汽车座椅强度性能试验台设计
汽车座椅颠簸蠕动试验台参数解析
汽车座椅颠簸蠕动试验台参数解析颠簸测试仪用于评价座椅组件或完整的座位系统。
评价标准通常是视觉判定。
这些包括磨损图案，或座椅覆盖材料、泡沫以及下方支撑结构的一般耐用性。
上部颠簸装载机构包括：一个适当的主体形式，并且可以根据需要加入松散的砝码。
该上部组件是通过八球轴承和四个轻质铝制平行臂引导下回到主支撑架。
整个设置高度可调，保持平行臂的水平性。
顶部起重机在验样品被安装或移除时吊起装载设备。
需要特别注意的是，这种类型的机械装载的样品体重荷重量需精准正确，不引起过多的惯性载荷，做到像其他一些测试机器一样。
一些有竞争力的设备，这些大惯性负载增加测试的严峻性，能造一些边缘样本掉落。
下端颠簸台是液压伺服驱动，由PC的控制系统进行操作。
垂直运动是正弦曲线运动和可编程频率和加速度。
对于任何给定的加速度，振幅随着频率的增加而降低。
该系统还能够频率“扫描”和进行其他试验决定的序列。
实际的软件是由Schap特种机械公司在Visual Basic中编写成，在Windows 操作环境下运行。
通常，这种破坏性测试系统是安装和操作十分简单。
技术员入学过P.C.的话将会很容易学会操作该机器和软件。
适用范围:座椅颠簸蠕动试验台模拟实际使用情况，考核座椅坐垫、靠背的海绵的耐久性，验证产品的使用耐久性。
本设备进行的试验项目包括：负载 + 蠕动；负载 + 震动;负载 + 震动 + 蠕动。
设备同时能满足（1）单个座位的检测；（2）后排座椅三座位或两座位的同时检测。
颠簸台颠簸台为站式独立装置，可单独租赁或与液压动力组和上部框架租用一起租赁。
颠簸台可以产生环状（正弦波）输出，频率为0.1赫兹到50赫兹，0至50mm的振幅。
颠簸台由P.C.电脑控制，带有一个转动控制车，并且具有用于座位（或任何其他项目需要环状或振动测试）颠簸测试以及共振和阻尼测试的软件。
该颠簸台可在位移模式进行台面位移或上部（鞍）的位移操作。
颠簸台也可以在加速模式的下操作，颠簸的振幅变化不同，以保持颠簸台或上部（鞍）的一个恒定的加速度。
汽车座椅及安全带固定点强度电液伺服加载试验台的研制
带 固定 点强度试 验 、 椅 强度试验 、 车座椅 强度试验 以及 靠 背静 刚度 试验 等试验 项 目。采 用 了变增益等控 座 客 制方法， 有效提 高试验 系统 加载精 度 ， 复杂 负载 变化 工况下仍 能保持 较好 性能 ， 在 具有较 强 的鲁棒性 能 。
关键 词 ： 车座椅 强度试 验 ； 汽 电液 力伺服 加 载 ； 变增益控 制
的销轴始 终 只在对 抗伺 服 阀 杆 复位 弹 簧力 一 侧 接触 。
因此 ， 主连 杆销轴 的尺寸可 以小 于副连 杆 的销 孔尺寸 。
才接 触到这 个 弹簧 ， 样就 实现 了分段 的斜率 曲线 。 这
４ ）压 力流量 曲线 的平移
销 轴和销 孔之 间有足 够大 的游 隙。 当两个 副 连杆运 动
（． １ 中国运载火箭技术研究院 第十八研究所 ， 北京
１０ ７ ； ．哈尔滨工业大学 机 电学 院，黑龙 江 哈尔滨 ００ ６ ２ １０ ５ ） ０ ８４
１０ ８ ５ ００；
３ ．中国运载火箭技术研究院 第十二研究所 ， 北京
摘
要 ： 满足 汽 车座椅及 安全 带 固定点 强度 试验 需要 ， 制 了汽 车座 椅及 安 全 带 固定 点 强度 试验 台。 为 研
于平衡弹簧的倔强系数 ， 通过两个组合弹簧分段作用 的结 构能 够达 到这种 目的 。两个平 衡 弹簧之一 在起初
２１ ０ １年 第 １期
液 压 与 气 动
统 以提高 能源 总效率 。
８ １
用 于评价汽 车座椅 和安 全带 固定点 是否 达到各 种 国内 外标 准强度 要求 的专 门试验 台 。
作者 简介 ： 王燕 波 （ ９ ８ ） 男 ， １７ 一 ， 河南 新 乡市人 ， 程师 ， 工 博 士， 主要从事机 电液一体化设备研制与开发工作。
汽车座椅系统主要性能试验及设备要求
