車輛中大多數(shù)關(guān)鍵零部件的失效都是疲勞破壞。疲勞耐久性作為車輛產(chǎn)品主要性能指標(biāo)之一,直接關(guān)系到車輛安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性,對車輛產(chǎn)品品質(zhì)和聲譽(yù)產(chǎn)生重要的影響,因此越來越受到企業(yè)以及用戶的重視。而座椅作為與駕駛員直接接觸的部件，它的疲勞耐久性能的重要性更是毋庸置疑的。

座椅耐久疲勞試驗(yàn)分為操作耐久試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)，今天為大家簡要介紹一下部分操作耐久試驗(yàn)。常見的操作耐久試驗(yàn)有頭枕操作耐久、腰托操作耐久、調(diào)角器耐久、高調(diào)器耐久、滑軌耐久。有的標(biāo)準(zhǔn)要求一個座椅的操作耐久測試需要在常溫、低溫、高溫三個環(huán)境下分別進(jìn)行試驗(yàn)，判定試驗(yàn)后合格需要兩個基本條件：試驗(yàn)后調(diào)節(jié)功能不失效，試驗(yàn)后的操作力在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。有的標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)后操作手柄/手輪與附近部件結(jié)構(gòu)的間隙量在一定范圍內(nèi)，有的標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)后操作手柄/手輪晃動量在一定范圍內(nèi)。有的標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)過程中不能出現(xiàn)惱人的噪音。

01  頭枕操作耐久

頭枕操作耐久根據(jù)頭枕解鎖結(jié)構(gòu)的不同，試驗(yàn)設(shè)置稍有不同。

常見的解鎖機(jī)構(gòu)有兩種：

頭枕一體化：是指解鎖按鈕在頭枕上，當(dāng)頭枕解鎖時，解鎖按鍵隨頭枕一起運(yùn)動；頭枕導(dǎo)套一體化：解鎖按鍵在頭枕導(dǎo)套上，當(dāng)解鎖按鍵解鎖時，頭枕?xiàng)U在頭枕導(dǎo)套內(nèi)上下運(yùn)動。

大致的試驗(yàn)過程：解鎖，調(diào)整頭枕至極限位置，松開解鎖鍵；間隔幾秒鐘后調(diào)整座椅至另一極限位置，間隔幾秒后重復(fù)以上操作；試驗(yàn)速度、循環(huán)次數(shù)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定的。

02  座椅頭枕連接件耐久

試驗(yàn)樣件：座椅總成安裝到夾具上并固定在試驗(yàn)臺上。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)壓頭：一定半徑的半球頭。

試驗(yàn)設(shè)置：

前排座椅：調(diào)節(jié)滑軌至最后，將靠背調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)位置，將頭枕調(diào)節(jié)至最上卡位；

后排座椅：將座椅靠背調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)位置。作用點(diǎn)位置：以一定載荷大小加載在距頭枕最高點(diǎn)沿軀干線方向向下一定距離處，在頭枕縱向中心面內(nèi)力的加載方向與軀干線垂直。前后排加載的循環(huán)次數(shù)不同。

試驗(yàn)后考查項(xiàng)：

頭枕、頭枕導(dǎo)套、頭枕骨架不允許出現(xiàn)開焊和裂紋。有些客戶會要求考查靠背“永久轉(zhuǎn)動角度”是否會超過要求值。

03  靠背側(cè)邊疲勞試驗(yàn)

試驗(yàn)樣件：將座椅安裝在夾具上并固定在試驗(yàn)臺上，并將其調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)位置。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)置：

載荷作用點(diǎn)位于旋轉(zhuǎn)中心與頭枕導(dǎo)套上表面中心點(diǎn)方向上距旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)一定距離，載荷與水平面成一定角度夾角，與縱向平面成一定角度夾角，斜向下。加載模型內(nèi)表面為一定厚度的泡沫層，外表面為帆布。固定加載模型的鉸接點(diǎn)位于模型中心，可以沿縱長軸轉(zhuǎn)動。

