某离合器铆钉连接的失效分析与优化设计

某变速器离合器铆接结构在做耐久台架试验时发生断裂。通过对铆钉材料化学成分、宏观断口、微观断口等进行失效分析，判定铆钉断裂为疲劳断裂。结合铆接工艺过程、试验工况下结构有限元分析与疲劳寿命分析方法，对铆钉进行优化设计。基于试验，修正铆钉疲劳寿命仿真分析方法，直径φ4的铆钉，CAE疲劳寿命在55万次左右，与试验相匹配。结合疲劳寿命仿真分析方法提出四种优化设计方案，对现有铆钉表面热处理，增加铆钉位置接触面积，增加铆钉数量，增大铆钉直径。四种方案，仿真分析与试验都能满足铆钉的疲劳寿命要求。基于设计成本的考虑，最后选择的是铆钉表面热处理，由此说明，用有限元技术预测铆钉的疲劳寿命是可行的，本研究可为铆接设计作参考。