汽车座椅系统主要性能试验及设备要求座椅需要经过验证才能确定它是是否符合用户需求。
同时，通过试验可以评估现有产品以达到帮助持续改进的目的。
座椅测试是在不同的条件下进行的，包括实验室测试，场地测试，道路测试。
试验的目的是确认座椅的性能达到或超过设计要求。
1实验室试验实验室试验可以通过各种台架和设备的帮助，达到对很多产品性能测试的目的。
主要有7种测试来评估产品的性能：安全性的要求、性能测试、电子声学测试、舒适性评估、机械测试(调节调角器)、座椅骨架测试和振动测试。
以下是一些主要的实验室试验的描述。
FMVSS201内部冲击保护，定义了对车内乘员冲击保护的要求，应用于操作面板、座椅靠背、门内饰、遮阳板和扶手。
FMVSS202头部约束，定义了对头部的约束以降低撞击时颈部的伤害程度。
FMVSS207座椅系统，设定了对座椅和附件总成及相应的安装，使冲撞时的作用力导致失效的可能性减小。
FMVSS208乘员撞击保护，定义了在撞击时对车内乘员保护的性能要求，以减少死亡和受伤的程度；定义了撞击的数值要求及主动和被动保护系统的装备。
FMVSS210安全带固定，设定了安全带系统定位安装在适当的位置，以有效地对乘员起约束作用，并降低它失效的可能性。
定位、连接装置及螺栓必须能够承受符合相应标准的力。
FMVSS213儿童约束系统，定义了车辆对儿童约束系统的要求，以降低撞击中儿童死亡和受伤的程度。
靠背/坐垫的颠簸和蠕动，模拟车辆在使用周期中承受载人的颠簸和蠕动的行驶。
颠簸当于乘员上下的运动、反弹。
蠕动相当于侧向的乘员运动。
一般来说，这个实验是为了发现塑料件的磨损和泡沫的破损以及面套的磨损。
衰减耐久，模拟车辆在使用周期内承受载人的无蠕动的行驶。
通常是在包覆完整的座椅或靠背上试验，以发现泡沫的下陷、支撑损坏，或一般的座椅结构损坏。
振动分析，测量输入范围内的相应频率，以确定衰减特性和轻微声响的问题。
坐垫耐久，测试泡沫的耐久性和座椅支撑的强度。
《汽车座椅、座椅固定装置及枕强度要求和试验方法
长春汽车检测中心
07－固定强度 a. 安装在车底板上的座椅总成，通过座椅质心，分别承受水平 向前和向后各施加的相当于座椅总成重量20倍的负荷，座椅总成和 车身本体不得分离。对于可调试座椅，其调节装置在试验中应能使 座椅保持原调节位置，但试验后调节装置允许失去调节功能。在座 椅背面有防止座椅后退的结构件时，对座椅可进行向前加载。 b. 对于向前座椅，当汽车安全带安装固定点在座椅上时，要求 在对座椅施加20倍座椅总成重量负荷的同时，还要按国GB14167《汽 车安全带安装固定点》中的有关规定在加13500±200N的负荷, 因为 在这种情况下安全带固定点受到的负荷也同时加到座椅固定点上,此 时对座椅的要求仍与a中规定一致。 c. 对铰链式可翻转座椅，通过座椅质心，沿水平方向只向前施 加相当于座椅总成重量20倍的负荷。座椅总成与车身本体不得分离。
07－04－04
• 编制原则： • 1、采用国际先进的汽车座椅系统技术法 规和安全标准； • 2、标准的编写按照GB/T1.1－2002《标 准化工作导则 第一部分：标准的结构和 编写规则》； • 3、在深入调研的基础上，吸收和听取汽 车主机厂和座椅生产企业等有关座椅的 科研、设计、制造、使用和管理等各相 关部门的意见。
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3）在技术要求方面： a． 一般技术要求： 首先标准中与原标准修订前一致，强调了座椅调节 装置和移位装置方面的要求，但比原标准规定的更具体 和更有操作性。对M1类和M2、M3和N类汽车座椅分别进 行技术要求方面的详细说明。并对座椅背面部件按区域 规定了具体要求；对不适用于一些特殊座椅和部件的情 况作了具体解释说明。即“不适用于：表面凸起部分的 突出高度小于3.2mm，且突出高度不超过突出部分宽度一 半的区域；最后排座椅和背对背安装的座椅；位于通过 该排座椅最低R点的水平平面以下的座椅靠背部分（如果 每排座椅高低不同，则从后排座椅起，该水平面应通过 前排座椅的“R”点，在垂直方向或高或低形成一个台阶） 以及“柔性金属网”部件”。 长春汽车检测中心
