支重轮应力测试方法技术

本发明专利技术涉及工程机械技术领域，提供一种支重轮应力测试方法，包括根据全奥氏体材料试验，建立全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的第一函数关系；对全奥氏体材料的支重轮进行耐久性试验或使支重轮在实际工况下运行；测量支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度；根据第一函数关系和测量的硬化层的厚度，确定支重轮目标接触面位置处的表面接触应力。如此设置，实现了直接对支重轮目标接触面位置处的表面接触应力进行测量，且测量过程基于支重轮的耐久性试验或实际运行工况，提高了测量结果的准确性。测量结果的准确性。测量结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
支重轮应力测试方法


[0001]本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种支重轮应力测试方法。

技术介绍

[0002]支重轮作为挖掘机等履带式工程机械的重要部件，在一些工况下，一个支重轮可能要承受整车的重量，踏面应力会超越材料的屈服应力，存在支重轮压溃、磨损的问题，对支重轮的设计提出较高要求。其中，支重轮的踏面位置和轴孔位置的硬度为支重轮的重要设计参数。在确定支重轮踏面位置和轴孔位置的硬度时，需要先确定支重轮踏面位置和轴孔位置的接触应力。
[0003]但支重轮的踏面位置和轴孔位置作为接触面，无法使用应变片直接测量。而且在实际工况下，支重轮的受力状态比较复杂，利用有限元模拟仿真时，对接触状态的设定比较困难，导致理论计算值与实际受力相差较大，测量准确性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种支重轮应力测试方法，用以解决上述缺陷。
[0005]本专利技术提供一种支重轮应力测试方法，包括：
[0006]根据全奥氏体材料试验，建立所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的第一函数关系；
[0007]对所述全奥氏体材料的支重轮进行耐久性试验或使所述支重轮在实际工况下运行；
[0008]测量所述支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度；
[0009]根据所述第一函数关系和测量的所述硬化层的厚度，确定所述支重轮目标接触面位置处的表面接触应力。
[0010]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述测量所述支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度，包括：
[0011]获取所述全奥氏体材料的硬度值；
[0012]从所述目标接触面开始沿逐渐深入所述支重轮内部的方向依次测量所述支重轮内部多个位置点的硬度值；
[0013]选取测量的所述硬度值与所述全奥氏体材料的硬度值一致的位置点为参考位置点；
[0014]确定所述参考位置点与所述目标接触面之间的距离为所述支重轮的硬化层的厚度。
[0015]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述目标接触面包括支重轮踏面和支重轮轴孔内壁。
[0016]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间成指数函数关系。
[0017]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的关系式为σ＝c0+ce
dx
，其中，σ为全奥氏体材料的表面接触应力，x为全奥氏体材料的硬化层的厚度，c0、c和d均为常数。
[0018]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述耐久性试验时间为90
‑
150小时，和/或，所述支重轮在实际工况下的运行时间为1500
‑
2500小时。
[0019]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述对所述全奥氏体材料的支重轮进行耐久性试验或使所述支重轮在实际工况下运行之前，还包括：
[0020]利用所述全奥氏体材料加工所述支重轮；
[0021]所述利用所述全奥氏体材料加工所述支重轮，包括：
[0022]对所述全奥氏体材料进行粗加工处理，以得到第一半成品；
[0023]对所述第一半成品进行热处理，以得到第二半成品；
[0024]对所述第二半成品进行精加工处理，以得到第三半成品；
[0025]对所述第三半成品进行去应力处理，以得到所述支重轮。
[0026]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，还包括：
[0027]根据所述全奥氏体材料试验，建立所述全奥氏体材料中马氏体含量与应变量之间的第二函数关系；
[0028]测量所述支重轮目标接触面位置处的所述硬化层内的马氏体含量；
[0029]根据所述第二函数关系和测量的所述硬化层内的马氏体含量，确定所述支重轮目标接触面位置处的应变量。
[0030]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述全奥氏体材料中马氏体含量与应变量之间成对数函数关系。
[0031]根据本专利技术提供的一种支重轮应力测试方法，所述全奥氏体材料中马氏体含量与应变量之间的关系式为：f
α
＝alnε+b，其中，f
α
为全奥氏体材料中的马氏体含量，ε为全奥氏体材料的应变量，a和b为常数。
[0032]本专利技术提供的支重轮应力测试方法中，需要根据全奥氏体材料试验建立全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的第一函数关系。然后对全奥氏体材料的支重轮进行耐久性试验或使全奥氏体材料的支重轮在实际工况下运行，在支重轮的表面达到稳定磨损状态时，测量支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度。根据上述测量的支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度和第一函数关系，可以确定支重轮目标接触面位置处的表面接触应力。如此设置，实现了对支重轮目标接触面位置处的表面接触应力的直接测量，且测量过程基于支重轮的耐久性试验或实际运行工况，测量结果的准确性较高。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术提供的支重轮应力测试方法的流程图一；
[0035]图2是本专利技术提供的支重轮应力测试方法的流程图二；
[0036]图3是本专利技术提供的支重轮的部分结构示意图。
[0037]附图标记：
[0038]1：支重轮踏面；2：支重轮轴孔内壁；f
α
：马氏体含量；ε：应变量；σ：表面接触应力；x：硬化层的厚度。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]下面结合图1至图3描述本专利技术的支重轮应力测试方法。
[0041]如图1所示，本专利技术实施例提供的支重轮应力测试方法，包括以下步骤：
[0042]步骤110、根据全奥氏体材料试验，建立全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的第一函数关系。
[0043]基于奥氏体材料在稳定状态下的硬化层的厚度x与其所受应力大小相关，可以通过大量落球冲击实验总结获得全奥氏体材料的表面接触应力σ与硬化层的厚度x之间的关系式，本实施例中称为第一函数关系。
[0044]具体地，全奥氏体材料的表面接触应力σ与硬化层的厚度x之间成指数函数关系，具体符合以下关系式：
[0045]σ＝c0+ce
dx
，其中，c0、c和d均为常数，经过多次试验可以确定；其中，σ的单位为Mp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支重轮应力测试方法，其特征在于，包括：根据全奥氏体材料试验，建立所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的第一函数关系；对所述全奥氏体材料的支重轮进行耐久性试验或使所述支重轮在实际工况下运行；测量所述支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度；根据所述第一函数关系和测量的所述硬化层的厚度，确定所述支重轮目标接触面位置处的表面接触应力。2.根据权利要求1所述的支重轮应力测试方法，其特征在于，所述测量所述支重轮目标接触面位置处的硬化层的厚度，包括：获取所述全奥氏体材料的硬度值；从所述目标接触面开始沿逐渐深入所述支重轮内部的方向依次测量所述支重轮内部多个位置点的硬度值；选取测量的所述硬度值与所述全奥氏体材料的硬度值一致的位置点为参考位置点；确定所述参考位置点与所述目标接触面之间的距离为所述支重轮的硬化层的厚度。3.根据权利要求1所述的支重轮应力测试方法，其特征在于，所述目标接触面包括支重轮踏面和支重轮轴孔内壁。4.根据权利要求1所述的支重轮应力测试方法，其特征在于，所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间成指数函数关系。5.根据权利要求4所述的支重轮应力测试方法，其特征在于，所述全奥氏体材料的表面接触应力与硬化层的厚度之间的关系式为σ＝c0+ce
dx
，其中，σ为全奥氏体材料的表面接触应力，x为全奥氏体材料的硬化层的厚度，c0、c和d均为常数。6.根据权利要求1所述的支重轮应力测试方法，其特征在于，所述耐久性试验时间为90
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢现稳，
申请(专利权)人：三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：