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汽車座椅調角是座椅靠背和底座之問的主要承力部件，人體作用在靠背的力完全是由調角器的鎖機構承擔的。為保證成員的安全，尤其是在汽車碰撞時座椅不至于拉脫，需要對調角器進行嚴格的實驗。某型汽車座椅調角器在極端實驗工況下發(fā)生拉脫現象，不符合安全標準。由于調角器的整體尺寸較小，尤其是鎖齒板和內齒輪圈齒的尺寸太小，鎖齒板寬度僅為20mm，齒高為0.7mm，無法通過實驗方法測的各個部位應力情況。因此，分析調角器失效的原因，強度分析方法便成為行之有效的唯一途徑。
當座椅需要調整角度時，轉動凸輪軸3帶動凸輪6轉動，使鎖齒板5同內齒輪圈2脫離嚙合，調整靠背角度。調整完成后凸輪軸3在彈性墊圈7的作用力下轉動并帶動凸輪6，使鎖齒板5同內齒輪圈2嚙合。從調角器的工作原理可以看出，座椅靠背同底座之問的作用力主要是在鎖齒板、內齒輪圈和固定座之問傳遞的。實驗過程中的破壞也是發(fā)生在鎖齒板和內齒輪圈的齒，以及固定座凸臺的端部。抱箍主要是起導向作用，保證內齒輪圈和固定座可以發(fā)生相對轉動。
在調角器實驗過程中，產生破壞的各個部位為：鎖齒板、齒輪圈嚙合齒，固定座的凸臺端部。而抱箍、凸輪軸、凸輪、彈性墊圈沒有發(fā)生損壞。因此該座椅調角器分析的有限元模型只包括鎖齒板、固定座和內齒輪圈三個零件。
為保證有限元分析計算結果的精度，選用六面體單元輔以少量五面體單元。嚙合齒的齒高為0.7mm，為保證齒形的連續(xù)性在嚙合部位單元的尺寸選取0.1 mm。為減小有限元模型的規(guī)模同時保證計算精度，鎖齒板和內齒圈其他部位的單元尺寸選取0.5mm，固定座單元尺寸選取1.5mm。鎖齒板和內齒圈、固定座之問定義接觸，計算齒接觸和彎曲應力。固定座、內齒圈和鎖齒板的材料均為鋼，彈性模量為210GPa，泊松比為0.3。但固定座選用的是45鋼，屈服強度為335MPa，內齒圈和鎖齒板為合金鋼，屈服強度為820MPa，最終完成的座椅調角器有限元分析模型。
從座椅調角器經過有限元分析結果得出：齒板和內齒輪圈嚙合的齒處應力比較大，三個齒板及與之相嚙合的內齒輪圈部應力分布情況相似。雖然應力都小于材料的屈服強度，但比較接近屈服強度。在齒板和內齒圈嚙合部位，齒板兩側的齒應力較大，中問部位齒的應力較小。這是由于在嚙合時，齒板受到固定座凸臺的阻擋，使座椅的位移受到限制，因而受力時首先是兩側的齒變形，最后才是中間的齒變形。但是，由于原結構中齒板同固定座凸臺的高度不同，從而使齒板在嚙合時產生一定的傾覆，造成了齒板上下兩個面的受力不均。
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