轮毂轴承法兰内圈的感应热处理研究

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文轮毂轴承法兰内圈的感应热处理研究院系：材料科学与工程学院工程领域：材料科学交大导师：顾剑锋教授企业导师：徐伟高级工程师工程硕士：许佩宜学号：1120502029上海交通大学材料科学与工程学院2015年5月ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofEngineeringMasterInductionheattreatmentstudyofhubbearingflangeinnerringM.D.Candidate：Peiyi

2、XuSupervisor(I)：Prof.JianfengGuSupervisor(II):SeniorEngineerWeiXuSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringSchoolofMaterialsScienceandEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai,P.R.ChinaMay,2015上海交通大学工程硕士学位论文摘要轮毂轴承法兰内圈的感应热处理研究摘要第三代汽车轮毂轴承单元的使用有效提升了轴承的使用稳定性，同时可以节约大

3、量的整车装配时间，目前已被大量运用于乘用车行业。其中，法兰内圈的热处理质量直接影响到整个轮毂轴承单元的使用性和可靠性。本文首先通过分析轮毂轴承法兰内圈感应热处理技术要求和感应器的基本结构，设计了三代轮毂轴承法兰内圈淬火感应器，主要包括感应线圈的尺寸设计、感应线圈与工件之间的间隙设计和导磁体的选用。研究了感应加热淬火各工艺参数对轮毂轴承法兰内圈淬火硬化层深度和组织的影响。结果表明，随着感应加热总能量的提升，淬硬区宏观轮廓逐渐增大，淬硬层深度加深；内圈淬硬区表层及次表层正常组织为细针马氏体+板条马氏体，淬火加热总能量过高会导致表

4、层过热而形成粗针马氏体，甚至过烧；过渡区正常组织为细针马氏体及少量铁素体+屈氏体，淬火加热总能量过低会导致过渡区形成大量屈氏体组织，同时残留铁素体量也会增多。确定了最佳感应淬火工艺参数：加热功率180KW，加热时间5.4s。以回火硬度为依据进行了感应回火功率的优化，确定了最佳回火功率值为8.5KW。借助Minitab软件对螺栓孔位置在热处理前后的变化进行了正态性检验和过程能力分析，研究了感应热处理对轮毂轴承法兰内圈变形的影响。研究发现，感应热处理对螺栓孔位置的影响最大可达0.085mm，此数据可作为热处理前螺栓孔位置公差要求

5、的设计依据。采用关联性分析方法对法兰和套栓进行了基于配对T检验统计的变形量分析，确定法兰盘变形是螺栓孔位置产生变化的主要原因。关键词：轮毂轴承法兰内圈，感应器，感应热处理，淬火硬化层，热处理变形I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTINDUCTIONHEATTREATMENTSTUDYOFHUBBEARINGFLANGEINNERRINGABSTRACTTheuseofthird-generationautomobilehubbearingunit,whichhasbeenwidelyusedinthepasseng

6、ercarindustry,haseffectivelyimprovedtheoperationalstabilityofthebearingandsavedalargeamountoftimeincompletevehicleassembly.Theheattreatmentqualityoftheflangeinnerringcandirectlyaffecttheusabilityandreliabilityoftheentirehubbearingunit.Thispaperdesignsahardeningindu

7、ctorfortheflangeinnerringofthethird-generationhubbearingbyanalyzingtheinductionheattreatmenttechnologyrequirementsoftheflangeinnerringofthehubbearingandbasicstructureofitsinductor.Thedesignmainlyincludesinductioncoilsizedesign,designoftheclearancebetweeninductionco

8、ilandworkpiece,andmagnetizerselection.Effectsofdifferentinductionheattreatmentparametersonhardeningdepthandmicrostructureofthethirdgenerationhubb