The invention provides a design method for the hardness field of the wheel wheel body of the engineering machinery, including the following steps: Step 1, according to the contact stress characteristics of the friction pair parts, determine the hardness ratio range of the wheel wheel body and the chain rail joint; step two, according to the structure of the wheel body, material characteristics and the wear limit rear support. The bending strength of the rim part of the wheel body is required. The finite element software is used to analyze the bending strength and determine the wear limit and the depth of the hardened layer. Step three, the surface hardness of the material is determined according to the end quenching curve of the material of the wheel body. Step four, according to the wear resistance requirements and fatigue resistance of the wheel body under the working condition. The material characteristics and heat treatment processes of the support wheel wheel body and the heat treatment process are used to determine the hardness of the core. Step five, the distribution of the hardness gradient is determined according to the distribution requirements of the depth of the hardened layer of the support wheel wheel and the flange part of the support wheel and the end quenching characteristics of the material of the support wheel wheel.
【技术实现步骤摘要】
一种工程机械支重轮轮体的硬度场设计方法
本专利技术涉及机械设计领域,具体涉及一种工程机械支重轮轮体的硬度场设计方法。
技术介绍
工程机械支重轮是底盘重要承载零件,一般工程机械支重轮包括轮体、端盖、主轴、密封、滑动轴承等零件。履带底盘工作过程中,支重轮轮体和链轨节踏面发生微动、滚动和滑动摩擦。支重轮轮体的磨损失效是其主要的失效形式之一。支重轮的轮体磨损主要取决于工作现场的磨料种类及轮体工作面的硬度和硬化层深度。支重轮轮体承受的冲击载荷可以通过支重轮轮体的芯部韧性来抵抗,支重轮轮体的轮缘磨损后,轮缘的弯曲强度下降。支重轮轮体的硬度是通过材料的热处理来满足耐磨性和强度要求,轮体整体调质确保芯部的硬度和强度要求以抵抗使用过程中的冲击,表面淬火等热处理提高表面和次表面硬度确保轮体的耐磨性能。为了满足支重轮轮体的强度和耐磨性能,除合理选用材料和各种制造工艺,轮体材料的热处理特性和轮体的热处理强化工艺至关重要。现有技术中支重轮轮体硬度设计是通过材料的热处理特性定性确定轮体表面硬度、硬化层深度和芯部硬度。支重轮体热处理工艺方法过多的注重金属材料的性能与其成分、内部组织结构之间的关系和变化规律,在支重轮轮体热处理工艺要求制定过程中,主要通过同类产品进行类比确定,没有把支重轮轮体磨损、磨损轮体的耐磨性以及磨损后强度要求有机的耦合起来。这样的设计是基于材料热处理特性的被动设计,而不是基于支重轮轮体使用要求的主动设计,无法实现硬度梯度要求。因此,现有的支重轮轮体硬度设计方法无法根据使用要求定量地实现支重轮轮体的热处理设计要求。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的,目的 ...
【技术保护点】
1.一种工程机械支重轮轮体的硬度场设计方法,所述支重轮轮体具有轴径部分和轮缘部分,所述支重轮轮体轴径部分与链轨节踏面相互接触以及所述支重轮轮体的轮缘部分与链轨节的侧面互接触形成两对摩擦副,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,根据摩擦副零件的接触应力特征,确定所述支重轮轮体与所述链轨节的硬度比范围;步骤二,根据所述支重轮轮体的结构尺寸、材料特性以及磨损极限后所述支重轮轮体的轮缘部分的弯曲强度要求,运用有限元软件进行弯曲强度分析,确定所述支重轮轮体的磨损极限和硬化层深度;步骤三,根据所述支重轮轮体的材料的端淬曲线确定所述支重轮轮体的表面硬度;步骤四,根据所述支重轮轮体在工况环境下的耐磨性要求、抗疲劳性要求和抗冲击性要求以及所述支重轮轮体的材料特性和材料的热处理工艺,确定所述支重轮轮体的芯部硬度;步骤五,根据所述支重轮轮的轴径部分和所述支重轮轮体的轮缘部分的硬化层深度的分布要求以及所述支重轮轮的材料的端淬特性,确定所述支重轮轮体的硬度梯度分布。
【技术特征摘要】
1.一种工程机械支重轮轮体的硬度场设计方法,所述支重轮轮体具有轴径部分和轮缘部分,所述支重轮轮体轴径部分与链轨节踏面相互接触以及所述支重轮轮体的轮缘部分与链轨节的侧面互接触形成两对摩擦副,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,根据摩擦副零件的接触应力特征,确定所述支重轮轮体与所述链轨节的硬度比范围;步骤二,根据所述支重轮轮体的结构尺寸、材料特性以及磨损极限后所述支重轮轮体的轮缘部分的弯曲强度要求,运用有限元软件进行弯曲强度分析,确定所述支重轮轮体的磨损极限和硬化层深度;步骤三,根据所述支重轮轮体的材料的端淬曲线确定所述支重轮轮体的表面硬度;步骤四,根据所述支重轮轮体在工况环境下的耐磨性要求、抗疲劳性要求和抗冲击性要求以及所述支重轮轮体的材料特性和材料的热处理工艺,确定所述支重轮轮体的芯部硬度;步骤五,根据所述支重轮轮的轴径部分和所述支重轮轮体的轮缘部分的硬化层深度的分布要求以及所述支重轮轮的材料的端淬特性,确定所述支重轮轮体的硬度梯度分布。2.根据权利要求1所述的工程机械支重轮轮体的硬度场设计方法,其特征在于:其...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢曦,刘汉光,田磊,张红,刘晓辉,
申请(专利权)人:上海理工大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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