專利名稱：汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于彈簧疲勞特性測(cè)試裝置領(lǐng)域，特別涉及一種汽車用安全帶蝸卷彈 簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
安全帶是各類汽車出于安全駕乘需要于座席位必裝的設(shè)施，在緊急制動(dòng)或發(fā)生碰 撞的瞬間對(duì)駕乘人員起安全保護(hù)作用。蝸卷彈簧總成是安全帶的核心部件，其作用為收放 帶長(zhǎng)，且在扯拉加速度達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行自鎖。作為總成中的蝸卷彈簧必須具有滿足機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)需求的機(jī)械性能指標(biāo)，如極限扭轉(zhuǎn)圈數(shù)、不同狀態(tài)下的扭力矩等。由于安全帶系頻繁 使用，且每次收放過(guò)程中彈簧橫斷面受交變彎矩作用，因此彈簧的疲勞特性在本件(安全 帶)中至為突出，其直接決定安全帶在規(guī)定的使用期限內(nèi)的可靠性及有效性。為此，相關(guān)部 門對(duì)安全帶所用的蝸卷彈簧提出嚴(yán)格的抗疲勞特性參數(shù)要求。檢測(cè)、檢驗(yàn)這一部件的疲勞 特性是生產(chǎn)部門與需求部門質(zhì)管的一項(xiàng)必須工作。蝸卷彈簧疲勞特性的實(shí)驗(yàn)原理與方法即將蝸卷彈簧在一定的速度范圍內(nèi)反復(fù)進(jìn) 行旋緊與釋放(旋緊的程度依不同規(guī)格而定)，直至失效為止。將其承受交變應(yīng)力作用的次 數(shù)用作衡量彈簧的抗疲勞特性，車用安全帶所用卷簧的抗疲勞參數(shù)通常在數(shù)萬(wàn)次以上。國(guó) 內(nèi)外通常采取對(duì)車用安全帶總成產(chǎn)品件(通常拆除加速度敏感器件)進(jìn)行試驗(yàn)的方式，以 檢測(cè)所用蝸卷彈簧的疲勞壽命指數(shù)。通觀現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備，缺乏統(tǒng)一性與標(biāo)準(zhǔn)性特征，多為各廠根據(jù)產(chǎn)品需求的設(shè)計(jì) 要求與自身?xiàng)l件自行設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)原理方面，大多采用“曲柄滑塊機(jī)構(gòu)”原理，也有少數(shù)采 用“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”，將動(dòng)力機(jī)(或減速裝置)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)， 再利用往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)實(shí)施對(duì)蝸卷彈簧的收緊與釋放。由于往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)行程大 多要求在1 2m范圍(根據(jù)安全帶所用蝸卷彈簧的幾何尺寸范圍及設(shè)計(jì)要求)，而“曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)”中，直線行程為曲柄半徑的2倍，因此設(shè)備體積較大(尤以臥式更甚)，同時(shí)由于 滑塊結(jié)構(gòu)的設(shè)置，不僅提升加工精度高的要求，而且其“移動(dòng)副”的摩擦作用，致使機(jī)械效率 低下。另外，欲實(shí)施對(duì)多試件的同時(shí)檢測(cè)(即增大試件容量)，不僅進(jìn)一步增大設(shè)備所占空 間，也致相關(guān)部件受力更趨于不合理。因此，適應(yīng)本試驗(yàn)特征要求，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)、克服上述不足、降低造價(jià)、提高機(jī)械效率及 工作效率，不僅是汽車安全帶生產(chǎn)中對(duì)此設(shè)備的需求，同時(shí)也是蝸卷彈簧生產(chǎn)行業(yè)技術(shù)革 新與進(jìn)步的必要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種汽車用安全帶蝸卷 彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)。通過(guò)曲柄、滑輪、轆轤軸和傳動(dòng)帶的組合作用將使得圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的行程得到進(jìn)一步的放大，不僅提高了測(cè)試機(jī)的工作效率，而且節(jié)約了 成本及便于推廣。