座椅试验机说明书
2 工作原理该设备自动化程度高，适应范围广。
该设备可以对冲击头的水平和垂直位置进行调整，从而可以实现对座椅不同位置的冲击试验。
再者，冲击头可以绕垂直轴线旋转，适应对座椅的凸出部位进行试验。
采用进口高灵敏度的加速度传感器，使得测量精度大幅度提高。
配置手操控制器，方便操作者在不同位置调整设备。
配置易于使用的座椅固定夹具，可方便改变座椅的固定位置，极大提高试验效率。
提供一套座椅夹具，分别适应单人位和三人位的座椅。
本试验台采用了先进的微型电机、伺服电机及其伺服控制器，在微机控制下可以按照各种技术标准和法规规定的速度值自动完成对汽车座椅吸能性性能的检验和评价。
测试开始前首先要进行设备调整，将冲击头举升到要冲击的起始位置。
在发出释放命令后，冲击头将按照自由落体进行下落，在冲击过程中，计算机自动记录冲击时的加速度，速度和负荷等参数。
通过工业控制计算机对试验数据自动采集、存储、处理，自动绘制、打印加速度试验曲线。
自动以word格式生成试验报告，并可以简便的由用户进行自定义报告内容，试验报告可以显示座椅试验过程的曲线图。
操作软件具有多种条件保护，充分防止误操作；手动控制单元通过无线摇控方式实现，操作者可在遥控器上方便的进行机器的调整。
座椅不同角度位置试验中方向的改变通过微型旋转电机来实现，该电机可以在垂直轴线上±180度旋转.座椅夹具可携带座椅水平面内进行0-45º任意旋转。
3 技术参数1、试验台可在垂直和水平两个方向上调整冲击头的位置，调整范围为垂直方向在200~1200mm，水平方向在0~1000mm。
2、选用加速度计测量头型加速度，加速度测量范围±350g；精度±0.3％FS；分辨率±0.1％FS。
3、冲击速度：0－35km/h。
测量精度±0.2Km/h。
4、冲击速度重复性±0.05km/h以内。
5、具有反弹加速度80g以上超3毫秒的判定功能。
GB 15083-2006 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法
GB 15083—2006（2006-09-01发布，2007-02-01实施） 代替 GB 15083—1994前 言本标准的全部技术内容为强制性要求。
本标准代替GBl5083—1994<(汽车座椅系统强度要求及试验方法》。
本标准修改采用欧洲经济委员会ECE Rl7法规(版本3，2000年版)《机动车座椅、座椅固定装置及头枕认证的统一规定》本标准根据ECE Rl7重新起草，在附录G中列出了本标准章条编号与ECE Rl7法规章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情，在采用ECE Rl7法规时，本标准做了一些修改。
本标准与ECE Rl7技术性差异及其原因如下：——本标准删除了ECE Rl7法规中的附录3“汽车乘座位置‘H’点和实际靠背角的确定程序”的全部内容。
标准中涉及到新颁布的GB ll551—2003中的附录C中的内容执行。
避免了由于标准起草用语的差异在实际操作时产生误差。
——增加了座椅固定装置、调节装置、锁止装置以及移位折叠装置强度的静态试验方法(5.3.2)，增加了标准的可操作性——删除了ECE Rl7中“认证程序及认证标志”的内容，其原因是标准体系和法规体系的形式差别所致。
本标准与GB 15083—1994的主要差异：——增加了座椅靠背吸能的要求；(本版的4.1.3)——增加了头枕方面的试验要求；(本版的4.4～4.13)——增加了防止移动行李对乘员伤害的特殊规定；(本版的4.15)——增加了资料性附录附录G。
(见本版的附录G)本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录，附录G为资料性附录。
对于新定型的产品，自标准实施之日起施行；对于已定型的产品，自标准实施之日起12个月后施行。
