履带底盘设计文献综述
毕业设计（论文）开题报告-履带式行走底盘设计
湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计）开题报告学生姓名学号年级专业及班级2009级汽车服务工程(1)班指导教师及职称学院工学院20 年月日毕业论文（设计）履带式行走底盘设计题目文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于1000字）1.履带式行走底盘设计研究意义履带式底盘的结构特点和性能决定了它在农田机耕作业中具有明显的优势。
履带式底盘的拖拉机不会对翻耕过的土壤造成多次反复的碾压，而轮式底盘在整地和耙地作业时轮胎在翻耕过的土壤上反复碾压，造成对土壤的多次压实，不利于播种后种子的生长发育。
因此，研究履带底盘的性能具有极其重要的意义。
下面我们以履带式拖拉机为例来加以解释说明。
履带式拖拉机的接地比压相对较低,从 51.8kW 到 118.4 kW 的各型拖拉机的接地比压为 30～50kPa,而同级别的轮式拖拉机接地比压要大的多。
以 96.2 kW 拖拉机为以例: 东方红 1302 履带机接地比压(装推土铲)为 47.7kPa;东方红1304 轮式机的接地比压约为104 kPa,相当于履带拖拉机的二倍多计。
无论是整地耙地作业还是播种作业履带式拖拉机比轮式拖拉机都占有绝对优势。
几乎所有山区种植粮油作物的农户毫无例外的选择履带式拖拉机。
2.履带式行走底盘设计的国内外研究状况底盘的作用是支承、安装发动机及其各部件、总成，形成车辆的整体造型，并动力，使整车产生运动，保证正常行驶。
在国外，履带式行走底盘研发较早。
1986 年 W. C. Evans 和 D. S. Gove 公布了在硬地面和已耕地上,1种橡胶履带与1种四轮驱动拖拉机牵引性能的实验结果。
在相同的底盘结构情况下，橡胶履带牵引效率与动态牵引比高,在已耕地和硬地面上其最大牵引效率是 85%～90%,四轮驱动拖拉机是70%～85%。
此后又有许多橡胶履带拖拉机与四轮驱动拖拉机性能试验的研究。
国外生产的履带拖拉机在技术水平、生产能力等性能方面具备较强的竞争能力。
深海富钴结壳四履带采矿车底盘研究与设计
其次，在转向性能测试中，我们在不同的转弯半径下测试底盘的转向性能。 结果表明，底盘在小半径转弯时表现出良好的灵活性，而在大半径转弯时则具有 优秀的稳定性。
最后，在爬坡性能测试中，我们将底盘行驶至不同倾斜角度的坡面上，观察 其爬坡能力。测试结果显示，底盘能够在45度的倾斜坡面上稳定行驶，证明了其 强大的爬坡性能。
创新点和不足
本次演示研究的深海富钴结壳四履带采矿车底盘在传统采矿车底盘的基础上 进行了创新与优化。首先，采用箱型结构设计和双层防水舱门，提高了底盘的刚 度和防水性能。其次，选用高强度、耐磨损的橡胶履带，增强了底盘在深海环境 下的适应能力。最后，先进的悬挂系统有效地吸收了履带行走机构产生的冲击和 振动，提高了驾驶员的舒适性。
深海富钴结壳四履带采矿车底盘研 究与设计
01 引言
03 研究与设计 05 结论
目录
02 文献综述 04 创新点和不足
引言
随着海洋资源的日益匮乏，深海矿产资源的开发与利用逐渐成为研究热点。 其中，深海富钴结壳作为一种具有高价值的矿产资源，因其富含钴、镍、铜等元 素而备受。为了有效开发和利用深海富钴结壳资源，设计一款四履带采矿车底盘， 提高采矿效率、降低运营成本具有重要意义。
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2、底盘性能测试
为验证本次演示研究的四履带采矿车底盘性能，我们对其进行了一系列测试。 首先，在速度测试中，我们将底盘行驶速度从0加速到最大速度，再逐渐减速到0， 测量整个过程中的速度变化。测试结果表明，底盘最大速度可达10 km/h，且加 速和减速过程中速度变化平缓，证明了底盘具有良好的速度稳定性。
研究与设计
1、深海富钴结壳四履带采矿车 底盘研究
本次演示研究的四履带采矿车底盘采用箱型结构，具有较高的刚度和承载能 力。同时，为了适应深海环境，底盘采用耐腐蚀、防锈材料制造，并配备了双层 防水舱门，提高底盘的防水性能。在履带选取方面，本次演示选用高强度、耐磨 损的橡胶履带，确保底盘在深海环境下长时间稳定运行。此外，底盘还配备了先 进的悬挂系统，能够有效地吸收履带行走机构产生的冲击和振动，提高驾驶员的 舒适性。
履带底盘设计文献综述
文献综述题目牙轮钻机的履带底盘设计学生姓名***专业班级机械设计制造及其自动化**级**班学号541002010***院（系）机电工程学院指导教师(职称)**（副教授）完成时间 201*年 *月 **日牙轮钻机的履带地盘设计摘要：履带式底盘的结构特点和性能决定了它在工程机械作业中具有明显的优势。
根据整体承重对牙轮钻机的要求，进行履带式牙轮钻机底盘的设计。