試驗(yàn)過程：

以一定載荷加載循環(huán)固定次數(shù)，每一次循環(huán)大于幾秒鐘，每一次循環(huán)中有一小段時間的保載過程。

試驗(yàn)后考查項(xiàng)：

座椅骨架不允許產(chǎn)生破損、開焊等情況，座墊不允許磨損；試驗(yàn)中及試驗(yàn)后，安全氣囊線束的導(dǎo)通應(yīng)正常；試驗(yàn)后，安全氣囊及支架不允許出現(xiàn)破損、變形、脫落、松動。

04  腰托調(diào)節(jié)與調(diào)角器調(diào)節(jié)操作耐久試驗(yàn)

腰托調(diào)節(jié)與調(diào)角器調(diào)節(jié)操作耐久試驗(yàn)設(shè)置相似，所以這里僅介紹調(diào)角器操作耐久，根據(jù)調(diào)角器是手柄類還是手輪類試驗(yàn)設(shè)置不同。某標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)方法介紹一個循環(huán)的試驗(yàn)過程：在座椅靠背上通過假背加載一定的扭矩，降低扭矩后對調(diào)節(jié)手柄施加一定扭矩使靠背解鎖，以一定速度使靠背向后旋轉(zhuǎn)指定角度后鎖止靠背，增大施加在靠背上的扭矩至初值；降低扭矩后對調(diào)節(jié)手柄施加一定扭矩使靠背解鎖，調(diào)節(jié)靠背至初始位置后鎖止靠背。

05  高調(diào)操作耐久試驗(yàn)

下面介紹某標(biāo)準(zhǔn)中的高調(diào)操作耐久試驗(yàn)方法。

將附帶一定負(fù)荷假臀的座椅骨架固定在試驗(yàn)平臺上，座椅除高度調(diào)節(jié)外其余調(diào)節(jié)至特定位置，直接在溫度箱中開展試驗(yàn)設(shè)置，這樣可以不用拆卸座椅即可完成室溫、高溫、低溫環(huán)境下的試驗(yàn)，氣缸通過加載輔具與高調(diào)機(jī)構(gòu)相連，必須保證加載輔具旋轉(zhuǎn)軸與高調(diào)手柄旋轉(zhuǎn)軸同軸，可參照圖理解。

一個座椅骨架的高調(diào)疲勞耐久需要連續(xù)經(jīng)歷幾個不同的疲勞耐久階段，每一個階段不同設(shè)置如下所示：

循環(huán)次數(shù)不同，有的階段需要幾千次，有的階段需要幾次；

環(huán)境溫度不同，有高溫、低溫、室溫要求；

操作耐久行程要求不同，有的階段要求從最低位置到最高位置進(jìn)行全行程的耐久疲勞，有的階段要求從非最低位置到最高位置進(jìn)行疲勞耐久，有的階段要求從最低位置到非最高位置進(jìn)行疲勞耐久，有的階段要求從非最低位置到非最高位置進(jìn)行耐久疲勞。通過限位開關(guān)的布置來控制某一階段要達(dá)到的高調(diào)行程位置，可參照圖理解。

負(fù)荷配重不同，負(fù)荷配重大小是每個階段規(guī)定的一個固定的質(zhì)量加上最高配座椅除去骨架的重量。

耐久試驗(yàn)方法不同，有的階段要求當(dāng)座椅處于最高位置時需額外附加一次指定大小的向上力矩，該力矩是模仿實(shí)際高調(diào)座椅時操作者不知道已經(jīng)將座椅調(diào)到了最高額外又抬了一次高調(diào)手柄；同樣，有的階段要求當(dāng)座椅處于最低位置時需額外附加一次指定大小的向下力矩。

