汽车安全带设计
汽车安全带设计
03
芳纶纤维材料：具 有高强度、高弹性、 耐高温等优点，适
用于安全带生产
安全带舒适性设计
材料创新：使用 更柔软、舒适的 材料，提高乘坐 体验
01
04
集成功能：将安全 带与其他功能集成， 如座椅加热、通风 等，提高舒适性
结构优化：优化 安全带结构，减
轻束缚感
02
03
自适应设计：根 据乘客体型生侧翻 时避免被抛出车外
降低交通事故伤亡率
安全带可以有 效降低交通事 故中的伤亡率
安全带可以防 止乘客在车辆 碰撞时受到严
重伤害
安全带可以减 轻乘客在车辆 碰撞时的冲击
力
安全带可以保 护乘客在车辆 碰撞时的头部
和颈部
符合法规要求
01
汽车安全带的设计必须符合国家或行业标准
智能安全带技术还可以与车辆 的其他安全系统进行集成，以 提高车辆的整体安全性能。
安全带新材料应用
聚氨酯材料：具有 高强度、高弹性、 耐磨损等优点，适 用于安全带生产
01
04
纳米材料：具有高 强度、高弹性、耐 磨损等优点，适用 于安全带生产
碳纤维材料：具有 高强度、低重量、 耐高温等优点，适
用于安全带生产
安全带的创新与发展
智能安全带技术
智能安全带技术是一种利用传 感器和算法来实时监测乘客的 安全带使用情况，并自动调整 安全带的松紧度，以提高乘客 的安全性和舒适性的技术。
智能安全带技术还可以在发生 碰撞时自动收紧，以保护乘客 的安全。
智能安全带技术可以实时监测 乘客的坐姿、体重、身高等信 息，并根据这些信息自动调整 安全带的松紧度，以适应不同 乘客的需求。
带松紧度
安全带的普及与教育
安全带总成设计规范
内饰系统安全带总成设计规范编制校对审核版本R02日期目录1.规范适用范围 (2)2.法规要求 (2)3.安全带总成概述 (2)4.设计构想 (3)4.1设计原则 (3)4.2标识要求 (4)4.3设计参数 (4)5.安全带的布置 (4)5.1输入条件 (4)5.2下部固定点的布置（L1点，L2点）（图一） (5)5.3上部固定点的布置（图一） (6)5.4卷收器定位结构的形式 (8)5.5固定点螺纹孔尺寸 (8)6.其它要求 (8)1.规范适用范围适用于M1类车辆的安全带布置及校核。
2.法规要求GB11552 轿车内部凸出物GB8410 汽车内饰材料的燃烧特性GB14166 机动车成年乘员用安全带和约束系统GB14167 汽车安全带安装固定点QC244 汽车安全带动态性能要求和试验方法QC/T712 汽车安全带装置固定连接用焊接螺母3.安全带总成概述定义：具有织带、带扣、调节件以及将其固定在车内的附件，用于在车辆骤然减速或撞车是通过限制佩戴着身体的运动以减轻其伤害程度的总成，该总成一般称为安全带总成，它包括吸能或卷收织带的装置。
功能：为乘客舱乘员提供被动性安全保护，当车辆发生紧急制动或碰撞时，可以将乘员固定在座椅上，减轻因撞击造成的伤害。
分类:按固定方式不同，安全带可分为两点式、三点式、四点式等；按智能化程度可分为主动式安全带、被动式安全带；除了上述两种分类，还可以根据安全带高度是否可调，卷收器是否具有预紧、限力功能进行分类。
构成：以常用的三点式安全带为例，安全带总成的构成见下图4.设计构想4.1设计原则满足功能要求：安全带或约束系统的设计和制造应保证，当正确安装和由乘员正常使用时，其功能正常，并在交通事故中降低对身体的伤害程度。
满足性能要求：为满足产品的法规规定的锁止条件时的锁止要求，首先应该满足安全带卷收器的角度要求，一般安全带卷收器都是有一定的角度要求的，这个角度的误差（包括制造误差）是±3°，法规规定当车辆倾斜≤12°时，车辆不得锁止，＞27°时车辆必须锁止。
汽车安全带设计
2020/8/13
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。
静态实验和动态实验； 2. 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。 3. 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。
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MADYMO环境 中的安全带模型
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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 :
2020/8/13
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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。
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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
又能快速解脱的连接装置，其功用是用以 接合或脱开安全带。
2020/8/13
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。
2020/8/13
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。
2020/8/13
设计原理
2020/8/13
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安全带模型分析结论
汽车安全带固定点设计(案例)
安全带固定点设计一、概述：在汽车设计中，安全带固定点影响汽车的舒适性和安全等方面，在进行布置设计时必须考虑视野是否符合法规要求，是否能够满足使用要求。
本方法采用Catia软件进行设计。
二、引用文件：下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 14167-2006 汽车安全带安装固定点三、定义R 点或乘坐基准点制造厂规定的H点，每个乘座位置的最后面的正常驾驶和乘座位置。
