安全带设计课件

汽车安全性设计课程

——安全带汽车碰撞安全实验室3/17/2023概述安全带作用原理：当碰撞事故发生时，安全带起作用，锁止机构开始工作，安全带被锁紧，而不能自由地从卷收器中抽出，从而将乘员“束缚”在座椅上，力求使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及挡风玻璃上，减少乘员发生二次碰撞的危险，同时避免乘员在车辆发生滚翻等危险情况下被抛离座椅。

3/17/2023V1代表车的速度，V2代表乘员速度，ΔV代表二次碰撞速度3/17/2023防护效率统计（Evans）：安全气囊+安全带：(56.3±3.2)%，只有安全带：(48.5±5.5)%

3/17/2023

安全带对人体不同部位的保护效果

a）

b）

3/17/20231——未系安全带驾驶员2——系安全带驾驶员3——未系安全带乘员4——系安全带乘员3/17/2023a）b）c）d）安全带的种类a）两点式腰带b）两点式肩带c）三点式d）全背式3/17/2023安全带的基本结构：由织带、卷收器、带扣、上导向器、长度调整机构、预紧器和锁紧装置等结构组成3/17/2023织带特点：主要材料是聚酯，宽度一般在48mm左右，厚度一般为1.1～1.2mm；织带的经线编织用的纱及单丝数值为1260d/96f、1260d/108f和1500d/108f织带的纬线编织采用的纱及单丝数值多为500d/96f、630d/72f和630d/96f。3/17/2023织带性能要求：有高的强度，一定的延伸性，良好的能量吸收性。另外，为提高带织物的耐久性，带织物应具有良好的耐磨损性、耐气候性（寒、热、水、光、腐蚀）及色牢度。此外，带织物应外观平整、手感柔软舒适。

3/17/2023GB11549—1989基本性能要求3/17/2023卷收器功能：在正常情况下，将织带放长或收短，以适应使用者身材的大小肥瘦，一旦使用者将安全带扣好以后，卷收器可以将过长的织带收回，让织带以适当的收卷力将使用者拉控住；当汽车发生事故时，卷收器可以在瞬间将织带锁起来而不让它伸展，从而可以拉控固定使用者不致前冲；

调整织带长度。3/17/2023紧急锁止式卷收器又可分为：织带拉出加速度敏感式（又称织带敏感式）汽车加速度敏感式（又称车体敏感式）对上述两者均敏感的复合敏感式卷收器锁止的基本工作原理分两类：外缘锁止式中心锁止式机构

3/17/2023织带拉扯加速度敏感式锁止机构1－棘轮止动杆2－棘轮3－接合齿圈4－感应弹簧5－心轴6－锁止臂3/17/2023图6-8车体加速度敏感式锁止机构1－止动爪2－棘轮止动杆3－棘轮4－接合齿圈5－感应弹簧6－惯性块7－心轴8－锁止臂9－同步齿轮10－导向臂11－驱动杠杆12－重块3/17/2023上导向件：功用为使之带能够方便的拉出和回收到卷收器中。3/17/2023长度调整机构特点：长度调整机构是指为了适应乘员的体形调整织带长度的机构。3/17/2023设计原理3/17/20233/17/20233/17/2023性能试验我国GB14166—1993《汽车安全带性能要求和试验方法》强制标准中规定了汽车安全带的性能指标，并提出了检测安全带性能的试验方法。3/17/2023安全带模块环境试验：热、湿、粉尘等性能试验：

静态试验 拉伸强力试验机上测试，（220±20）mm的夹具，预加200N的初始裁荷。

动态试验 在碰撞试验台上进行，对三点紧急锁止式汽车安全带进行总成性能试验时，要分别对腰带加载22300N，对肩带加载13300N，对腰肩带并用加载26700N，每次测量滚轮移动量。

3/17/2023虚拟实验：利用MADYMO,LS-DYNA等软件模拟安全带的静态实验和动态实验；关键参数为：安全带物理特性参数、卷收器特性、安装点位置、上导向件特性等。可分多刚体的弹性体模拟拉带，也可以利用有限元模拟拉带。3/17/2023MADYMO环境中的安全带模型3/17/2023安全带模型分析

安全带伸长量与拉力关系曲线：安全带的不同等级值:3/17/2023安全带模型分析结论

只有安全带作用的情况下，安全带的肩带和腹带对乘员损伤有显著的影响 随着肩带刚度的增加，乘员的HIC值变小，颈部弯矩增加。而对其他乘员损伤参数的影响不明显 随着腹带的增加，乘员的HIC值变大，而颈部弯矩等其他参数变化不明显。 高刚度肩带和低刚度腹带能有效的降低头部HIC值。低刚度肩带和低刚度腹带能有效的降低颈部损伤3/17/2023发展趋势汽车座椅安全带的发展方向是： 1更好的初始约束特性； 2更好的吸能特性； 3舒适性和方便性。

3/17/2023安全带的技术发展:

预拉紧器；

限荷器；腰带部分折叠； 卷收器张力减小装置；

高度调节器；

自动紧急锁止装置；

动佩戴安全带；充气式安