本标准由国家发展和改革委员会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：第一汽车集团公司技术中心。
本标准主要起草人：李强、唐鬼亨、丁晓东。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——GB 15083—1994。
汽车座椅骨架强度分析及结构优化
Internal Combustion Engine &Parts0引言中国汽车工业发展迅速，产销量不断增加。
中国汽车工业协会报告指出，2017年全球汽车销售总量突破9000万辆，中国占了总销量的四分之一[1]。
座椅作为汽车的重要零配件，为司乘人员提供便于操作、舒适安全的驾驶和乘坐位置。
对部分轿车来说，座椅比变速箱、底盘和车身都要昂贵[2-4]。
汽车座椅的设计与整车的设计密切相关[5]。
座椅的强度主要由骨架提供，从安全角度考虑，骨架必须具有足够的强度，但若强度过高，会造成不必要的成本浪费[6]。
在现代座椅骨架设计中，传统的材料力学计算方法和现代CAE 分析方法，均能较精确的计算出座椅的实际强度，从而使座椅设计更合理和经济[7]。
本文对某型汽车单边角调式驾驶员座椅骨架进行设计，用有限元方法分析座椅骨架及零部件受力和运动情况，根据分析结果对骨架设计和零部件布局进行优化，以满足国家标准强度要求并具较好经济性。
1座椅骨架设计1.1靠背骨架设计靠背骨架的作用是将乘客的身体约束在固定位置，在汽车转弯时通过靠背两侧限制乘客左右晃动，碰撞时保护住乘客上身。
作为座椅总成的一个关键零件，性能直接影响座椅总成强度、刚度、稳定性。
常用的有管框式、管钣复合式、全钣金式骨架，本设计中座椅对强度没有特殊要求，选用易制度、成本低的管框式靠背骨架。
骨架选用材料见表1。
在CATIA 环境下建立三维实体模型，对靠背钢管进行简单工况下的CAE 分析。
分析后得到应力图1和位移图2，图中偏红色区域代表应力较大或位移较大。
靠背钢管最大位移在上端，为14.753mm 。
靠背骨架上端整体位移较大，且下端应力较大受力状态不理想。
故将______________________________基金项目:湖南省自然科学基金（2018JJ4059）。
作者简介:曾华（1995-），男，湖南常德人，硕士研究生，主要研究方向为机械产品力学性能的数值分析方法；刘静（1995-），女，江苏南通人，硕士研究生，主要研究方向为机械产品力学性能的数值分析方法。
座椅骨架强度分析及零部件设计优化
座椅骨架强度分析及零部件设计优化引言汽车座椅属于汽车的基本装置，是汽车的重要安全部件，其主要作用是为乘员提供支撑、确定乘员位置，提供乘员驾乘舒适性以及保护乘员不受伤害。
随着汽车行业竞争日趋激烈，如何在保证安全等级不降的前提下，对产品结构优化，进行成本控制是当前很多主机厂研究的重要课题之一。
座椅的安全性主要取决于骨架强度；座椅骨架是由靠背骨架和坐垫骨架及核心件三部分组成，并由安装支脚通过螺栓固定在车身横梁上；其中座椅的核心件一般包括角调器总成、高调器总成和滑轨总成等，这些核心件一般是由专业厂家设计制造，产品质量一致性和通用性较高。
座椅靠背骨架总成是一般是由钢管框架、左右角调器总成（角调上下连接板和角调器核心件）、侧面支撑钢丝以及靠背弹簧等组成，如图1所示。
中高端车型一般采用冲压件框架替代钢管框架结构。
当前市场上A0级以下的车型成本压力巨大，经市场调查62款A0级以下车型低配前座椅骨架，其中单边角调骨架43款，约占70%；可见单边角调座椅骨架是A0级以下车型主流配置。
图1本文以某单边角调式座椅靠背骨架为例，用有限元方法分析座椅骨架及零部件受力情况，并与试验结果对比；参照有限元分析与试验结果对比，对零部件进行设计优化，以满足设计要求。
1、有限元分析工况与试验方法差异对比1.1 金属材料耐久性与静强度关系就钢材而言，当其承受正、负相等的交变应力时，其疲劳强度（材料承受的最大应力值）随材料可以承受的交变次数的增加而减小，如图2所示；当可以承受的交变次数达到107次以上时，疲劳强度就变成了一个固定值，称其为持久极限。
