汽车安全带新型预紧器的结构与性能仿真.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．37No．7 第37卷第7期 University Technology Science 2{)09 2009年7月 (Natural Edition) July 汽车安全带新型预紧器的结构与性能仿真水 杜群贵 刘秋成 薛运锋邹杰慧 (华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640) 摘要：提出了一种作为安全带预紧器核心部件的新型离舍机构，应用该机构开发了 一套新型预紧式汽车安全带，介绍了它的结构组成、工作原理和性能．建立了安全带机 构力学模型，利用ADAMS软件进行机构运动学仿真和分析，结果表明离合机构传动可 靠，织带回卷量与设计要求吻合；采用MADYMO软件建立了正面碰撞模型，仿真分析 表明人体头部伤害指数、胸部加速度、大腿骨轴向力和胸部变形量均在GBll55l删3 和ECER94等相关标准的规定范围之内，其它如粘性伤害响应、组合胸部指数和胸部累积 3ms损伤等人体损伤指标也处在较小的区间，正则化伤害评价值约为0．48，说明该新型 安全带能够有效降低乘员伤害值，具有较好的乘员保护效能． 关键词：离合机构；预紧器；汽车安全带；仿真；伤害指数；乘员保护效能 中网分类号：U461．91 文献标识码：A 近年来预紧式安全带被广泛地应用在轿车中， 转．在汽车发生碰撞时，预紧器由气体发生器产生动 它通过使用预紧装置，当汽车发生碰撞一瞬间、乘员 力，由传动机构传递动力，通过离合机构将动力传给 尚未向前移动时，预紧器立即同拉织带，收紧并消除 卷收器卷轴，卷轴带动织带往收紧的方向转动而实 织带松弛量、缠绕间隙和佩戴间隙，消除约束空行程 现预紧功能．因此，在离合机构的作用下，预紧器和 的影响，迅速有效地将乘员“束缚”在座椅上，防止 卷收器卷轴之间的工作关系是：预紧器不工作时卷 了乘员身体的前倾，有效地保护了乘员的安全，改善 收器卷轴能双向旋转，预紧器不干涉卷轴；预紧器工 了乘员约束性能¨引．作为预紧式安全带重要组成部 作时必须能带动卷收器卷轴单向旋转． 分的预紧器包括动力源、传动机构和离合机构3部 棘轮棘爪机构、槽轮机构、摩擦离合器和固定齿 分，其中离合机构又是重中之重，它在很大程度上决 活动齿机构等是目前应用在预紧器上的主要离合机 定着预紧器的性能．文中提出了一种用于安全带预 构¨J，该类机构为几家国际知名安全带生产公司所 紧器的新型离合机构，应用该机构开发了一套新型 严格控制．文中提出了一种预紧器新型离合机构，如 预紧式汽车安全带，利用ADAMS和MADYMO软件 图1所示，包括传动齿轮、与传动齿轮同轴的卷收器 仿真研究了其乘员约束保护效能并在物理样机试验 卷轴和具有内外接触弧面的蹄形离合块三部分．在 中验证了其部分性能． 传动齿轮上有由特定弧面构成的型腔．蹄形离合块 是具有两个特定弧面的六面体．为更好实现该离合 1 结构和工作原理 机构的功能，所有接触受力面均可做成锯齿状，以进