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履带式移动底盘设计

摘要：本次设计对象是田间转运机的履带式底盘。该型号的田间转运机主要是应用于

农田，泥地，雪地等路况下搬运，转运货物。由于其使用环境比较恶劣，因此其通过

性，环境适应性要好。履带式移动底盘具有良好行走平稳性，对地比压小，不会对农

田的土壤压实。针对这一要求，我们使用履带式移动底盘的设计。第二，该型号的田

间转运机设计的行走速度比较小，而动力系统采用农用小型的汽油机，传动装置采用

二级圆柱齿轮变速器。在该次设计中，对齿轮传动装置中两对齿轮进行强度计算，从

而确定两队齿轮的尺寸参数，从而是其满足动力需求。另外就产品设计选择履带底盘

的个组件的型号与尺寸，使其满足农机的使用要求。

关键词：履带式底盘变速器齿轮强度计算驱动轮引导轮

1引言

目前，在农用机械方面，主要存在着轮式移动底盘和履带式移动底盘。在特殊地

形条件下，履带式移动底盘越来越凸显了其优越性。因为履带式农用车辆的对地比压

显然比轮式底盘的要小得多。我们知道，土地要疏松比较有肥力，如果太板结则影响

农业生产。履带式与轮胎式相比，因履带与地面接触面积大，故对地面平均比压小，

可在松软、泥泞地面上作业。

我国生产履带式移动底盘的历史较短，与世界发达国家相比，仍然存在着不小的

差距。但是近些年来，随着相关技术的发展，履带式底盘的发展也迎来了一个黄金期，

相信未来我国的履带式移动底盘的技术会跟上国际上的主流脚步。为了实现农业现代

化，农业机械化也是必须要走的一步路，目前，使用履带式移动底盘在农业机械上也

是主流选择。

本次设计的对象是田间转运机的履带式底盘的设计，该机型是小型的多功能农用

车辆，适用于田间，能够完成搬运，撒药多种工作。并且履带式接地比压较小，不会

对农作物收到挤压伤害。该农业机械的通过性好，爬坡能力强，可以通过搭一个跳板

实现物品的上下转运。两侧边门可以自由拆卸，扩大承载面积。后门可以拆卸实现倾

翻倒卸，总体来说，设计对象是比较适合农业使用的。

该型田间转运机的动力输出是依靠汽油机，驱动履带底盘的驱动轮来使得车辆前

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进的，所以整个底盘的关键问题是如何选择合适的变速箱的传动比。为了适用于各种

不同的使用环境，需要设计不同的挡位。在该型小型农用机械中采用的是手动挡变速

箱，相对于自动挡的变速箱，其经济适用性还是比较好的。在现阶段，手动挡变速箱

仍然具有不可替代的位置。

在农用机械上履带式底盘相对与轮式底盘，具有比较明显的优势。这是因为相对

于田间地头比较复杂的使用情况，一般有坡地，或者土地松软等情况，这种情况下，

农用机械使用履带式底盘比较好，因此设计农用机械是采用履带式底盘是比较符合实

际使用要求的。

1905年美国人本杰明霍尔特首先将履带式底盘运用到农业机械上，次年他终于

将这一设想变成了现实，研制成功世界上第一台全履带式的农业机械。自此，履带式

底盘在农业生产上发挥了巨大的作用，而为了进一步优化履带式底盘的使用性能，一

代又一代科技工作者在该课题上付出了巨大的心血。

1993年M.J.Dwyer,J.A.Okello,A.J.Scarlett等介绍了西尔索伊研

究所(SilsoeResearchInstitute)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(Al2bertaFarmMachineryResearchCentre)ReedTurner

研究了在四轮驱动Case2IH9250拖拉机上装4个Gilbert和Riplo“GripTrac”橡

胶履带驱动装置。

经过了上世纪以来履带式移动底盘在农业方向的发展，这项技术已经得到了