汽車座椅調角器疲勞試驗臺設計

陳彥有

摘 要：汽車座椅在實際使用過程中，除受靜壓和沖擊之外，還隨座椅靠背一起受到來自人體所施加的振動。調角器是座椅靠背和椅座之間的主要承載部件，人體作用在靠背的力完全由調角器的鎖止機構承擔。為保證汽車座椅的安全性，調角器在被安裝到汽車座椅上之前，須進行靜強度試驗和疲勞試驗。文章對汽車座椅調角器疲勞試驗臺的控制與檢測系統和機械系統進行了設計。該試驗臺采用單片機作為核心控制系統，使調角器的檢測和質量控制簡單易行。

關鍵詞：調角器 試驗臺 汽車

中圖分類號：U467 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（a）-0029-02

如圖1所示，汽車座椅調角器是用于連接座椅靠背和椅座的裝置，可調節、鎖定靠背的傾斜角度，當汽車發生事故時可吸收部分能量，對乘客提供安全保護，同時為乘客提供間歇小、無噪聲、無晃動等舒適性功能。由于汽車座椅安全性、舒適性、耐用性很大程度上取決于座椅調角器的質量和技術水平，因此調角器有著較一般零部件更為嚴格的安全性、可靠性指標[1]。汽車座椅在實際使用過程中，除受靜壓和沖擊之外，還隨座椅靠背一起受到來自人體所施加的振動[2]。為保證汽車座椅的安全性，調角器生產廠在出廠時（或座椅生產廠外購調角器在入廠時）須對調角器進行靜強度試驗和疲勞試驗。

1 試驗臺組成

如圖2所示，試驗臺由工作臺、控制與檢測系統（變頻器、A/D轉換器、單片機系統、顯示器）和機械系統（電動機、減速器、聯軸器、力矩轉速傳感器、加載裝置）3部分組成。變頻器控制電動機的正反轉及輸出力矩和轉速，經減速器降速后，獲得試驗所需的力矩和轉速。數據信息和控制信息經A/D轉換器輸入到計算機監控系統。測試人員可通過計算機來調整所施加的交變載荷并測出汽車坐騎調角器發生疲勞破壞時循環的次數（壽命）。

2 控制與檢測系統設計

系統選用8051單片機，其I/O擴展口選用8255內部寄存器，模/數轉換器選用AD0809，鎖存器選用74L373，譯碼器選用74LS138，定時計數器選用8254，通訊接口選用RS-232連接器，電動機的變頻控制選用正弦脈寬調制（SPWM）變壓變頻器。

3 機械系統設計

根據試驗臺對電動機能實現頻繁起動、制動及正反轉運行、自動控制等要求，選擇YSG80S型號電動機。根據電動機型號，選擇TZSD型三級傳動直聯電機型同軸式圓柱齒輪減速器。為隔離振動與沖擊，選擇HL2型彈性柱銷聯軸器。試驗臺機械結構如圖3所示。

4 結語

此試驗臺采用了機電一體化技術和計算機控制，數據采集和處理精度高，用戶操作和監控界面友好，具有結構緊湊、使用方便、易于擴展等優點。該試驗臺的研制為檢測汽車座椅調角器的質量提供了設備支持和技術保障，對提高乘客的安全性具有重要意義。

參考文獻

[1] 吳何畏，周雄剛，馮小波.基于微機控制的汽車座椅調角器靜強度試驗機[J].機電一體化，2006（4）：61-63.

[2] 李韜.汽車座椅調角器基本性能要求及檢測方法[J].客車技術與研究，1999，21（4）：43-45.