附圖為以前的一個試驗(yàn)圖片。結(jié)合圖片為大家簡單描述一下某一階段(全行程操作耐久)的耐久試驗(yàn)：在恒溫箱中，調(diào)節(jié)溫度至指定溫度后，放置要求的負(fù)荷配重至座墊骨架上，調(diào)節(jié)座椅前后、靠背角度位置至指定位置，氣缸工作提供向下力矩使座椅至最低位置，額外施加一次指定向下力矩，氣缸工作提供向上力矩使座椅至最高位置，額外施加一次指定向上力矩，氣缸工作提供向下力矩使座椅至最低位置，如此反復(fù)直至達(dá)到指定的循環(huán)次數(shù)。

06  座椅滑軌操作耐久性

下面介紹某標(biāo)準(zhǔn)中的滑軌操作耐久試驗(yàn)方法。

試驗(yàn)樣件：

可以是座椅骨架，也可以是整椅。若是對骨架進(jìn)行滑軌操作耐久，則需要附加一定的配重。若是整椅，則需要是最重的配置要求座椅。

試驗(yàn)環(huán)境：

一個座椅完整的滑軌操作耐久測試需要在常溫、低溫、高溫三個環(huán)境下分別進(jìn)行試驗(yàn)，不同的環(huán)境下需要進(jìn)行不同次數(shù)的循環(huán)耐久試驗(yàn)。通常直接在溫度箱中開展試驗(yàn)設(shè)置，這樣可以不用拆卸座椅即可完成不同溫度下的試驗(yàn)。

試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：

試驗(yàn)后調(diào)節(jié)功能不失效，不能出現(xiàn)影響功能的變形，試驗(yàn)前后上下滑軌端面的間隙量對比偏差在一定范圍內(nèi)，試驗(yàn)過程中不能出現(xiàn)惱人的噪音。

試驗(yàn)設(shè)置：

將附帶一定負(fù)荷的假臀的座椅骨架固定在試驗(yàn)平臺上，座椅除滑軌調(diào)節(jié)外其余調(diào)節(jié)至指定位置。氣缸1通過輔具與滑軌解鎖機(jī)構(gòu)相連，氣缸2通過輔具與座椅骨架相連，必須保證氣缸2加載方向與滑軌角度相同，可參照圖理解。

試驗(yàn)過程：

以下是一個循環(huán)的試驗(yàn)過程：

1. 氣缸1滑軌解鎖，氣缸2以一定速度拉拽座椅向后運(yùn)動；

2. 在到達(dá)滑軌末端限位之前一定距離區(qū)域內(nèi)動態(tài)鎖緊座椅；

3. 在鎖緊位置縱向向后施加一定的載荷，并每次保持載荷幾秒鐘；

4. 氣缸1滑軌解鎖，氣缸2以一定速度拉拽座椅向前運(yùn)動；

5. 在到達(dá)滑軌前端限位之前一定距離區(qū)域內(nèi)動態(tài)鎖緊座椅；

6. 在鎖緊位置縱向向前施加一定的載荷，并每次保持載荷幾秒鐘；

注：動態(tài)鎖緊的意思是在座椅滑軌在運(yùn)動過程中進(jìn)行鎖止，有可能鎖止在滑軌卡槽內(nèi)，有可能鎖止在卡槽外。

07  座椅地圖袋耐久試驗(yàn)

下面開始為大家簡要介紹結(jié)構(gòu)疲勞耐久試驗(yàn)。

首先為大家介紹座椅地圖袋耐久試驗(yàn)，下面介紹某標(biāo)準(zhǔn)中的座椅地圖袋疲勞耐久試驗(yàn)方法。

試驗(yàn)樣件：可以是靠背總成或者座椅總成。若是靠背總成，需要特定靠背夾具將靠背固定夾持。

試驗(yàn)環(huán)境：

一個座椅完整的座椅地圖袋疲勞耐久測試需要在常溫、低溫、高溫三個環(huán)境下分別進(jìn)行試驗(yàn)，不同的環(huán)境下進(jìn)行不同次數(shù)的循環(huán)耐久試驗(yàn)。通常直接在溫度箱中開展試驗(yàn)設(shè)置，這樣可以不用拆卸座椅即可完成不同溫度下的試驗(yàn)。

