随着我国汽车工业的快速发展,汽车电气回路中连接器的应用愈发广泛,对连接器的可靠性需求日益突出。连接器的密封存在很多应用场景,如发动机内部、水下等,而因密封材料的热胀冷缩使得大温升环境下的密封性受到挑战,需要进行针对性的分析设计,以保证其工作寿命和可靠性。本文以汽车变速箱的穿缸连接器为对象,利用理论计算和仿真分析结合的方法对其密封性能进行了研究,并对密封实现中的薄弱环节进行了改进方案的设计与初步验证。主要研究内容如下:首先,建立了变速箱连接器公端模型并依据密封结构对模型进行了有针对性的简化,指出了插针同外壳的下部过盈连接是实现箱油密封的主要结构,并对连接器密封的机理和影响因素进行了分析。选取密封比压力作为连接器密封的关键指标,在汽车运行环境中应保证密封面具有充足的密封比压和较小的塑性变形。其次,利用材料力学中用于厚壁容器受力分析的厚壁圆筒理论对连接器模型进行分析,得到了过盈量同等效应力的关系式,考虑了外壳材料的弹塑性变形并采用双线性方法对密封面等效应力进行了求解;利用热膨胀理论引入了对大温升工况下热变形导致应力发生变化的计算,联立厚壁圆筒模型求得了高温环境下对应不同外壳壁厚的密封面的最大应力。然后,利用有限元软件对变速箱连接器的密封性能进行仿真分析,得到了公端外壳同插针配合位置的等效应力、塑性变形、径向应力等参数的分布情况;引入极限温度进行温升工况下密封性能变化规律的分析,同初始环境温度中密封状态进行了对比。仿真结果表明:连接器受外壳形状和外部约束的影响存在密封比压分布不均的现象,靠近下部端面的密封面更容易出现径向应力不足和塑性变形过大的情况,大温升会削弱对油液的密封作用,接触界面泄漏通道可能发生拓展,密封性能有改进的必要性。最后,针对密封薄弱的位置,考虑在针体施加表面织构以改善密封。以凹坑型织构为例分析了表面织构对提升连接器可靠性的作用,根据连接器尺寸设计了单凹坑织构的深度、半径等几何参数并进行了初步仿真验证,仿真结果证实凹坑织构的引入显著提升了连接器的密封性能。