安全带固定点在车身、座椅或车辆其他部分的构件上用于安装、固定安全带总成的零部件。
H点指三维H点确定装置的躯干与大腿的铰接中心，他位于此装置的两侧H点标记钮间的中心线上；S S为安全带上有效固定点至平行与车辆纵向中心平面的基准平面P的距离。
四、设计要求一、下固定点1)前排座椅α1（非带扣侧）应在30°～80°范围内，α2（带扣侧）应在45°～80°范围内，前排座椅所有可正常移动的位置，角度要求同上，在所有正常乘坐位置，α1和α2中至少有一个恒定值时（如固定点在座椅上），其值应为60°±10°。
对于带有调节机构的可调座椅，当靠背角小于20°时，α1可以低于以上规定的最小值（30°），但在任何正常使用位置均不得小于20°2）后排座椅所有后排座椅的α1和α2应在30°～80°范围内；如果后排座椅是可调的，则在所有正常移动位置，上述要求均有效。
3）分别通过同一安全带的两个下固定点L1和L2，且平行于车辆纵向中心平面的两个垂直平面间的距离不得小于350mm。
L1和L2点应在座椅中心面两侧，且任一点距该平面不得小于120mm。
行车安全带配置规定
行车安全带配置规定1. 前言在道路交通中，行车安全是至关重要的。
安全带是一种被广泛使用的安全设备，它能够在车辆发生碰撞或急刹车时保护驾驶员和乘客的生命安全。
为了确保人们的行车安全，各国都制定了行车安全带的配置规定。
本文将介绍行车安全带的配置规定以及其对于驾驶员和乘客的重要性。
2. 安全带的作用和类型安全带是一种能够将驾驶员和乘客牢固地固定在座位上的装置。
在车辆发生碰撞时，安全带能够减少人体碰撞车内部分或全部硬物的力度，从而有效避免或减轻伤害的发生。
根据安全带的形式，可以分为以下几种类型： - 三点式安全带：由一个斜带和两个横带组成，分别系在肩部和腰部。
- 四点式安全带：在三点式安全带的基础上增加了一个附着在座椅上的横带，进一步增加了固定力。
- 五点式安全带：在四点式安全带的基础上增加了一个穿过双腿的附着带，提供更全面的保护。
3. 行车安全带配置规定注意：以下规定可能会因国家和地区的不同而有所差异。
请以当地的法律法规为准。
3.1 驾驶员的安全带配置规定驾驶员是车辆的掌控者，其安全至关重要。
根据行车安全带的配置规定，驾驶员需要满足以下要求： - 驾驶员必须佩戴安全带。
- 安全带必须正确定位，即穿过肩膀、胸部和髋部。
- 安全带必须调整到适合自己身材的长度，确保能够固定身体但不会太过紧绷。
- 安全带连接处不得有损坏或破损。
3.2 乘客的安全带配置规定乘客的安全同样重要，因此行车安全带的配置规定也适用于乘客。
以下是乘客的安全带配置规定： - 所有乘客，包括前排和后排乘客，都需要佩戴安全带。
- 安全带必须正确地穿过肩膀、胸部和髋部，并调整合适的长度。
- 安全带连接处不能有损坏或破损。
乘客的数量和位置也会对安全带的配置有所影响： - 如果车辆座位数不够以容纳所有乘客，那么未获得座位的乘客需要等候其他车辆的到来。
- 每个座位只能允许一个乘客，并且必须佩戴安全带。
- 对于儿童乘客，应根据其年龄、身高和体重使用相应的安全座椅系统或儿童安全带。
汽车安全带设计指导书
汽车安全带设计指导书1简要说明1.1综述安全带是汽车被动安全系统中关键的组成部分，也是乘员获得安全保障的基本要素，本节主要介绍一下安全带的基本知识。
1.2设计该产品的目的安全带是车辆被动安全的重要组成部分，安全带的设计目的是：当车辆紧急制动或发生碰撞时，能够将乘员约束在座椅上，减轻伤害，保护乘员。
1.3适用范围本设计指南适用于M1类车辆〔M1类车辆：指至少有四个车轮，并且用于载客的机动车辆，包括驾驶员座位在内，座位数不超过九座（见GB15089）〕的安全带布置及校核。
1.4安全带的分类目前公司所使用的安全带根据卷收器类型可以分为以下几类：紧急锁止式（ELR）、预张紧式（PT）、简易式、自动锁止式（ALR）。
1.4.1紧急锁止式紧急锁止式安全带只在紧急状态下将安全带锁止，约束乘客运动，保护乘客安全。
正常情况不妨碍乘客身体自由。
其工作原理详见本章第1.6节“安全带卷收器工作原理”。
1.4.2预张紧式在发生撞车事故时，在普通安全带约束之外的身体肌体末端仍然有可能触及汽车挡风玻璃等部位而使乘员受轻伤；预紧式安全带因此设计出来；利用撞车时的加速度击发气体发生器，产生的气体膨胀力使卷收器反向旋转而收紧织带，将乘客向后拉向座椅，从而更可靠地保护乘客的人身安全；为了避免回收力过大而造成对老弱和年幼者的意外伤害，故有的卷收器设计有限力器,用以吸收多余的可能造成伤害的能量，一般搭配安全气囊使用；1.4.2.1安全带预张紧装置原理当事故发生时，人向前，座椅往后，此时如果安全带过松．则后果很可能是：乘员从安全带下面滑出去，或者人已碰到了气囊，而此时安全带由于张紧余量过大而未能及时绷紧，即未能像希望的那样先期吃掉一部分冲力，而是将全部负担都交给了气囊。
这两种情况都有可能导致乘员严重受伤。
但问题是，正确安装的安全带,其松动余地来自何方？一是由于乘员的衣服本身有一定的厚度，另外在安全带装置中也多少隐藏了部分松动余地，这种余地无法消除，但真遇到事故时，还就应该尽量消除。
汽车安全带设计指南
汽车安全带设计指南
1 简要说明
安全带是汽车被动安全系统中关键的组成部分，也是乘员获得安全保障的基本要素，本 节将给大家介绍一下安全带的基本知识。 1.1 设计该产品的目的
安全带是车辆被动安全的重要组成部分，当车辆紧急制动或发生碰撞时，能够将乘员约 束在座椅上，减轻伤害，保护乘员。因此安全带要能达到上述的要求，必须布置在合适的位 置，同时满足法规和人机工程的要求。 1.2 适用范围
卷收器 锁扣
锁舌
Байду номын сангаас
导向环 高度调节器
导向环盖
导向片
下图是双头扣环和两点式的安全带，也称两点式腰带。 双头扣环
腰带
2 设计构想（思想、理念）
2.1 设计原则 2.1.1 该零件的功能要求
安全带要求在车辆发生紧急制动或倾斜，碰撞等情况时能够将乘员约束在座椅上。这项 功能在法规中有相应的要求。 2.1.2 该零件的顾客要求
本设计指南适用于 M1 类车辆的安全带布置及校核。 1.3 零件构成图