試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：

試驗(yàn)后地圖袋不能出現(xiàn)破損、撕裂、磨痕、變形、鼓包；卡接連接以及縫紉連接不允許分離；試驗(yàn)前后地圖袋縫紉線的位置、方向不能發(fā)生變化；在試驗(yàn)過程中不允許出現(xiàn)噪音、咔咔聲和吱吱聲。

試驗(yàn)設(shè)置：

座椅靠背調(diào)到設(shè)計(jì)位置。通過鋼管制的一個試驗(yàn)掛鉤，垂直于地圖袋/網(wǎng)兜表面，勾住地圖袋/網(wǎng)兜上邊的中間位置來實(shí)現(xiàn)一定力的加載。注：掛鉤整體尺寸、鋼管端面的直徑與壁厚均有要求；必須保證掛鉤加載方向與靠背后側(cè)垂直，可參照圖理解。

試驗(yàn)過程：以下是一個循環(huán)的試驗(yàn)過程：

1. 通過氣動伺服控制系統(tǒng)控制氣缸釋放，配重對地圖袋加載；

2. 通過氣動伺服控制系統(tǒng)控制氣缸加載，使掛鉤達(dá)到原始位置（卸載）；

3. 保持該狀態(tài)小于一秒鐘。

08  座椅靠背鋼絲簾結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)

下面為大家介紹某標(biāo)準(zhǔn)中的座椅靠背鋼絲簾結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)方法。

試驗(yàn)樣件：座椅靠背總成，需要特定靠背夾具將靠背固定夾持并放平。

試驗(yàn)環(huán)境：常溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)開展：

座椅靠背放倒，按照一定的要求在靠背側(cè)面畫一條直線，要求該直線為0度，并且靠背背面與實(shí)驗(yàn)夾具臺面應(yīng)有空隙，保證加載過程中靠背底面不與夾具臺面接觸。假背壓頭參數(shù)應(yīng)符合SAE標(biāo)準(zhǔn)，并且假背加輔具的總重有要求，SAE假背模型下邊緣與靠背下邊緣之間的距離有距離要求。參照圖理解。振動幅度: s = -L mm ±L mm；頻率f , 正弦；循環(huán)次數(shù): N。

試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：

試驗(yàn)過程中不允許出現(xiàn)彈性斷裂，折斷或者斷裂等現(xiàn)象。在對支撐軟墊進(jìn)行負(fù)載和卸載的過程中靠背骨架不允許出現(xiàn)噪音。試驗(yàn)后應(yīng)該查看座椅靠背外表是否有損壞后，拆除蒙皮與泡沫，查看泡沫是否有開裂，再查看靠背鋼絲簾是否有損壞。

09 座墊骨架正弦交變結(jié)構(gòu)疲勞

試驗(yàn)樣件：座椅座墊骨架，需要夾具將座墊骨架安裝固定。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)置：

座墊位置：滑軌最后，高調(diào)最低向上一定距離。加載位置：座椅中間(H點(diǎn)的Y軸)，作用在輔具上，輔具連接著座墊骨架最后端。加載桿與輔具可繞Y軸旋轉(zhuǎn)，但必須保證加載到骨架上的力是垂直輔具的。參照圖理解。

試驗(yàn)加載：

F±F1 N，正弦交變載荷，頻率f ，以圖3中曲線為例說明：當(dāng)頻率為2時，則周期為0.5s，圖中所示為1s內(nèi)會有兩個加載循環(huán)，幅值為力最大值F’=F±F1；循環(huán)次數(shù): 一直到第一個裂口。

