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《吉林大学》 2012年
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全地形铰接履带车行走系统研究

左鹏  
【摘要】:全地形铰接履带车的特点是通过性好,机动性灵活,可以行驶在各种极端工况,比如雪地、溪流、池塘、沼泽、丛林、沙漠、山地等,顺利完成救援及货物运输要求。与轮式车辆相比其最大的优点是接地面积大、接地比压低、越障和爬坡能力强。由于该车具有这些优点,因此可以广泛的应用于军事、工程建筑、农业、森林消防等领域。 行走系统是全地形铰接履带车最关键的系统之一,也是受力最大最复杂的系统,其不仅承受着整车的重量,而且能够在车辆行驶时缓和地面对车体的冲击,往往有很高的故障率,其重量大约占整车重量的20%,对行走系统的维修费用可占全地形铰接履带车全部维修费用的50%左右。对全地形铰接履带车行走系统进行研究有着重要的理论意义和现实意义。 本文介绍了全地形铰接履带车行走系统研究课题来源与背景,并对全地形铰接履带车国内外发展状况进行了总结与介绍。阐明了全地形铰接履带车行走系统研究的理论意义与现实意义;用Proe绘制了全地形铰接履带车行走系统三维模型并对其结构组成进行了具体介绍。通过建立全地形铰接履带车转向和俯仰受力数学模型,对其转向与俯仰进行解析分析,推导出了计算全地形铰接履带车在粘土路面转向时转向阻力矩与俯仰时前后车行走系统受力计算公式;并计算出了转向阻力矩和俯仰时行走系统负重轮所受外力。 以全地形铰接履带车行走系统悬挂弹性元件的可靠性和耐久性作为设计目标,确定了全地形铰接履带车扭杆弹簧的工作直径、过渡段及端部结构尺寸。通过理论验证得出:负重轮行程与其所受外力和悬挂刚度之间存在着非线性关系,所设计的悬挂系统可以满足整车对缓冲性能和平稳性能的要求。 通过利用虚拟样机技术,以多刚体系统动力学理论为基础,运用仿真软件Recurdyn进行仿真分析研究可知,所研究出的行走系统可以使该车顺利完成转向、过连续凸起、越壕沟、俯仰、爬坡以及过垂直墙等工况,满足全地形铰接履带车的使用要求。通过对全地形铰接履带车在岩石路面、干沙路面、沙质壤土路面以及粘性土壤路面上静止转向仿真的研究可知,全地形铰接履带车在岩石路面、沙质壤土路面、粘性土壤路面、干沙路面上静止转向时,铰接机构转向伸缩油缸所需油缸力的值依次增大,全地形铰接履带车在干沙路面上转向最困难。全地形铰接履带车在平路上正常行驶时,整车的重量是均匀的分布在行走系统各负重轮上,在全地形铰接履带车过凸起、跨越壕沟和越垂直墙时,前后车负重轮1所受冲击载荷最大,最大值可达到正常行驶时负重轮所受均布载荷的5倍多。 通过对全地形铰接履带车与单车在相同路面条件下跨越壕沟对比分析可知,全地形铰接履带车行走系统受力状况要比单车行走系统受力好,整车舒适性得到了极大的提高。从长远角度来看,全地形铰接履带车的行走系统可以使用得更久。通过对全地形铰接履带车分别在岩石路面、干沙路面和粘土路面上爬35°坡的仿真研究可知,当全地形铰接履带车以匀速爬坡时,后车驱动轮输出的最大转矩要大于前车驱动轮输出的最大转矩,且在粘土路面上爬坡时最困难。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.6

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【参考文献】
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