汽车制动踏板的型面设计研究

郑美玲

摘 要： 本文主要针对汽车制动踏板的型面设计展开深入研究，本文分为两部分内容，第一部分内容是汽车制动踏板装置的构成，针对汽车制动踏板装置的性能和内部结构进行详细介绍，第二部分内容是汽车制动踏板的型面设计，通过尺寸、位置、角度、行程、型面、臂型面和面纹路等几个方面进行设计。

关键词： 空间;舒适

【中图分类号】U463.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）09-0155-02

前言：制动踏板制造与设计对汽车结构而言至关重要，该部分制造结果的质量会严重影响到驾驶者的交通安全问题，而在制动踏板设计期间就需要针对尺寸和空间等因素进行深入分析，这样才能设计出符合驾驶者需求的踩踏空间，并确保驾驶者在遇到危险或想要停车时通过踩踏板对车速进行控制，本文基于此展开研究，希望能对相关研究人士提供参考帮助。

1 汽车制动踏板装置构成

常见的汽车制动踏板装置的内部构件如下：

第一连接件：该连接件通过轴线完成与可旋转地之间的连接，并且在固定之后可以摆放在踏板支架上，通过驾驶员的操作对推杆进行控制。

车身构件：该构件主要用来支撑并充当踏板支架的后半部分。

第二连接件：该连接主要是通过轴线完成与可旋转地之间的连接，并通过连接器与第一连接件的连接，具备良好的接合功能将碰撞所形成的外力進行有效的控制。这种接合能够将踏板之间与车身部分的运动状态进行抵消，并且能够将第二连接件部分空间与车身部分空间进行有效的接触，抵消第一连接件与第二连接件的运动冲力。

踏板支架：该构件是用来构成踏板空间的关键构件，主要是将其固定在车身上。

2 汽车制动踏板型面设计

2.1 制动踏板尺寸的确定

如图1所示得出，制动踏板手动挡踏板长度尺寸为70，自动当踏板高度尺度的建议数值为75。该尺寸范围能够符合大多数汽车驾驶者对踏板空间的使用需求，在设计期间需要充分考虑当前社会人们的人体参数，才能符合大多数人对踏板空间的要求。

2.2 制动踏板位置确定

（1）X向位置

如图2所示得出，在进行X方向位置设计期间为了确定位置和尺寸，需要针对汽车本身使用人群进行定位，比如定位人群对象性别，或是对象群体职业。比如在定位人群对象为男性赛车手就需要针对男性的普遍身高腿长进行分析，进而通过车长、轴距、动总位置、前围板位置、制动踏板位置和行李箱空间进行综合性分析，这样才能够明确X方向的具体位置，在设计期间还需要针对乘员的坐姿进行分析。

（2）Y向位置

如图3和图4所示，在进行Y向位置确定期间需要针对踏板两者之间的最小间距来进行确定，如图3所示得出，两者之间电间距普遍为PW98，因此通过图4的定义能够得出建议值为180+5mm;若是加速踏板的宽度尺寸参数为PW11，则通过图4的定义能够得出建议值为60mm;若是制动踏板与加速踏板两者间的间距参数为PW21，则通过图4的定义能够得出建议值为≥60mm。

（3）Z向位置

设置制动踏板的初始位置偏离中心位置之间的高度参数为200，则通过计算能够得出最终的建议值参数为+5mm，通过图5能够得出，油门踏板与制动踏板之间的间距差距为PL52，则最终的Z方向间距建议值应当为35mm左右。

2.3 制动踏板角度确定

如图6得出，进行角度参数需要针对校对表来进行计算与分析，这样才能够明确相关的角度取值参数，在此期间需要计算的重要参数为人体坐姿高度和踏板面之间的倾角，若是人体坐姿高度相对较高，则倾角则会随之减少，在此期间需要通过公式A=77deg-0.08*H30来进行角度方面的计算。

2.4 制动踏板行程确定

该评分也即是针对驾驶者使用汽车行驶期间的脚裸舒适度来进行评分，通过相关调查得出了具体的行程评分表如表1所示，通过表1能够得出，在140mm的时候评分是最高的，因此就需要考虑到踏板极限位置与汽车踏板地毯之间的间距，本文所给出的建议值是在>8mm，这样能够适当提升舒适度。

2.5 制动踏板型面确定

如图7所示，驾驶者在使用踏板期间则会形成PCP点，该点是因踏板所发生的动力而随之变化，不同类型的踏板在使用期间BOF点与PCP点之间的间距并不具有向同性。在此期间需要针对型面点与设计软件中所设置的假人之间进行设计，要确保两者之间的重合性，这样才能够对极限位置下的踏板面进行相切，若是鞋底与1/3行程位置和2/3行程位置进行相切，则能够产生相关的约束效果。另外在进行型面确定期间则需要针对初始位置、1/3行程位置和2/3行程位置进行计算，最终计算结果如下：

初始位置BOF与PCP点之间的间距参数为-25mm;1/3行程位置的两点间距参数为5mm;2/3行程位置的两点间距参数为15mm;基线位置的两点间距参数为45mm;全行程的滑移间距参数为75mm。

结论：本文通过研究得出了在设计期间需要针对踏板面的尺寸、纹路、臂型面、型面、角度和位置进行计算与分析，即需要通过计算的方法来进行设计，针对每个部分的内容都需要通过深入的研究，多种车型的踏板对比来进行更具有实际意义的分析研究，这样才能够设计总结出最正确的踏板面，本文在对标对比期间就通过奥迪、WEY、卡迪拉克、宝马等常见车型来进行对比，最终通过对比的形式体现出其中一种的优势和重要性。另外，本文认为以宝马5系为主的网格纹路是能够增加驾驶者操作舒适感的关键因素。

参考文献

[1] 吴克绍，徐昭，徐济宣.电控汽车防误踩加速踏板装置的设计[J].汽车实用技术，2020（08）：127-128+134.

[2] 聂小勇，何君儒，谢世坤.某新能源汽车制动踏板总成轻量化设计[J].井冈山大学学报（自然科学版），2020，41（02）：65-70.