3[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特 性新型試驗(yàn)機(jī)，包括底座、安裝在底座上的支架、電機(jī)和與電機(jī)連接的渦輪減速器，在所述 渦輪減速器的輸出端設(shè)置有曲柄，曲柄的偏心端設(shè)置有第一滑輪，所述第一滑輪上安裝有 傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶的一端繞設(shè)在轆轤軸上，傳動(dòng)帶的另一端繞過(guò)第一滑輪后固定在位于 支架上的支桿上，所述轆轤軸安裝在支承座上，所述支承座設(shè)置在支架的上端，所述轆轤軸 上繞設(shè)有左升降帶和與左升降帶間隔設(shè)置的右升降帶，在所述左升降帶和右升降帶的下端 套設(shè)升降軸。前述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，所述支架的一側(cè)設(shè)有固定在 底座上的掛鉤總成，支架的另一側(cè)設(shè)有位于底座上的固定板，所述固定板上設(shè)置有蝸卷彈 簧總成，所述蝸卷彈簧總成內(nèi)設(shè)有安全帶軟帶，所述安全帶軟帶的一端繞設(shè)在蝸卷彈簧總 成內(nèi)部，安全帶軟帶的另一端從蝸卷彈簧總成伸出并繞過(guò)設(shè)置在升降軸上的第二滑輪后固 定在掛鉤總成上。上述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，所述傳動(dòng)帶在轆轤軸上為逆 時(shí)針繞設(shè)，所述左升降帶和右升降帶在轆轤軸上均為順時(shí)針繞設(shè)。上述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，在所述轆轤軸上的左升降帶 和右升降帶處安裝有行程調(diào)節(jié)對(duì)開(kāi)圓柱。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在機(jī)械原理方面，綜合利用曲柄、滑輪、轆轤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出一種將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為往 復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的新型結(jié)構(gòu)體系，并用于檢測(cè)車用安全帶蝸卷彈簧的疲勞特性，與傳統(tǒng)的“曲柄 滑塊”機(jī)構(gòu)相比較，本實(shí)用新型獲取的直線運(yùn)動(dòng)行程為曲柄半徑的4倍(而“曲柄滑塊”機(jī) 構(gòu)所轉(zhuǎn)變的直線運(yùn)動(dòng)行程只能為曲柄半徑的2倍)，此機(jī)構(gòu)用于蝸卷彈簧疲勞特性檢測(cè)設(shè) 備，使整機(jī)的設(shè)計(jì)更突顯合理性。2、本實(shí)用新型在減速器之后的傳動(dòng)過(guò)程中無(wú)“移動(dòng)副”。雖然升降軸呈上下移動(dòng)， 但在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程不發(fā)生沿移動(dòng)方向的摩擦作用，全部關(guān)節(jié)為“轉(zhuǎn)動(dòng)副”，因此機(jī)械效率必然 得以提高，此亦為優(yōu)于“曲柄滑塊”機(jī)構(gòu)的特征之一。3、本實(shí)用新型用于蝸卷彈簧的疲勞檢驗(yàn)，較之其他結(jié)構(gòu)方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、 易于調(diào)控、加工制造方便、成本低、體積小等優(yōu)勢(shì)。4、在調(diào)整直線行程方面，除了調(diào)整曲柄偏心半徑外，尚可通過(guò)調(diào)整升降帶予繞轆 轤軸的圈數(shù)或轆轤軸在此處的外圓柱半徑以達(dá)到調(diào)整升降行程大小的目的。5、本設(shè)計(jì)所提出的將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的新型結(jié)構(gòu)，可在類似于此需 求的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中予以推廣與應(yīng)用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的主視圖。