離合器主摩擦片花鍵盤轂脫落原因簡(jiǎn)析

 　　一臺(tái)354型拖拉機(jī)配套打捆機(jī)作業(yè)，使用約100小時(shí)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(dòng)盤連接的8顆鉚釘全部剪斷。不久，又有兩臺(tái)354型拖拉機(jī)帶旋耕機(jī)作業(yè)時(shí)，離合器也出現(xiàn)了同樣的故障，工作時(shí)間約為120多小時(shí)，經(jīng)對(duì)故障件對(duì)比，故障模式相同，照片如下：

 

 

 

　　斷裂部位在盤轂與從動(dòng)盤連接平面，均為鉚釘剪切斷裂，表面看：從動(dòng)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(dòng)盤為無減振器結(jié)構(gòu)，扭轉(zhuǎn)過程所加傳動(dòng)載荷全部旋加于鉚釘并傳遞到花鍵，由于故障件從動(dòng)盤鉚釘孔有比較明顯的沿旋轉(zhuǎn)方向拉長(zhǎng)橢圓變形，說明使用中有一個(gè)鉚釘和從動(dòng)盤孔松動(dòng)的過程，由于逐步松動(dòng)形成鉚釘與從動(dòng)盤孔的沖擊，鉚釘形成斷面剪切而從動(dòng)盤孔拉伸變長(zhǎng)，在松動(dòng)后相對(duì)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(dòng)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(duì)斷裂件查看各對(duì)產(chǎn)品零件的測(cè)量，產(chǎn)品零件的間隙較大是造成從動(dòng)盤剪切失效的根本原因，零件測(cè)量如下：

 

　　A、測(cè)量從動(dòng)盤各孔徑8-Φ6.3?Φ6.35mm，測(cè)量鉚釘直徑Φ5.92mm，從使用周期和鉚釘斷口、從動(dòng)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(gè)別鉚釘有缺陷會(huì)提前斷裂造成失效無法換檔等，其他鉚釘仍然會(huì)處于鉚合狀態(tài)，或有不同的斷口模式。

 

　　B、測(cè)量盤轂剪切面直徑：入口8-Φ6.28?Φ6.35mm。

 

　　C、測(cè)量盤轂鉚接面直徑：出口8-Φ6.6?Φ6.76mm。

 

　　D、剪切面位置是從動(dòng)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(dòng)盤設(shè)計(jì)及實(shí)測(cè)尺寸對(duì)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(cè)量數(shù)據(jù)看，比較明顯的是零件配合尺寸間隙較大，從動(dòng)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(gè)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(dòng)盤受鉚釘沖擊磨損變成橢圓形，到一定程度時(shí)鉚釘端面也已磨損到其直徑方向約1/3左右時(shí)發(fā)生斷裂分離造成盤轂脫落。

 

　　二、改進(jìn)措施

 

　　1、臨時(shí)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(dòng)盤、盤轂裝配間隙小于0.3mm；更改鉚釘尺寸為Φ6-0.1mm，從動(dòng)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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