離合器主摩擦片花鍵盤轂脫落原因簡析

 　　一臺354型拖拉機(jī)配套打捆機(jī)作業(yè)，使用約100小時左右發(fā)生拖拉機(jī)不行走的故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)離合器主摩擦片花鍵盤轂脫落，脫落原因?yàn)楸P轂與從動盤連接的8顆鉚釘全部剪斷。不久，又有兩臺354型拖拉機(jī)帶旋耕機(jī)作業(yè)時，離合器也出現(xiàn)了同樣的故障，工作時間約為120多小時，經(jīng)對故障件對比，故障模式相同，照片如下：

 

 

 

　　斷裂部位在盤轂與從動盤連接平面，均為鉚釘剪切斷裂，表面看：從動盤孔周向延伸>1mm成橢圓形，盤轂孔與鉚釘密實(shí)無間隙，鉚釘斷口均勻一致

 

　　故障分析

 

　　1、故障原因：從外觀看能直觀的反映出斷裂成因，該從動盤為無減振器結(jié)構(gòu)，扭轉(zhuǎn)過程所加傳動載荷全部旋加于鉚釘并傳遞到花鍵，由于故障件從動盤鉚釘孔有比較明顯的沿旋轉(zhuǎn)方向拉長橢圓變形，說明使用中有一個鉚釘和從動盤孔松動的過程，由于逐步松動形成鉚釘與從動盤孔的沖擊，鉚釘形成斷面剪切而從動盤孔拉伸變長，在松動后相對沖擊轉(zhuǎn)角達(dá)到一定程度（如舊件有1-2mm的單向間隙），由于鉚釘硬度明顯低于從動盤硬度，即在鉚接處鉚釘端面聯(lián)結(jié)積明顯減少到之前的1/2--1/3后無法承載轉(zhuǎn)矩形成斷裂剎頭，造成盤轂脫落總成失效。

 

　　2、根本原因：經(jīng)過對斷裂件查看各對產(chǎn)品零件的測量，產(chǎn)品零件的間隙較大是造成從動盤剪切失效的根本原因，零件測量如下：

 

　　A、測量從動盤各孔徑8-Φ6.3?Φ6.35mm，測量鉚釘直徑Φ5.92mm，從使用周期和鉚釘斷口、從動盤橢圓形受到鉚釘沖擊剪切結(jié)果分析，鉚釘強(qiáng)度是合格的，如果個別鉚釘有缺陷會提前斷裂造成失效無法換檔等，其他鉚釘仍然會處于鉚合狀態(tài)，或有不同的斷口模式。

 

　　B、測量盤轂剪切面直徑：入口8-Φ6.28?Φ6.35mm。

 

　　C、測量盤轂鉚接面直徑：出口8-Φ6.6?Φ6.76mm。

 

　　D、剪切面位置是從動盤與盤轂貼合面，鉚釘頭部完好說明鉚接尺寸和強(qiáng)度是可靠的，鉚壓沒有問題。

 

　　E、鉚釘、盤轂、從動盤設(shè)計(jì)及實(shí)測尺寸對比

 

　

 

　　3、失效分析

 

　　根據(jù)上述A、D項(xiàng)說明，可以排除鉚釘強(qiáng)度和鉚壓造成的失效；從測量數(shù)據(jù)看，比較明顯的是零件配合尺寸間隙較大，從動盤與鉚釘間隙為0.45mm，盤轂與鉚釘間隙為0.45?0.86mm，而鉚壓后鉚釘變形有限（一般在0.2?0.3mm）無法完全填充間隙，使鉚釘與鉚壓后的兩個零件存在>0.15mm甚至更大的間隙，該間隙在承載過程中受力進(jìn)一步擴(kuò)大直至從動盤受鉚釘沖擊磨損變成橢圓形，到一定程度時鉚釘端面也已磨損到其直徑方向約1/3左右時發(fā)生斷裂分離造成盤轂脫落。

 

　　二、改進(jìn)措施

 

　　1、臨時措施：定制尺寸為Φ6.3-0.15mm鉚釘，以化裝配間隙，并做疲勞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

 

　　2、設(shè)計(jì)制造改進(jìn)：

 

　　A、整體控制鉚釘和從動盤、盤轂裝配間隙小于0.3mm；更改鉚釘尺寸為Φ6-0.1mm，從動盤孔徑為Φ6+0.1mm，盤轂孔徑為Φ6+0.1mm，盤轂沖孔模采用半精沖工藝凹模凸模間隙減小零件沖壓喇叭口控制在0.25mm內(nèi)。

 

　　B、將承載用鉚釘直徑加大到Φ8mm，整體強(qiáng)度增強(qiáng)能更好防止在特殊惡劣工況下零件的破壞發(fā)生。

 

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