圖2為圖1的A向視圖。圖3為本實(shí)用新型轆轤軸的局部示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-電機(jī)；2-渦輪減速器；3-曲柄；[0023]4-第一滑輪； 5-傳動(dòng)帶；6_支架；7-支承座；8-轆轤軸；9-左升降帶；10-支桿；11-升降軸；12-安全帶軟帶；13-蝸卷彈簧總成；14-蝸卷彈簧15-蝸卷彈簧芯軸；16-底座；17-掛鉤總成18-第二滑輪；19-右升降帶； 20-固定板；21-行程調(diào)節(jié)對(duì)開(kāi)圓柱。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示的一種汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，包括底座 16、安裝在底座16上的支架6、電機(jī)1和與電機(jī)1連接的渦輪減速器2，在所述渦輪減速器 2的輸出端設(shè)置有曲柄3，曲柄3的偏心端設(shè)置有第一滑輪4，所述第一滑輪4上安裝有傳 動(dòng)帶5，所述傳動(dòng)帶5的一端繞設(shè)在轆轤軸8上，傳動(dòng)帶5的另一端繞過(guò)第一滑輪4后固定 在位于支架6上的支桿10上，所述轆轤軸8安裝在支承座7上，所述支承座7設(shè)置在支架 6的上端，所述轆轤軸8上繞設(shè)有左升降帶9和與左升降帶9間隔設(shè)置的右升降帶19，在所 述左升降帶9和右升降帶19的下端套設(shè)升降軸11。所述支架6的一側(cè)設(shè)有固定在底座16 上的掛鉤總成17，支架6的另一側(cè)設(shè)有位于底座16上的固定板20，所述固定板20上設(shè)置 有蝸卷彈簧總成13，所述蝸卷彈簧總成13包括蝸卷彈簧芯軸15、繞蝸卷彈簧芯軸15設(shè)置 的蝸卷彈簧14和與蝸卷彈簧芯軸15相連的滾筒，所述蝸卷彈簧總成13內(nèi)設(shè)有安全帶軟帶 12，所述安全帶軟帶12的一端繞設(shè)在蝸卷彈簧總成13內(nèi)部，具體的是，安全帶軟帶12 —端 繞設(shè)在與蝸卷彈簧芯軸15相連的滾筒上，安全帶軟帶12的另一端從蝸卷彈簧總成13伸出 并繞過(guò)設(shè)置在升降軸11上的第二滑輪18后固定在掛鉤總成17上。所述傳動(dòng)帶5在轆轤 軸8上為逆時(shí)針繞設(shè)，所述左升降帶9和右升降帶19在轆轤軸8上均為順時(shí)針繞設(shè)。如圖 3所示，在所述轆轤軸8上的左升降帶9和右升降帶19處安裝有可更換的行程調(diào)節(jié)對(duì)開(kāi)圓 柱21。本實(shí)用新型汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)的工作原理是啟動(dòng)電機(jī) 1，曲柄3逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，(如圖1轉(zhuǎn)向箭頭所示)，曲柄3的轉(zhuǎn)動(dòng)從而拉動(dòng)繞設(shè)在第一滑 輪4上的傳動(dòng)帶5，傳動(dòng)帶5展開(kāi)的長(zhǎng)度逐漸變大，由于傳動(dòng)帶5的一端繞設(shè)于轆轤軸8上， 故隨著傳動(dòng)帶5的拉動(dòng)，從而帶動(dòng)轆轤軸8逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，隨著轆轤軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)左 升降帶9和右升降帶19不斷在轆轤軸8上纏繞，使得穿套于左升降帶9和右升降帶19下端 的升降軸11垂直向上平移，繞設(shè)于第二滑輪18上的安全帶軟帶12的展開(kāi)長(zhǎng)度必然增大。 由于安全帶軟帶12從蝸卷彈簧總成13拉出，且安全帶軟帶12—端繞設(shè)于與蝸卷彈簧芯軸 15相連的滾筒上，故安全帶軟帶12的上拉作用使蝸卷彈簧芯軸15逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從而對(duì) 蝸卷彈簧14進(jìn)行旋緊。當(dāng)曲柄3逆時(shí)針轉(zhuǎn)至最下位置后，傳動(dòng)帶5展開(kāi)的長(zhǎng)度開(kāi)始變小，此時(shí)升降軸11 在自身重力及蝸卷彈簧扭矩產(chǎn)生向下拉力的共同作用下而向下移動(dòng)，從而通過(guò)左升降帶9 和右升降帶19帶動(dòng)轆轤軸8開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，此順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)正與傳動(dòng)帶5展開(kāi)長(zhǎng) 度變小的運(yùn)動(dòng)相諧配，蝸卷彈簧芯軸15順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)使安全帶軟帶12回收，從而對(duì)蝸卷 彈簧14進(jìn)行釋放。