项目研究对提高工程机械设计水平和履带行驶技术水平具有重要意义。
该研究应用农业机械学、汽车拖拉机学、机械设计、机械原理等理论，对履带式行走底盘的驱动行走系统进行了理论分析与研究，完成了履带底盘主要工作参数的确定和力学的计算。
利用Auto CAD、Pro/E等工程软件完成了底盘的整体设计，达到了技术任务书的要求。
从而得到了整体机架与其相关配合的结构框架，对以后的进一步分析提供了一定的资料。
关键词：履带；底盘；行走装置；设计1.该研究的目的及意义履带式拖拉机的结构特点和性能决定了它在重型工程机械作业中具有明显优势。
首先，支承面积大，接地比压小。
比如，履带推土机的接地比压为0.0002~0.0008N/㎡,而轮式推土机的接地比压一般为0.002 N/㎡。
因此，履带推土机适合在松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力也小，通过性能较好。
其次，履带支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥交大牵引力。
最后，履带不怕扎、割等机械损伤。
因此，综合考虑,本设计围绕履带式行走底盘的相关资料对其进行相应的设计及创新。
主要以参考工程机械为主，结合现有的底盘进行设计。
此款履带拖拉机适用于我国大型露天矿山。
2.履带行走装置的结构组成及其工作原理履带行走装置有“四轮一带”（驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。
履带行走机构广泛应用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。
行走条件恶劣，要求该行走机构具有足够的强度和刚度，并具有良好的行进和转向能力。
林间履带式多功能底盘的设计与分析_杨春梅
林间履带式多功能底盘的设计与分析杨春梅，杨博，马岩*，岳彩群，傅连朋（东北林业大学林业与木工机械工程技术中心，黑龙江哈尔滨150040）摘要通过分析林间履带式多功能底盘的设计要求，确定其主要性能参数，包括行驶速度、爬坡能力、接地比压和最大牵引力。
同时，计算了接地长度、轨距以及最小离地间隙等主要外形尺寸。
设计出一款机间、移动机械的履带式多功能底盘。
根据CATIA 建立底盘的三维模型，明确了林间履带式多功能底盘的结构特征，从而为林间移动式机械提供了一种新载体，为专业供给林间移动式机械的履带式底盘研究提供了理论依据。
关键词林间;履带式;多功能底盘;参数中图分类号S776．3文献标识码A 文章编号0517－6611(2013)08－03710－03Design and Analysis of Forest Multifunctional Chassis Crawler YANG Chun-mei et al (Forestry and Woodworking Machinery Engineering Center of Northeast Forestry University ，Harbin ，Heilongjiang150040)Abstract By analyzing the design requirements of forest tracked multifunctional chassis ，the key performance parameters were determined ，in-cluding speed ，climbing ability ，ground pressure and maximum traction and calculated ground length ，gauge and the minimum ground clearance and other major dimensions ，a forest multifunctional classis crawler was designed．According to the CATIA to establish a three-dimensional mode of the chassis ，to clear forest crawler multifunctional chassis structure characteristics ，we designed drawings of it ，which provided a new carrier for mobile mechanical forest and a theoretical basis for research of tracked multifunctional chassis supplying for professional forest mobile machinery．Key words Forest ;Crawler ;Multifunctional chassis ;Parameter基金项目国家林业局引进948创新项目2012－4－24资助。
