安全帶卷收器鎖止性能研究及結構強度分析.pdf

1、由于我國人口眾多，道路交通設施落后，車輛自身安全性能較差，這些因素綜合起來造成了交通事故的頻發(fā)。安全帶作為汽車被動安全中最有效的防護裝置，在發(fā)生事故時起著十分重要的保護作用。目前，國內(nèi)外對于汽車安全帶的研究主要是基于乘員約束系統(tǒng)方面，應用多剛體動力學方法，仿真分析安全帶系統(tǒng)對假人身體不同部位的損傷情況，而對安全帶卷收器部件的結構性能研究較少。本文通過緊急鎖止式卷收器，對帶感和車感機構的鎖止性能進行參數(shù)分析，并對卷收器支架進行結構強度分析

2、和優(yōu)化改進，以此綜合提高安全帶卷收器的緊急鎖止性能和約束抗載能力。
　　首先，本文介紹了汽車安全帶的發(fā)展歷程以及國內(nèi)外企業(yè)的技術研究狀況。同時本文概述了安全帶的種類、用途，并掌握了目前應用最普遍的緊急鎖止式卷收器的構成和工作原理。通過對汽車安全帶國標的解析，熟知了安全帶卷收器的鎖止性能和結構強度要求。
　　其次，對安全帶卷收器中的帶感鎖止機構和車感鎖止機構建立了動力學參數(shù)模型。對于帶感鎖止機構，通過產(chǎn)品實例分析，得出壓簧的剛

3、度、初始壓縮量和壓簧作用力距離等參數(shù)對機構的鎖止加速度均有較大影響的結論。進而利用MATLAB軟件對模型的參數(shù)進行了優(yōu)化，找到符合鎖止條件的最優(yōu)解。對于車感鎖止機構，將推導的理論方法運用到實例中，經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)車感臂內(nèi)表面傾角的變化對車感鎖止減速度影響很小，而車感座凹槽面傾角對鎖止減速度的變化起著關鍵的作用。通過計算分析給出了車感座凹槽傾角的設計范圍，為今后車感機構的設計提供一定的參考。
　　最后，對卷收器的強度失效形式進行了介紹，得

4、到了支架的結構強度對卷收器總成的安全穩(wěn)定起著決定性作用的結論。故應用ABAQUS對卷收器模型進行有限元分析，得出了支架中最先破裂失效的區(qū)域為螺栓孔附近區(qū)域的結果。結合分析結果和工程經(jīng)驗，對螺栓孔及其它變形較大的區(qū)域采用局部結構改形和增加筋的方法，得到了強度更高的支架優(yōu)化方案。在章節(jié)內(nèi)容的最后，對安全帶系統(tǒng)中的織帶、D環(huán)、固定點、帶扣等結構的失效形式也進行了簡要的分析。
　　全文重點對卷收器的鎖止性能和支架結構強度兩個方面進行了研究