當(dāng)曲柄3逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至最上位置后，傳動(dòng)帶5展開(kāi)長(zhǎng)度則由最小開(kāi)始變大，此時(shí)，升降軸11也開(kāi)始從最低位置轉(zhuǎn)而向上運(yùn)動(dòng)。曲柄3每旋轉(zhuǎn)一周，即實(shí)現(xiàn)升降軸11完成一次上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)蝸卷彈 簧的14的一次交變應(yīng)力作用過(guò)程。通過(guò)這種對(duì)蝸卷彈簧14反復(fù)進(jìn)行旋緊與釋放，直至失 效的方式，以其承受交變應(yīng)力作用的次數(shù)來(lái)衡量該彈簧的抗疲勞特性。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，包括底座(16)、安裝在底座(16)上的支架(6)、電機(jī)(1)和與電機(jī)(1)連接的渦輪減速器(2)，其特征在于在所述渦輪減速器(2)的輸出端設(shè)置有曲柄(3)，曲柄(3)的偏心端設(shè)置有第一滑輪(4)，所述第一滑輪(4)上安裝有傳動(dòng)帶(5)，所述傳動(dòng)帶(5)的一端繞設(shè)在轆轤軸(8)上，傳動(dòng)帶(5)的另一端繞過(guò)第一滑輪(4)后固定在位于支架(6)上的支桿(10)上，所述轆轤軸(8)安裝在支承座(7)上，所述支承座(7)設(shè)置在支架(6)的上端，所述轆轤軸(8)上繞設(shè)有左升降帶(9)和與左升降帶(9)間隔設(shè)置的右升降帶(19)，在所述左升降帶(9)和右升降帶(19)的下端套設(shè)升降軸(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述支架(6)的一側(cè)設(shè)有固定在底座(16)上的掛鉤總成(17)，支架(6)的另一側(cè)設(shè)有位于 底座(16)上的固定板(20)，所述固定板(20)上設(shè)置有蝸卷彈簧總成(13)，所述蝸卷彈簧 總成(13)內(nèi)設(shè)有安全帶軟帶(12)，所述安全帶軟帶(12)的一端繞設(shè)在蝸卷彈簧總成(13) 內(nèi)部，安全帶軟帶(12)的另一端從蝸卷彈簧總成(13)伸出并繞過(guò)設(shè)置在升降軸(11)上的 第二滑輪(18)后固定在掛鉤總成(17)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述傳動(dòng)帶(5)在轆轤軸(8)上為逆時(shí)針繞設(shè)，所述左升降帶(9)和右升降帶(19)在轆轤 軸(8)上均為順時(shí)針繞設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 在所述轆轤軸(8)上的左升降帶(9)和右升降帶(19)處安裝有行程調(diào)節(jié)對(duì)開(kāi)圓柱(21)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車用安全帶蝸卷彈簧疲勞特性新型試驗(yàn)機(jī)，包括底座、安裝在底座上的支架、電機(jī)和與電機(jī)連接的渦輪減速器，在所述渦輪減速器的輸出端設(shè)置有曲柄，曲柄的偏心端設(shè)置有第一滑輪，所述第一滑輪上安裝有傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶的一端繞設(shè)在轆轤軸上，傳動(dòng)帶的另一端繞過(guò)第一滑輪后固定在位于支架上的支桿上，所述轆轤軸安裝在支承座上，所述支承座設(shè)置在支架的上端，所述轆轤軸上繞設(shè)有左升降帶和與左升降帶間隔設(shè)置的右升降帶，在所述左升降帶和右升降帶的下端套設(shè)升降軸。通過(guò)曲柄、滑輪、轆轤軸和傳動(dòng)帶的組合作用將使得圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的行程得到進(jìn)一步的放大。提高了測(cè)試機(jī)的工作效率，降低制造成本。
文檔編號(hào)G01N3/34GK201680960SQ20102018052
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者何平, 朱經(jīng)訓(xùn) 申請(qǐng)人:陜西恒達(dá)實(shí)業(yè)有限公司