无人驾驶履带车底盘设计
履带式无人运输平台底盘设计摘要随着社会的发展，为了应对军事目的以及特种作业需求，做好未来战争的物质基础，高技术装备的发展和推新尤为引人注目，并呈现出向无人化发展的趋势。
传统车辆系统因其带来的交通事故、人力资源浪费和许多特殊场合无法操控等缺点，越来越不能满足人类需求，无人机动平台可以克服这些缺点。
地面无人机动平台作为智能交通系统和未来战斗系统的一个重要组成，在军用和民用两方面都有巨大的应用前景。
其通过外部挂载不同的功能模块，可以达到代替人类完成不同的作战、侦察、救护、消防和爆炸物拆除等特种作业的目的。
发展无人机动平台减少人类直面危险的可能，从而减少人员伤亡和资金投入。
履带式底盘是构成履带式无人机动平台的基本结构，也是其重要组成部分。
本文介绍了国内外各种履带式底盘的结构和发展，研究其机动性能，设计出一种较简易的遥控小型履带无人车的履带式底盘。
关键词：履带式底盘，机动性能，遥控驾驶，无人机动平台，搭载装置目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1．绪论 (1)1.1履带无人平台研究背景 (1)1.2履带无人平台发展概况 (2)2．履带无人平台研究目的 (4)2.1履带无人平台底盘发展……………………………………………2.2履带底盘的关键技术 (4)3．几种履带无人平台底盘方案 (5)3.1设计方案遵循原则 (5)3.2设计要求及主要参数 (6)3.3具体设计方案………………………………………………………4．履带无人平台底盘总体设计………………………………………………4.1底盘结构设计 (9)4.2悬挂系统设计 (9)4.3驱动系统设计 (9)4.4设计相关计算 (9)5．履带无人平台底盘设计总体图6．履带无人平台底盘主要零件图7．结束语8．参考文献致谢1.绪论1.1履带无人平台的研究背景随着高新技术的迅猛发展引发了社会各领域的一系列重大变革，作为未来战争的物质基础，高技术装备也在不断发展和推新中，并呈现出向无人化发展的趋势。
工程机械履带底盘设计方案
工程机械履带底盘设计方案一、背景介绍随着城市化进程的加快和基础设施建设的持续推进，工程机械的需求量逐渐增加。
其中，履带底盘作为工程机械的重要组成部分之一，在工程施工中承担着重要的运输和承载功能。
因此，对履带底盘的设计和制造质量要求越来越高。
为此，本文将对工程机械履带底盘的设计方案进行详细的介绍。
二、设计要求1. 载重能力高：工程机械履带底盘要求具有较高的承载能力，能够在复杂的工程环境中保证工作的稳定性和安全性。
2. 耐磨性强：由于工程机械需要在各种崎岖的路面和复杂的工地中进行作业，因此履带底盘需要具有较强的耐磨性，保证长时间的使用寿命。
3. 性能稳定：履带底盘在工程作业中需要保持稳定的行驶性能，不易产生侧倾、摇晃等情况，确保操作人员和设备的安全。
4. 维修方便：履带底盘的设计要求能够方便维修和保养，降低设备的维护成本，延长使用寿命。
5. 成本控制：履带底盘的设计要求在满足以上各项性能要求的前提下，尽可能降低制造成本，使设备在市场上有竞争力。
三、设计方案1. 结构设计：履带底盘的主要结构包括履带、履带轮、轮链、导向轮、张紧轮等部件。
在设计时，需要选择优质的材料，保证整体结构的强度和耐磨性。
2. 增强承载能力：通过优化轮链结构和材料，增加张紧轮的数量和尺寸，提高履带底盘的承载能力。
并且采用液压系统对履带进行调节，保证在不同工作条件下的稳定性。
3. 提高耐磨性：选用高强度的合金材料作为履带和履带轮的制造材料，提高耐磨性和使用寿命。
另外，可以在履带上加装耐磨板，减少履带的磨损。
4. 稳定性设计：通过对轮链结构的优化设计，增加导向轮和张紧轮的数量和尺寸，提高了履带底盘的稳定性。
另外，利用先进的悬挂系统和减震装置，能够更好地保证设备运行的平稳性。
5. 维修方便：在设计时，应该充分考虑维修和保养的方便性，简化履带底盘的结构，减少零部件数量，方便维修人员进行操作。
6. 成本控制：在满足性能要求的前提下，通过科学的结构设计和材料选择，减少履带底盘的制造成本，提高竞争力。
《履带式底盘设计》课件
支撑轮用于支撑履带，减少行走过程中的 振动和冲击。支撑轮的位置和数量根据底 盘结构和行走需求而定。
履带式底盘的设计原则
稳定性
底盘设计应确保在各种 地形和工况下的稳定性
，防止倾翻和滑移。
效率与可靠性
设计应注重提高行走效 率和可靠性，降低故障 率，确保长期稳定运行
。
机动性
底盘应具备良好的机动 性，能够快速响应操作 指令，适应不同地形和
详细描述：优化履带式底盘设计，降低其能耗，例如优化 传动系统和动力系统，提高能量利用效率，减少燃油消耗 和排放。