試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：分析座墊骨架的受損情況，到第N次循環(huán)時不允許出現(xiàn)破損。

10  靠背骨架橫向疲勞

試驗(yàn)樣件：座椅靠背骨架，需要特定靠背夾具將靠背固定。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)置：

座椅靠背處于設(shè)計(jì)位置或者靠背角（靠背旋轉(zhuǎn)中心與頭枕導(dǎo)套中線連線與豎直方向夾角）成一定角度；加載位置：靠背回轉(zhuǎn)中心向上h mm；水平方向加載。參照圖理解。

試驗(yàn)加載：動態(tài)載荷交變，頻率f ,正弦；循環(huán)次數(shù): 一直到第一個裂口。

試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：

在耐久試驗(yàn)過程中座椅靠背不允許有任何破損。分析靠背骨架的受損情況，到第N循環(huán)時不允許出現(xiàn)破損。

11  座椅移入移出試驗(yàn)方法

移入移出主要是模擬真人進(jìn)出車時對整椅靠背、座墊的疲勞磨損情況。按照試驗(yàn)方式分為真人移入移出與機(jī)器人移入移出，機(jī)器人移入移出按照考查座椅部位分為靠背移入移出與座墊移入移出，而真人移入移出則是考查整體座椅的磨損狀態(tài)。

真人移入移出：

試驗(yàn)樣件：實(shí)車開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)人員：需要不同百分位的真人開展試驗(yàn)，并且穿著要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

試驗(yàn)過程：

車門開啟一定角度后，真人進(jìn)入車輛乘坐，乘坐幾秒鐘后下車，算是一次循環(huán)，一直要達(dá)到規(guī)定的次數(shù)為止。

試驗(yàn)后考查項(xiàng)：

試驗(yàn)前要記錄座椅的狀態(tài)，試驗(yàn)后要拆分座椅考查蒙皮、泡沫、骨架等結(jié)構(gòu)是否有磨損，并照相記錄。

機(jī)器人移入移出：

試驗(yàn)說明：機(jī)器人移入移出通常是單獨(dú)考查座墊或者靠背疲勞耐磨損性能。

試驗(yàn)樣件：首先將座椅安裝在固定的夾具上，并將其調(diào)節(jié)到指定位置。

試驗(yàn)環(huán)境：室溫環(huán)境下開展試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)備：

FANUC機(jī)器人,六軸控制系統(tǒng)。在假背和假臀外表面用指定布料包覆。

試驗(yàn)設(shè)置：

將壓力分布墊擺放到實(shí)車/實(shí)車環(huán)境的座椅上，指定百分位的真人按照指定動作乘坐座椅，從站立到坐穩(wěn)過程中，采集并記錄過程中幾個狀態(tài)的壓力分布云圖。

之后對于安裝在夾具上的座椅，通過編程控制機(jī)器人的運(yùn)動軌跡，以滿足機(jī)器人假背或者假臀壓入座椅時能夠模擬出之前采集的幾個云圖的受力狀態(tài)（壓力區(qū)域位置、壓力值、壓力圖形、壓力在整個區(qū)域的分布），這個運(yùn)動程序就是機(jī)器人運(yùn)動軌跡的輸入。

試驗(yàn)過程：一次移入+保持幾秒鐘+移出=一次循環(huán)，一直要達(dá)到規(guī)定的次數(shù)為止。

試驗(yàn)后考查項(xiàng)：

試驗(yàn)前要記錄座椅的狀態(tài)，試驗(yàn)后要拆分座椅考查蒙皮、泡沫、骨架等結(jié)構(gòu)是否有磨損，并照相記錄。對于機(jī)器人座墊移入移出試驗(yàn)，需在座墊上指定位置點(diǎn)幾個標(biāo)記點(diǎn)，并記錄試驗(yàn)前后標(biāo)記點(diǎn)的垂直方向位移，要求位移小于一定要求。