一台354型拖拉机配套打捆机作业，使用约100小时左右发生拖拉机不行走的故障，经检查发现离合器主摩擦片花键盘毂脱落，脱落原因为盘毂与从动盘连接的8颗铆钉全部剪断。不久，又有两台354型拖拉机带旋耕机作业时，离合器也出现了同样的故障，工作时间约为120多小时，经对故障件对比，故障模式相同，照片如下：

 

 

 

　　断裂部位在盘毂与从动盘连接平面，均为铆钉剪切断裂，表面看：从动盘孔周向延伸>1mm成椭圆形，盘毂孔与铆钉密实无间隙，铆钉断口均匀一致

 

　　故障分析

 

　　1、故障原因：从外观看能直观的反映出断裂成因，该从动盘为无减振器结构，扭转过程所加传动载荷全部旋加于铆钉并传递到花键，由于故障件从动盘铆钉孔有比较明显的沿旋转方向拉长椭圆变形，说明使用中有一个铆钉和从动盘孔松动的过程，由于逐步松动形成铆钉与从动盘孔的冲击，铆钉形成断面剪切而从动盘孔拉伸变长，在松动后相对冲击转角达到一定程度（如旧件有1-2mm的单向间隙），由于铆钉硬度明显低于从动盘硬度，即在铆接处铆钉端面联结积明显减少到之前的1/2--1/3后无法承载转矩形成断裂刹头，造成盘毂脱落总成失效。

 

　　2、根本原因：经过对断裂件查看各对产品零件的测量，产品零件的间隙较大是造成从动盘剪切失效的根本原因，零件测量如下：

 

　　A、测量从动盘各孔径8-Φ6.3?Φ6.35mm，测量铆钉直径Φ5.92mm，从使用周期和铆钉断口、从动盘椭圆形受到铆钉冲击剪切结果分析，铆钉强度是合格的，如果个别铆钉有缺陷会提前断裂造成失效无法换档等，其他铆钉仍然会处于铆合状态，或有不同的断口模式。

 

　　B、测量盘毂剪切面直径：入口8-Φ6.28?Φ6.35mm。

 

　　C、测量盘毂铆接面直径：出口8-Φ6.6?Φ6.76mm。

 

　　D、剪切面位置是从动盘与盘毂贴合面，铆钉头部完好说明铆接尺寸和强度是可靠的，铆压没有问题。

 

　　E、铆钉、盘毂、从动盘设计及实测尺寸对比

 

　

 

　　3、失效分析

 

　　根据上述A、D项说明，可以排除铆钉强度和铆压造成的失效；从测量数据看，比较明显的是零件配合尺寸间隙较大，从动盘与铆钉间隙为0.45mm，盘毂与铆钉间隙为0.45?0.86mm，而铆压后铆钉变形有限（一般在0.2?0.3mm）无法完全填充间隙，使铆钉与铆压后的两个零件存在>0.15mm甚至更大的间隙，该间隙在承载过程中受力进一步扩大直至从动盘受铆钉冲击磨损变成椭圆形，到一定程度时铆钉端面也已磨损到其直径方向约1/3左右时发生断裂分离造成盘毂脱落。

 

　　二、改进措施

 

　　1、临时措施：定制尺寸为Φ6.3-0.15mm铆钉，以化装配间隙，并做疲劳实验验证。

 

　　2、设计制造改进：

 

　　A、整体控制铆钉和从动盘、盘毂装配间隙小于0.3mm；更改铆钉尺寸为Φ6-0.1mm，从动盘孔径为Φ6+0.1mm，盘毂孔径为Φ6+0.1mm，盘毂冲孔模采用半精冲工艺凹模凸模间隙减小零件冲压喇叭口控制在0.25mm内。

 

　　B、将承载用铆钉直径加大到Φ8mm，整体强度增强能更好防止在特殊恶劣工况下零件的破坏发生。

 

　　农机发烧友福音！离合器主摩擦片花键盘毂脱落原因简析