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总结词：减少排放
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总结词：循环利用
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详细描述：优化履带式底盘设计，使其易于拆卸和回收利 用，提高资源的循环利用率，降低对环境的负担。
基于成本优化的履带式底盘设计
总结词
降低制造成本
01
02
详细描述
通过优化设计，降低履带式底盘的制造成本 ，例如采用低成本材料、简化制造工艺、优 化零部件结构等。
总结词
提高生产效率
03
总结词
降低维护成本
05
06
04
详细描述
优化履带式底盘设计，提高生产效率 ，例如采用标准化的零部件和模块化 的结构，简化生产流程，降低生产成 本。
性能。
履带结构优化
根据底盘结构和行走需求，对履带 结构进行优化设计，如履带宽度、 节距、履带块数目等，以提高履带 适应性和行走稳定性。
履带连接方式
选择合适的履带连接方式，如螺栓 连接、卡扣连接等，以确保履带的 可靠性和装配方便性。
驱动轮设计
驱动轮材料
01
选择具有高强度、耐磨和耐冲击性能的驱动轮材料，如铸钢、
钻机履带底盘底架设计论文
（4）卷扬机提升力（采用双卷扬）20 KN5 KN
（5）移动能力
越野高度：300 mm纵向移动：600 mm横向移动：400 mm
（6）外形尺寸(长×宽×高mm)
施工尺寸：5250×3200×16200
运输尺寸：6410×2300×2950
（7）整机重量：≈8000KG
1.4
钻机的工作以及部件组成的认识：整台设备的动作有：主塔的起塔、回转器的加压提升、回转器的回转运动、履带行走、卷扬的起吊、支腿油缸；所有的这些动作是由多个不同型号性能的油缸和马达实现，而油缸和马达动作的控制则是由所设计的液压系统（操控抬）实现。利用电器原理（电器柜）控制设备中的泵站给系统提供转速和动力支持，卷扬机组帮助实现更大范围的作业！所有这些设备合理的布局在底架上，然后整体置于履带底盘上，实现“行走”。所以整台设备的生产核心在于液压系统和电器原理的设计以及相对成熟的装配工作。
摘
钻机主要是适应旋喷工法的逐步推广而研制而成的。采用履带底盘行走装置，通过不同模块的组合，可以适合定喷、摆喷、旋喷等施工工艺；单重、双重、三重旋喷等各种施工要求。可用于各类软地基加固、高层建筑地下室的防渗处理、大江大河堤坝的整治、铁路公路桥墩的加固等。钻机的底架组件的主要作用是：支撑组件、存放物品和负责整机的行走。钻机的行走包括直行和转向。
本文主要是在一组已知参数的基础上，参考大量成熟产品的设计方案，进行履带底盘及底架的结构和参数设计，设计各个零件，并对整个组件的结构进行合理的布置。最后，在理解设计要求的基础上，编制了主要零部件的工艺。
关键词：钻机；底架组件；工艺；履带底盘
A
Drilling Rig is produced for the sake of the work method-revolve with spray. they are joined by the track fleeting. Pass the combination of the different mold piece, it can suit the craft of construction to settle to spray, put to spray, the revolve to spray the etc.; it can suit the every kind of construction request of, such as single, double, three times etc. It can be used to reinforce the various soft foundations, to handle the leakage of ground floor of high layer building, to renovate the embankment of the big river, to reinforce the railroad, highway, abutment etc. The frame is made of top frame, inside frame, descend frame and flank frame. The function of the frame is to prop up whole machine, deposit the goods and move whole machine. It can go straight and turn around.