汽车安全性创新设计课程安全带创新设计
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带扣的特点： 带扣是既能把乘员约束在安全带内，
又能快速解脱的连接装置，其功用是用以 接合或脱开安全带。
21
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。
22
长度调整机构特点： 长度调整机构是指为了适应乘员的体
16
卷收器分类： 无锁式卷收器 自锁式卷收器 紧急锁止式卷收器
17
紧急锁止式卷收器又可分为： 1. 织带拉出加速度敏感式（又称织带敏感式） 2. 汽车加速度敏感式（又称车体敏感式） 3. 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： 1. 外缘锁止式 2. 中心锁止式机构
锁止状态
18 织带拉出方向
4
5
6
3
2
1
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
19
6 5
4
未锁止状态
织带拉出方向
7
8 9 10 11 12
3
倾斜
2 1
锁止状态
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
3
V1代表车的速度，V2代表乘员速度，ΔV代表二次碰撞速度
4
安全带的应用：
1. 1907年，2点式安全带获得专利 2. 1963年，瑞典注册了布莲（Nils Bohlin）发明
的“V”字形三点式安全带。 3. 1967年，布莲在美国发表了《28,000宗意外报
告》，扭转了美国对安全带认识的转变。 4. 1971年，澳洲的维多利亚省强制佩戴安全带 5. 1975年，瑞典强制实施 6. 1993年7月，中国对小型客车的驾驶员和前排
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高度调节器
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自动佩戴安全带
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No Image
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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:
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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。
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卷收器分类： 无锁式卷收器 自锁式卷收器 紧急锁止式卷收器
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紧急锁止式卷收器又可分为： 1. 织带拉出加速度敏感式（又称织带敏感式） 2. 汽车加速度敏感式（又称车体敏感式） 3. 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： 1. 外缘锁止式 2. 中心锁止式机构
7－心轴 8－锁止臂 9－同步齿轮 10－导向臂 11－驱动杠杆 12－重块
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带扣的特点： 带扣是既能把乘员约束在安全带内，
又能快速解脱的连接装置，其功用是用以 接合或脱开安全带。
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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。
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长度调整机构特点： 长度调整机构是指为了适应乘员的体
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汽车安全性设计
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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。
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3
V1代表车的速度，V2代表乘员速度，ΔV代表二次碰撞速度
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安全带的应用：
1. 1907年，2点式安全带获得专利 2. 1963年，瑞典注册了布莲（Nils Bohlin）发明的
“V”字形三点式安全带。 3. 1967年，布莲在美国发表了《28,000宗意外报告》，
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虚拟实验： 1. 利用MADYMO,LS-DYNA等软件模拟安全带的
静态实验和动态实验； 2. 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。 3. 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。
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MADYMO环境 中的安全带模型
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a）
b）
安全带对人体不同部位的保护效果
