.2.2 汽车总体布置
2. 总布置的内容 发动机和传动系的布置形式，以及各总成
和部件的布置位置、空间尺寸等，决定整 车的轴荷分配，影响整车动力性、操纵稳 定性、安全性，整车长、宽、高，以及车 身布置位置和空间
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编号 1~99 100~199 200~299 400~599
含义
内部 尺寸
外部尺寸
行李箱 货车、厢式货车 尺寸 和运动车尺寸
后缀用“-1”、“-2”形式表示该尺寸为第35
6.2.3 硬点和硬点尺寸
3. SAE J1100硬点尺寸 室内尺寸1
代号 L31 W20 H70 L8
含义
SgRP点x坐标 SgRP点y坐标 SgRP点z坐标 AHP点x坐标