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文献综述题目牙轮钻机的履带底盘设计学生姓名***专业班级机械设计制造及其自动化**级**班学号541002010***院（系）机电工程学院指导教师(职称)**（副教授）完成时间 201*年 *月 **日牙轮钻机的履带地盘设计摘要：履带式底盘的结构特点和性能决定了它在工程机械作业中具有明显的优势。
根据整体承重对牙轮钻机的要求，进行履带式牙轮钻机底盘的设计。
项目研究对提高工程机械设计水平和履带行驶技术水平具有重要意义。
该研究应用农业机械学、汽车拖拉机学、机械设计、机械原理等理论，对履带式行走底盘的驱动行走系统进行了理论分析与研究，完成了履带底盘主要工作参数的确定和力学的计算。
利用Auto CAD、Pro/E等工程软件完成了底盘的整体设计，达到了技术任务书的要求。
从而得到了整体机架与其相关配合的结构框架，对以后的进一步分析提供了一定的资料。
关键词：履带；底盘；行走装置；设计1.该研究的目的及意义履带式拖拉机的结构特点和性能决定了它在重型工程机械作业中具有明显优势。
首先，支承面积大，接地比压小。
比如，履带推土机的接地比压为0.0002~0.0008N/㎡,而轮式推土机的接地比压一般为0.002 N/㎡。
因此，履带推土机适合在松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力也小，通过性能较好。
其次，履带支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥交大牵引力。
最后，履带不怕扎、割等机械损伤。
因此，综合考虑,本设计围绕履带式行走底盘的相关资料对其进行相应的设计及创新。
主要以参考工程机械为主，结合现有的底盘进行设计。
此款履带拖拉机适用于我国大型露天矿山。
2.履带行走装置的结构组成及其工作原理履带行走装置有“四轮一带”（驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。
履带行走机构广泛应用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。
行走条件恶劣，要求该行走机构具有足够的强度和刚度，并具有良好的行进和转向能力。
履带与地面接触，驱动轮不与地面接触。
当马达带动驱动轮转动时，驱动轮在减速器驱动转矩的作用下, 通过驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合, 连续不断地把履带从后方卷起。
接地那部分履带给地面一个向后的作用力, 而地面相应地给履带一个向前的反作用力, 这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。
当驱动力足以克服行走阻力时, 支重轮就在履带上表面向前滚动, 从而使机器向前行驶。
整机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使其转弯半径更小。
3.履带行走机构研究现状自从 20 世纪初履带行走机构在坦克上的成功应用，随着科技的发展，履带行走机构出现了大量变型产品，分别应用于挖掘机、推土机、掘进机、智能机器人等产品上，对其研究也越来越广泛。
闫清东等对履带行走机构进行坡道转向特性的研究，推导出转向所需的制动力和牵引力随着履带车辆方位角的变化关系，分析了坡道转向时内外侧履带所需的制动力和牵引力的变化规律，同时指出了导致履带车辆坡道转向的不稳定因素[5]。
龚计划以小型挖掘机履带行走机构为研究对象，通过采用经验公式和对比同类产品设计参数，确定了履带行走机构关键设计参数，并采用参数化方法对履带行走机构主要零部件进行设计[6]。