持久极限一般只有静强度的40%～50%，当应力低于持久极限时，材料具有无限寿命。
图2 金属材料S-N曲线图因此可以通过FEA，模拟静强度试验，考察骨架应力变化趋势是否与试验结果保持一致。
以此为依据，进而对结构进行优化，比对优化前后的分析结果，考量结构优化是否合理有效。
1.2 有限元分析工况与试验方法差异对比试验方法：将座椅按照设计位置固定在试验台架上，在座椅靠背顶端中间位置，沿垂直于假人躯干线方向，相对于“H”点施加指定的力矩，并加卸载循环指定次数。
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系统中的运动均为直线往复运动．且所需力度不大，因此均 采用轻型拉杆式液压缸，选择的液压缸缸径为６３ｒａｍ，活塞杆直 径为２２ｍｍ。根据试验要求得到不Ｉ司速度。并计算出流量．如表１ 所示。 表１各工况液压缸及系统所需流量
工况 执行元件名称
（２）巧妙的运用杆系机构实现了液压控制静力加载机构中
两个液压缸的运动解耦，使得液压：Ｊａ沛Ｊ系统变得简单，容易实现。
图２试验台系统原理图
中靠背液压缸的活塞杆应该伸出还是收缩，从理论上讲只要检测 Ｃ杆上的测力传感器反馈值是否接近于０，如果大于０，则活塞杆 收缩；相反。如果小于０，则活塞杆伸出。
３试验台加载系统设计
如何实现汽车座椅的准确加载是汽车座椅强度性能试验台 的关键，汽车座椅靠背及调节装置强度试验和汽车座椅头枕静态 性能试验由静力加载机构完成，冲击摆锤加载机构用于完成汽车 座椅靠背及头枕吸能性试验。
机械设计与制造
１１８ 文章编号：１００１—３９９７（２０１２）０６－０１ １８－０３ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第６期 ２０１２年６月
汽车座椅强度性能试验台设计
袁冬梅李亚辉征小梅 （重庆理工大学汽车学院，重庆４０００５０） Ｄｅｓｉｇｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ
ｏｎ
Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｔｅｓｔ Ｂｅｄ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｅａｔ ４０００５０，Ｃｈｉｎａ）
关键词：汽车座椅；强度：加载；试验台；设计 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ
ｏｒｔ
ｓｅａｔ
ｉｓ
ａｎ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
Ｏｌｔ
ｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ｗｈｉｃｈ
ｓｔａｎｄａｒｄ．ａ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
ｐｅ咖ｏｒｍｏｎｅｅ咖ｃ拈ｄｉｒｅｃｔｌｙ
ｔｅｓｔ
ｕｐ－
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ
ｃｏｍｆｏｒｔ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ．Ｂａｓｅｄ
ｓｕｃｈ ａｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
ｈｅａｄｒｅｓｔ
ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ
