【正文】 橡膠履帶拖拉機(jī),是在其4項(xiàng)結(jié)構(gòu)研究成果基礎(chǔ)上誕生的:(1)橡膠履帶得益于無(wú)輪輞輪胎項(xiàng)目的研究。(2)獨(dú)特的行走系參考CAT SA 型提高速度的研究與L 系列高置驅(qū)動(dòng)輪、平衡臺(tái)車項(xiàng)目的研究。(3)全動(dòng)力換擋傳動(dòng)系、現(xiàn)代駕駛室與操縱借鑒于鉸接四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的研制項(xiàng)目。(4)液壓差速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來(lái)源于CAT 推土機(jī)的液壓差速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)?？ㄌ乇死盏难芯孔C明橡膠履帶拖拉機(jī)在未耕土壤與已耕土壤上的牽引性能都比四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)有明顯的提高(見圖13) 。1997 年美國(guó)迪爾公司也發(fā)表了它對(duì)這一問(wèn)題的研究,對(duì)比了橡膠履帶拖拉機(jī)與四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)在不同地面的牽引性能與對(duì)地面的壓強(qiáng)等。數(shù)據(jù)表明(見圖14) ,兩者的差距比圖13 顯示的要小一些。1998 年J . A. Okello 、M. Watany、D. A. Crolla 建立了預(yù)測(cè)橡膠履帶在農(nóng)業(yè)軟地面上的牽引性能與支重輪下接地壓力的模型,此模型考慮到各支重輪對(duì)土壤連續(xù)作用的影響。實(shí)驗(yàn)用土壤剪切與下沉實(shí)驗(yàn)得到的土壤強(qiáng)度參數(shù),成功地模仿了單條橡膠履帶裝置在各支重輪連續(xù)作用下彈塑性土壤變形的效果。在一系列土壤條件下,理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。1999 年日本學(xué)者Shigeo Awazu、Yoshiaki Kimura 、Shunichi Shibasaki 、Kunihiko Uchida 發(fā)表了對(duì)5條履帶轉(zhuǎn)向車輛的研究。研究對(duì)象是用于雪地和泥濘地的車輛,用4 個(gè)獨(dú)立的橡膠履帶裝置代替四輪驅(qū)動(dòng)的4 個(gè)輪胎,接地面積比輪胎增加15 倍。其在類似滑雪場(chǎng)的深雪地與壓實(shí)的雪地以及在泥濘地面上,操作自如。和雪地車與工程機(jī)械等普通履帶車輛不同,它在硬路面上能象汽車一樣轉(zhuǎn)向。為了提高附著能力與自潔能力,橡膠履帶的接地齒通常為與行駛方向垂直或傾斜的直線齒。1999年Desrial 和Nobutaka Ito 研究并確定了圓形接地齒橡膠履帶的原理。圓形接地齒與鉸接式轉(zhuǎn)向并用被證明能減少轉(zhuǎn)向阻力和提高牽引性能。論文討論了在鉸接式車輛上,考慮附著性能及下陷量,確定帶圓形接地齒的橡膠履帶參數(shù)的方法。此外，履帶拖拉機(jī)國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是卡特匹勒公司的橡膠履帶拖拉機(jī)系列產(chǎn)品。一拖公司的產(chǎn)品無(wú)論是技術(shù)水平、還是生產(chǎn)能力與其相比都不具備競(jìng)爭(zhēng)能力，只有價(jià)格有吸引力，但從性能價(jià)格比分析，一拖產(chǎn)品還是處于劣勢(shì)。因此，公司的新一代大功率橡膠履帶拖拉機(jī)將盡快投放市場(chǎng)，借以鞏固傳統(tǒng)市場(chǎng)，發(fā)揮競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 國(guó)內(nèi)的研究與發(fā)展20多年來(lái),國(guó)內(nèi)部分院校、研究院所和企業(yè)對(duì)橡膠履帶車輛做了一定的研究,如:天津工程機(jī)械研究所對(duì)橡膠履帶兩棲車輛的研究,中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院及南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所對(duì)水稻收割機(jī)橡膠履帶的研究,吉林大學(xué)對(duì)差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究,江蘇大學(xué)對(duì)橡膠履帶嚙合的研究,青島建筑工程學(xué)院對(duì)橡膠履帶接地齒接地壓力的試驗(yàn)研究,中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司對(duì)橡膠履帶拖拉機(jī)的研究和杭州永固橡膠廠對(duì)橡膠履帶的研究等。下面主要介紹在橡膠履帶拖拉機(jī)方面的研究:中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司對(duì)橡膠履帶在拖拉機(jī)、推土機(jī)、自行電站上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。重點(diǎn)是金屬履帶與橡膠履帶在動(dòng)力與使用性能的比較。1994 年中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司在牽引力等級(jí)為3 t 級(jí)的履帶拖拉機(jī)上,對(duì)采用金屬履帶或橡膠履帶進(jìn)行了比較試驗(yàn),試驗(yàn)在硬黃土地面上進(jìn)行。與此同時(shí)，相關(guān)的底盤也有了一定的發(fā)展。此后,一拖公司還對(duì)采用橡膠履帶的拖拉機(jī)、推土機(jī)進(jìn)行了使用試驗(yàn)。