随着社会不断发展,对电路要求也越来越高,高压断路器弹簧操动机构工作环境较为恶劣,一旦发生断路或短路,弹簧操动机构会受到较大的冲击载荷,冲击载荷具有冲击效应,对结构件的破坏性是不言而喻的;冲击载荷对具有集中应力的结构件破坏性是非常大的,冲击载荷具有瞬时性,大幅度缩短结构件的裂纹萌生及裂纹扩展的寿命,导致结构件的工作时间较短。高压断路器弹簧操动机构结构件受到冲击载荷,可靠性较低,展开相应的疲劳寿命分析以及可靠性优化,对提高弹簧操动机构的安全性具有重要意义。本文以周期性冲击载荷下高压断路器为研究对象,基于可靠性串联模型,选取冲击载荷作用下弹簧操动机构中最薄弱环节-联锁掣子结构进行疲劳可靠性寿命预测研究,并采用多参数响应曲面法进行结构优化。具体研究内容如下:首先介绍了研究背景并总结分析了疲劳研究现状,分析了结构可靠性研究方法,分析了S-N曲线疲劳寿命的重要性以及介绍S-N曲线的种类,如何通修正得到合适的S-N曲线,得出应用于联锁掣子疲劳分析的方法;然后对联锁掣子进行有限元分析,与实解断裂图比对,验证仿真结果正确性,将应力疲劳寿命分析方法运用于弹簧操动机构中的联锁掣子,并总结现有优化设计方案,选择适合的方法应用于优化设计;并对联锁掣子进行有限元分析,得到相应的应力应变,经过修正后计算其疲劳寿命与可靠性。最后基于非线性累积损伤和冲击算法的寿命预估方法将Corten-Dolan模型与可靠性数学的冲击算法结合,提出了一种基于非线性疲劳损伤的预测疲劳寿命模型,该方法考虑了低于疲劳极限的载荷带来的疲劳损伤以及载荷间相互影响的作用。与现有疲劳寿命预测模型对比,本文提出的方法能够更好的适用于冲击载荷下结构件的疲劳寿命预测,具有更高精度。