ｔｅｓｔｆｏｒ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｓｔａｔｉｃ ｐｅｏＣｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔ如ｒ ｓｅａｔ ｂａｃｋｒｅｓｔ ａｎｄ ｈｅａｄｒｅｓｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｓｔｒｏｎｇ ｕｎｉｖｅｒ－
－ｋ来稿日期：２０１ｌ加８一１０－ｋ基金项目：汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室开放基金项目（２０１０ＫＬＭＴ０５）
万方数据
第６期
袁冬梅等：汽车座椅强度性能试验台设计
１１９
气控制系统再ｉ酗立控制加载机构作用在待试验的汽车座椅上，并将 座椅反馈给加载机构的各种信号数据通过传感器反馈给数据采 集卡，传回工控机。整个试验台系统为闭环控制系统，工控机通过 处理传感器反馈的信息时时控制加载力的大小和方向，整个试验 过程全自动化，不但能提高试验效率，而且能确保试验的准确性。
ห้องสมุดไป่ตู้
３．２冲击摆锤加载机构设计
冲击摆锤加载机构用于汽车座椅靠背及头枕吸能性试验 中。摆锤加载机构的结构，如图４所示。整个撰锤机构支撑在导轨 立柱上，摆锤靠减速电机驱动减速换向后使摆锤抬升机构上升。 在模拟人体头部对头枕的撞击中，摆锤一端固定在中心轴上，将 摆锤抬升至一定高度（由摆锤抬升装置完成），然后释放摆锤，让 摆锤自由落下，摆锤的撞击速度可由摆锤抬升高度调整。 《座椅试验标准》中规定，试验中由前向后撞击座椅头枕前 表面时，撞击方向应位于纵向平面内并沿水平方向；由后向前撞 击座椅头枕后表面时，撞击方向应位于纵向平面内并与铅锤方向 成４５。，同时模拟头型（摆锤）应以２４．１ ｋｎｄａ的速度撞击试验样
靠背及调节装置的强度试验的加载机构还可用于头枕静态
万方数据
Ｎｏ．６ １２０
机械设计与制造
Ｊｕｎ．２０１２
４液压系统设计
液压控制系统的设计关键在于对液压缸速度的控制，试验 中液压缸活塞杆的运动速度主要是试验前对机构位置的手动调 节、试验时的工进、试验结束后的快速回位等三种不同工况下液 压缸活塞杆的速度，液压缸活塞杆的速度由通过液压缸的流量 控制。 ／
７、８、１０、１３、１５、１７．电磁换向阀９、ＩＩ、１６、１８．调速阔１２、ｌ ９．ｉ霞压缸 １４、２２．液控单向阔２０．先导型溢流阀２１．蓄能器
＼、影
一＼．
图６摆锤由后向前撞击座椅时的示意图
５结论
在汽车座椅相关试验标准基础上，提出了一种新型汽车座 椅强度性能试验台，重点对试验台总体方案、静力加载机构、摆 锤加载机构和液压控制系统进行了详细设计和分析，并得出以 下结论： （１）试验台采用液压控制静力加载机构和电机控制冲击摆 锤加载机构，能够准确模拟汽车座椅靠背及调节装置强度试验、 汽车座椅头枕静态性能试验和汽车座椅靠背及头枕吸能性试验 工况。
３．１静力加载机构设计
静力加载机构主要由液压缸和杆系组成，如图１中５所示。 其机构运动简图，如图３所示。根据《座椅试验标准》中对靠背及 调节装置的强度试验的要求，试验时要对座椅靠背沿纵向向后 施加相对于座椅“Ｒ”点５３０ Ｎ・ｒｎ力矩的负荷。采用液压缸作为 动力源，试验时，靠背受力会绕着转轴后倾，如果液压缸活塞杆 的方向不绕着“Ｒ”点运动，就无法对靠背提供满足要求的力矩。 为了克服这个缺陷，在靠背及调节装置的强度试验中．采用将 “Ｒ”点固定，靠背液压缸、Ａ杆、Ｂ杆及ｃ杆互相铰接。靠背液压 缸推动Ａ杆，Ａ、Ｂ、Ｃ三杆组成稳定的三角形连接，Ｂ杆上固定 假背模型对座椅靠背施加载荷。在整个试验过程中，Ｂ杆始终绕 着“Ｒ”点旋转，同时在ｃ杆上安装测力传感器，由于ｃ杆和Ｂ杆 垂直，受到Ｂ杆的反作用力方向在ｃ杆轴心线上，ｃ杆上的测 力传感器就可以及时反馈Ｃ杆的受力情况，Ｂ杆对靠背的力矩 就是ｃ杆上测力传感器反馈值与Ｂ杆长度（根据座椅的尺寸大 小进行确定）的乘积。同时，根据＜座椅试验标准》中对汽车座椅 头枕静态性能试验的规定，试验时应在头枕顶部向下６５
ｍｍ
品。由能量守恒公式哪＝争一２得：拓专＝里；！霎｝－２．２８７ｍ＝