刘莉提出了根据设计要求确定履带行走机构参数的方法，并根据履带行走机构行驶力学，采用离散复合形法对履带行走机构的传动系统进行优化[7]。
李军等采用测量圆锥指数的方法预测履带行走机构的牵引性能及爬坡性能,从而分析其在软路面的通过性[8]。
宿月文等根据履带车辆行驶力学平衡原理, 提出一套牵引动力匹配算法，并与实车测试功率结果进行对比，验证了该算法的正确性[9]。
陈兵等对履带行走机构的硬地面原地转向特性做了研究，通过分析得出履带车辆所受的阻力矩与转向速度无关[10]．随着计算机技术的发展，通用机械系统动力学软件日趋完善，国内外学者开始更多的采用计算机数值分析法对履带行走机构开展研究。
美国学者 Q. Li 和 P.D. Ayers 等成功开发建立了数学分析模型用来预测不同地形对履带行走机构的影响[11]。
新加坡学者 Z.S. Liu 等采用数值方法对履带行走机构进行分析，首先在 ADAMS 软件中求出履带行走机构所受到的力，然后通过有限元法在 MSC/NASTRAN 中得出履带行走机构的震动响应，最后在 SYSNOISE 软件中预测履带行走机构的噪音，从而改进履带行走机构的设计参数[12]。
北京理工大学学者陈泽宇, 张承宁在 Matlab/Simulink 中建立动力学仿真模型，讨论了履带中心距和履带接地长宽比对履带式车辆的稳定性和转向难度的影响[13-14]；大连理工大学学者田洪杰、王国明分别在 Matlab/Simulink 和 recurdyn 中建立分析模型，对履带行走机构转向性能做了深入的研究[15-16]；吉林大学的学者孔德文、隋文涛等在ADAMS 环境中建立了挖掘机履带行走机构仿真模型，分别分析了前进和后退两种工况，发现后退行驶行走阻力大于前进行驶的行走阻力，后退行驶比前进行驶更平稳[17]；吉林大学学者王得胜对履带行走机构的履带架进行有限元分析，并提出对履带架的一些改进的地方[18]；太原理工大学学者凌静秀通过动力学仿真和有限元分析对履带板结构进行改进优化，提高了履带行走机构的对地附着力和排泥功能[19]。
从以上的研究现状可以看出，目前对履带行走机构研究主要集中在履带行走机构的性能、结构的优化方面以提高履带行走机构的质量。
然而市场经济的发展对履带行走机构提出了越来越多的个性化和多样化的需求，企业不仅应该提高履带行走机构的质量，同时还应尽可能满足这些需求。
因此本文将采用模块化设计方法，通过设计出不同的模块，并以这些模块的配置来快速的满足市场提出的个性化和多样化需求。
4.国外的研究与发展1989年W. C. Evans 和D. S. Gove 公布了在硬地面和已耕地上,1种橡胶履带与1 种四轮驱动拖拉机牵引性能的实验结果。
在相同的底盘结构情况下，橡胶履带牵引效率与动态牵引比高,在已耕地和硬地面上其最大牵引效率是85%～90%,四轮驱动拖拉机是70%～85%。
1988年D.Culshaw试验对比了摩擦驱动橡胶履带车辆和子午线轮胎驱动拖拉机,橡胶履带的拉力比轮式多25 %。
同时对比了装橡胶履带的小型自卸车和类似重量的传统拖拉机,试验表明履带自卸车是轮式拖拉机拉力的2倍并且在软土上车辙小得多。
在支撑良好的情况下,橡胶履带与钢履带性能相似。
1990年J . H. Esch ,L. L. Bashford ,K. Von Bar2gen ,R. E. Ekstrom 在Nebraska 大学1986年与1987年实验结果基础上,评价和对比了橡胶履带拖拉机与四轮驱动拖拉机在 4 种地面(未耕、已耙过、已犁过燕麦茬地和玉米茬地)的牵引性能(动力牵引比、牵引系数与打滑率的关系)。
对比的橡胶履带拖拉机质量为13 970 kg,履带宽635 mm ,10 个前进挡。
