履带链轨节作为履带行走装置的重要组成零件,常处于恶劣的工作环境中,所受载荷复杂多样,易出现裂纹并导致失效而影响整个履带行走装置的正常工作。论文结合校企合作项目“XE60CA液压挖掘机履带底盘性能分析及故障机理研究”对履带链轨节进行了失效原因探究。为确定裂纹类型,本文首先对链轨节进行极限静强度校核,同时对裂纹进行扫描电镜实验,结合静强度校核结果和电镜图像,判断了链轨节出现的裂纹为疲劳裂纹。为进一步探究链轨节形成疲劳裂纹的原因,对履带行走装置模型中的一对链轨节进行柔性化处理并进行刚柔耦合动力学仿真,基于仿真得到链轨节的载荷时间历程,在此基础上对链轨节进行了疲劳分析。在查阅国内外相关文献的基础之上,综述了履带链轨节失效相关的国内外研究现状。建立了履带行走装置虚拟样机模型,并通过挖掘机典型工况试验验证了模型的正确性。根据挖掘机虚拟样机仿真获得的载荷,针对挖掘机可能出现的三种极端工况,通过有限元法对链轨节进行了计算,结果表明链轨节的静强度满足要求。为了探究链轨节出现疲劳裂纹的原因,本研究通过RecurDyn软件中的疲劳分析模块对链轨节进行疲劳失效分析。基于虚拟样机模型,先对XE60CA挖掘机履带行走装置中的一对链轨节进行柔性化处理,针对直线行驶、爬坡以及原地转向三种典型工况进行刚柔耦合仿真,得到各工况下履带链轨节的载荷时间历程。将履带链轨节在典型工况下的载荷时间历程导入到疲劳分析模块,对载荷时间历程进行雨流计数、平均应力修正,设置材料的S-N曲线,最后对链轨节进行疲劳失效分析。结果显示,链轨节易疲劳失效的区域为链轨节前销轴孔与底部的连接处,与链轨节的实际裂纹位置相吻合,验证了本文所采用研究方法的正确性。本文通过有限元静强度校核结合裂纹断口扫描电镜图像判断了链轨节的失效类型,基于刚柔耦合仿真所获得的载荷时间历程对链轨节进行了疲劳寿命分析。论文所采用的研究方法以及得出的相关结论对履带链轨节的研究与设计提供了有效参考,对优化链轨节结构设计,提高其使用寿命具有一定意义。