。
２２８７ｍｍ．
处，通过直径为１６５ｒａｍ的头型。施加一个垂直于移动后基准线 的初始负荷，其相对于“Ｒ”点的力矩为３７３
Ｎ・ｍ。
图４摆锤机构的结构示意图
Ｉ．ｇｅｇ电机２插臂３导轨立柱４．螺旋升降机５．摆锤抬升机构６摆锤
摆锤抬升机构的长短不仅影响减速电机的功率和传动比，而
ＹＵＡＮ Ｄｏｎｇ－ｍｅｉ，ＬＩ ＹＡ－ｈｕｉ，ＺＨＥＮＧ Ｘｉａｏ－ｍｅｉ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
【摘要】汽车座椅是汽车的重要部件之一，其性能好坏直接影响汽车安全性和舒适性。在相关试
（３）所设计的试验台具有结构简单、通用性强、精度高，成本 低、自动化程度高和使用方便等特点。
霾 结构参数晋磊群嚣褊
参考文献
［１］吴何畏，周雄刚，冯小波．基于微机控制的汽车座椅调角器静强度试验 机『Ｊ］．机电—体化，２００６（４）；６１－６３． 【２］韩晓明，杨臻，李强．节制杆式模拟汽车座椅强度试验装置研究［Ｊ］．汽 车技术，２００８（１ｉ）：４４＿４７．
气系统及控制软件等部分组成。机械部分实现汽车座椅的装夹和 加载，主要包含试验台底座、静力加载机构、冲击摆锤加载机构、 摇臂机构等，如图１所示（所设计的试验台能同时进行两套座椅 的强度试验和—套座椅的吸能试验）。液压系统在电气系统和控 制软件的控制下实现域椅的准确加载．电７ｉ系统和控制软件实现 试验台的综合控制和测试
且还会使机构出现不稳定现象。设计的摆锤抬升机构长度为 １５００ｍｍ，当试验由前向后撞击座椅头枕前表面时，如图５所示。抬 升２２８７ｍｍ的高度约要从水平方向（最低点）举升到１２０＂；试验由
图３静力加载机构运动简图 Ｉ＾杆２．Ｂ扦３．Ｃ杆４．Ｄ杆５．头枕液压缸６．靠背液压缸
后向前撞击座椅头枕后表面时，如图６所示。抬升２２８７ｍｍ的高度 约要从４５０７：向（距最低点约４４０ｍｍ）举升到１４５０位置。这不仅可 以满足试验要求，而且还可以避免到达最大角度（１８００）位置。
ｓａｌｉｔｙ，ｌＩｌ‘咖ａｃｃｕｒａｃｙ，加Ｃｏｓｔ
ａｎｄ ｅａｓｙ凇ｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｅａｔ；Ｓｔｒｅｎｇｔｈ；Ｉａｍｄｌｎｇ；Ｔｅｓｔ Ｂｅｄ；Ｄｅｓｉｇｎ
中图分类号：＇１＇１－１１６，Ｕ４６７．３文献标识码：Ａ
１引言
随着汽车产业的发展，人们除了考虑汽车动力经济性外，越 来越重视汽车的安全性和舒适性Ｉ－Ｉ。汽车座椅是车内乘员安全性 和舒适性的一个重要部件之一，汽车厂商必须对其性能进行检测 和试验日。座椅作为联系人与车的—个重要部件，承受着复杂的载 荷。一方面．由于路面的凸凹不平，汽车行驶时车体产生的随机振动 对汽车座椅产生随机动载荷；另一方面。汽车行驶中要经历起步、加 速、制动等复杂工况，汽车座椅因此会受到很大的冲击载荷Ｍ。由 于在试验室中很难再现这些复杂工况。研究人员将各种工况的极 限情况折算为等效的静态载荷，作为评定座椅承载性能的标准翌。 国家质量监督检验检疫总局出版的（ＧＢｌ５０８３－－－２００６汽车座椅、 座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法）（下文简称＜座椅试验 标准＞）＿就是一部比较完整的评定座椅承载性能的标准。在参考 ＜座椅试验标准）基础上。设计了一种汽车座椅强度性能试验台， 能检测汽车座椅靠背、调节装置以及头枕的性能，为汽车座椅强 度性能试验提供了一种行之有效的方法。
２试验台的组成原理
试验台主要完成汽车座椅靠背及调节装置强度试验、汽车 座椅头枕静态性能试验和汽车座椅靠背及头枕吸能性试验．结合 汽车座椅试验标准，设计的试验台主要由机械系统、液压系统、电
图１机械系统结构示意图 １．摇臂机构ｚ立柱３．冲击摆锤加载机构４．座椅 ５．静力加载机构６．座椅固定装置７．底座
试验台系统原理图，如图２所示。工控机通过数据采集卡给 液压控制系统和电气控制系统发送控制命令．液压控制系统和电