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1——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
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分类与结构组成
✓ 按照安全带使用的主动性，可以分为主动 型安全带及被动型安全带两类；
✓ 按照安全带的固定安装方式，大致可分为 三类：两点式安全带、三点式安全带和全 背式安全带。
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
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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。
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安全带的技术发展:
1.
预拉紧器；
2.
限荷器；
3.
腰带部分折叠；
扭转了美国对安全带认识的转变。 4. 1971年，澳洲的维多利亚省强制佩戴安全带 5. 1975年，瑞典强制实施 6. 1993年7月，中国对小型客车的驾驶员和前排乘员强
制佩戴安全带 7. 美国现仍有部分州没有强制实施
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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)%
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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。
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GB11549—1989基本性能要求
4
锁止状态
3 2 1
织带拉出方向
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卷收器功能： 1. 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； 2. 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； 3. 调整织带长度。
形调整织带长度的机构。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设计原理
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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。
5. 织带边缘的形状为日本、欧洲多采用“3” 形状，而美国产的一些织带为“]”形状。
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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。
4.
卷收器张力减小装置；
5.
高度调节器；
6.
自动紧急锁止装置；
7.
动佩戴安全带；
8.
充气式安全带。
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烟 火 式 预 张 紧 力 机 构
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腰带部分折叠
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卷收器张力减小装置
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厚度一般为1.1～1.2mm； 2. 织带的经线编织用的纱及单丝数值为
1260d/96f、1260d/108f和1500d/108f 3. 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。
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4. 一般织带伸长率可在5％～23％范围内变 化
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6 5
4 3
2 1
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未锁止状态
织带拉出方向
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8 9 10 11 12
锁止状态
倾斜
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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
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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
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a）
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
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结构组成
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
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织带特点： 1. 主要材料是聚酯，宽度一般在48mm左右，