电锤是以冲击为主、旋转为辅的手持电动工具,主要用于砖石、混凝土、陶瓷等脆性材料的钻孔、开槽、破碎等,广泛应用于在建筑,道路,桥梁施工等领域。安全离合器作为电锤的核心部件之一,可以预防电锤在使用过程中因钻头过载或堵转产生的巨大扭力甩伤操作者,其设计必须考虑到合理的输出扭矩以及良好的使用寿命,因此对钢球式安全离合器设计及可靠性测试进行研究,具有极其重要的理论意义和实用价值。本文的主要研究内容如下:（1）分析了电锤及钢球式安全离合器的结构及工作原理,根据A-L公式研究了普通蝶形弹簧及开槽碟簧的载荷位移关系,分析关键参数对碟簧载荷—位移特性的影响,并利用A-L公式与实测结果进行了对比分析。（2）对某型号电锤的钢球式离合器进行了结构设计和计算。建立了钢球式离合器的受力模型,研究了钢球中心位移与碟簧载荷的关系,为碟簧的结构设计建立理论基础。（3）基于ABAQUS的蝶形弹簧仿真分析。介绍了基于ABAQUS的有限元分析流程;研究了开槽蝶形弹簧结构参数对其载荷-位移特性的影响;通过对开槽碟簧的失效分析,优化设计参数,从而优化载荷-位移特性曲线;选取合理的变量进行试验设计,得到最佳的电锤离合器设计扭矩。（4）根据电动工具测试的特点,开发了基于机器人的电动工具测试平台;进行电锤离合器堵转试验、机器人可靠性测试以及基于应用的人工可靠性（ABR）测试,测试结果表明离合器满足电锤设计要求。本文针对电锤离合器的工作特点,利用钢球作为扭矩传动部件,根据钢球在圆弧形槽的相对位置,通过开槽蝶形弹簧来精确控制扭矩限定值,设计了新型钢球式安全离合器。当扭矩超过某一限定值时,能快速准确起到保护（分离）作用,精度高、工作可靠。同时着重对容易失效的蝶形弹簧进行研究,结果表明通过A-L公式进行初步设计,有限元进行模拟仿真,通过仿真和试验相结合的方法,快速设计出所需的碟簧参数,缩短研发周期,降低研发成本,提高生产效率;此外该离合器具有制造简单、工作可靠、过载时滑动摩擦力小、动作灵敏度高以及寿命长等优良特点。