主要是橡膠履帶的耐磨性試驗(yàn),橡膠履帶的脫軌試驗(yàn),橡膠履帶的壽命試驗(yàn),不同結(jié)構(gòu)橡膠履帶的可靠性試驗(yàn),橡膠履帶的伸長(zhǎng)試驗(yàn)以及通常性的作業(yè)查定。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的履帶拖拉機(jī)及變形產(chǎn)品，目前仍然是一拖的產(chǎn)品為主導(dǎo)。這類產(chǎn)品的銷售由于受國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策的影響，處于波動(dòng)狀態(tài)。無(wú)論是作為工程機(jī)械變型、農(nóng)田作業(yè)牽引或驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，還是作為農(nóng)業(yè)機(jī)械行走底盤，其功能并非輪式拖拉機(jī)可以完全替代的。但受國(guó)家政策和大功率輪式拖拉機(jī)發(fā)展的影響，長(zhǎng)遠(yuǎn)看會(huì)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于被動(dòng)局面?？傊?，與履帶相對(duì)應(yīng)的底盤作為相關(guān)機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)，其發(fā)展方向始終圍繞著安全可靠性、操作舒適性、環(huán)保節(jié)能等方面發(fā)展。在這方面國(guó)內(nèi)外一直在不斷的努力改進(jìn)中。目前，還沒(méi)有較大發(fā)展，但是采用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速箱的自動(dòng)換檔系統(tǒng)，采用多傳感技術(shù)實(shí)時(shí)顯示車輛的運(yùn)行狀況，同時(shí)，汽車領(lǐng)域使用的ａｂｓ技術(shù)、自動(dòng)巡航技術(shù)等也將移植到工程機(jī)械領(lǐng)域。（1）設(shè)計(jì)任務(wù)a. 履帶底盤結(jié)構(gòu)分析及其確定；b. 產(chǎn)品的用途估計(jì)；c．主要技術(shù)參數(shù)、性能參數(shù)的確定；d．履帶車輛相關(guān)性能的計(jì)算和確定；e. 張緊裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算；f. 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。（2）關(guān)鍵技術(shù)首先，本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)在相關(guān)工業(yè)機(jī)械上的一些底盤設(shè)計(jì)與實(shí)物作為參考，綜合考慮底盤結(jié)構(gòu)，使其可以在不同的地域都可較好的支撐機(jī)體使其可以正常的工作。本設(shè)計(jì)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪、支重輪、導(dǎo)向輪的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是整個(gè)底盤結(jié)構(gòu)較好的適應(yīng)山西多山的環(huán)境。2 技術(shù)任務(wù)書(JR) 總體設(shè)計(jì)依據(jù)履帶式底盤是機(jī)器的重要部件，它對(duì)整個(gè)裝置起著支撐作用。所以根據(jù)，現(xiàn)有工業(yè)的履帶機(jī)械（挖掘機(jī)）再結(jié)合農(nóng)用的履帶（拖拉機(jī)）對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行較完整的配合與加工等一系列的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)有的機(jī)械資料的基礎(chǔ)上，充分考慮到實(shí)際的要求，應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的緊湊及其配合的合理。同時(shí)，要對(duì)應(yīng)該計(jì)算的部分進(jìn)行必要的計(jì)算，但是實(shí)際的情況有所不同，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際作為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合考慮，爭(zhēng)取找到比較好的方案和結(jié)構(gòu)。 產(chǎn)品的用途本次設(shè)計(jì)的履帶底盤是對(duì)相應(yīng)小型功率農(nóng)用機(jī)械使用的。 產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)與主要技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)指標(biāo)表1 N4021300型主要技術(shù)指標(biāo)表序 號(hào)項(xiàng) 目單 位參 數(shù)1整機(jī)重量kg30002型號(hào)N402農(nóng)用機(jī)械地盤3行走速度km/h254爬坡能力左右5接地比壓kpa6驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑mm約2287發(fā)動(dòng)機(jī)的功率馬力40左右8履帶高度mm4689底盤軸距mm150010底盤軌距mm130011履帶板寬mm35312底盤高度mm638 考慮到的若干方案的比較底盤可以分為履帶式與輪式，輪式底盤運(yùn)用較廣，但是它的牽引附著性能較差，在坡地、粘重、潮濕地及沙土地的使用受到一定的限制；履帶式底盤牽引附著性能好，單位機(jī)寬、牽引力大、接地比壓低、越遠(yuǎn)性能強(qiáng)、穩(wěn)定性好，在坡地、粘重、潮濕地及