四轮驱动拖拉机质量与之近似,为13 010 kg ,12 个前进挡。
两者均为动力换挡,实验时的最高限速均为10. 5 km/ h。
1993年日本学者T. Muro , R. Fukagawa , S.Kawahara 在质量为4t的橡胶履带拖拉机上,为找到最合适的抓地爪形状,以获得最大的有效驱动力与破断力,分析了各种斜坡柏油路面的牵引与破断性能。
结果表明橡胶抓地爪最合适的形状是高5 cm的等边梯形。
斜角增加,有效的牵引与破断效果降低。
同时在驱动状态斜角越大,法向(normal)接触压强趋向于朝着橡胶履带后部增加,对破断力的影响则相反。
1993 年M. J . Dwyer ,J . A. Okello ,A. J . Scarlett等介绍了西尔索伊研究所(Silsoe Research Institute)在橡胶履带上所作的工作,建立预测橡胶履带性能的两种数学模型。
一种假设履带是无限刚性,一种假设是无限柔性。
用两种模型预测的性能和从一专用实验车辆的试验履带装置上得到的田间数据相比,实测数据在两种模型预测值之间。
试验车数据显示,接地长是影响牵引性能的最重要的因素,在接地长上的压力分布也是重要的。
但履带的张紧在一定的范围与所试验的田间条件下是不重要的。
图7是橡胶履带车辆和四轮驱动拖拉机的牵引效率,在不同滑转率下的计算值与试验结果对比,结果显示橡胶履带最高效率比轮式高10%～20%。
1994 年加拿大Alberta 农业机械研究中心(Al2berta FarmMachinery Research Centre) Reed Turner 研究了在四轮驱动Case2IH 9250 拖拉机上装4 个Gilbert和Riplo“GripTrac”橡胶履带驱动装置。
1996 年K. Watanabe 、M. Kitano 、K. Takano 、H.Kato 对橡胶履带用于高速越野车辆进行了研究。
橡胶履带装置的滚动阻力比轮胎大得多,文中描述了不同运行条件下,如初始张紧、履带速度、橡胶履带的温度对滚动阻力的影响。
1995 年卡特彼勒公司正式向世人揭示了它10年前推出的Challenger 65 橡胶履带拖拉机,是在其4项结构研究成果基础上诞生的:(1)橡胶履带得益于无轮辋轮胎项目的研究。
(2)独特的行走系参考CAT SA 型提高速度的研究与L 系列高置驱动轮、平衡台车项目的研究。
(3)全动力换挡传动系、现代驾驶室与操纵借鉴于铰接四轮驱动拖拉机的研制项目。
(4)液压差速转向机构来源于CAT 推土机的液压差速转向机构。
卡特彼勒的研究证明橡胶履带拖拉机在未耕土壤与已耕土壤上的牵引性能都比四轮驱动拖拉机有明显的提高(见图13) 。
1997 年美国迪尔公司也发表了它对这一问题的研究,对比了橡胶履带拖拉机与四轮驱动拖拉机在不同地面的牵引性能与对地面的压强等。
数据表明(见图14) ,两者的差距比图13 显示的要小一些。
1998 年J . A. Okello 、M. Watany、D. A. Crolla 建立了预测橡胶履带在农业软地面上的牵引性能与支重轮下接地压力的模型,此模型考虑到各支重轮对土壤连续作用的影响。
实验用土壤剪切与下沉实验得到的土壤强度参数,成功地模仿了单条橡胶履带装置在各支重轮连续作用下弹塑性土壤变形的效果。
在一系列土壤条件下,理论计算与实验结果比较吻合。
1999 年日本学者Shigeo Awazu、Yoshiaki Kimura 、Shunichi Shibasaki 、Kunihiko Uchida 发表了对5条履带转向车辆的研究。
研究对象是用于雪地和泥泞地的车辆,用4 个独立的橡胶履带装置代替四轮驱动的4 个轮胎,接地面积比轮胎增加15 倍。