【正文】 (30) 式中： G— 整機重量， kg； 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 29 b— 履帶寬度， mm； P— 平均接地比壓，一般工程機械平均接地比壓為 30～ 70kPa。但緩沖彈簧預(yù)緊力亦不能太大，當(dāng)履帶和各輪之間卡入 堅硬石塊時或當(dāng)前方受到較大的沖擊力時，緩沖彈簧應(yīng)能進一步壓縮，以保護行走系 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 28 各零件不致?lián)p壞。如圖 所示。 (2)液壓調(diào)整 液壓調(diào)整是借助黃油槍將黃油壓入張緊油缸內(nèi)，使張緊油缸一端移動導(dǎo)向輪一端壓縮彈簧，從而使緩沖彈簧獲得一定的預(yù)張緊力。 張緊裝置的設(shè)計與計算 履帶的張緊裝置的調(diào)整方式一般有螺桿調(diào)整和液壓調(diào)整。 引導(dǎo)輪 引導(dǎo)輪用于履帶正確運轉(zhuǎn)，可以防止跑偏和越軌。 托鏈輪 托鏈輪裝在履帶的上方區(qū)段托住履帶，以減少上方履帶的跳動和下垂量，并防止履帶發(fā)生側(cè)向滑脫。 支重輪 支重輪用來將整機重量傳到履帶上，使整機沿履帶軌道滾動，并夾持履帶，不使其橫向滑脫，迫使履帶在地面上滑移。按齒面形狀，驅(qū)動輪齒形可分為凸形，直線形和凹形，其齒形要求為：使履帶節(jié)銷順利地進入和退出嚙合，減少接觸面的沖擊力；齒面接觸應(yīng)力應(yīng)小，以減少磨損；當(dāng)履帶節(jié)距因磨損而增大時，履帶節(jié)銷與驅(qū)動輪齒仍能保持工作。一般 Z`在 12～ 15 之間，可為整數(shù)，也可為 的倍數(shù)。驅(qū)動輪和履帶的嚙合質(zhì)量，影響動力的傳遞和行駛的均勻性。） (21) 表示履帶全長令 39。 履帶節(jié)距 0t 和驅(qū)動輪齒數(shù) z 應(yīng)該滿足強度、剛度要求。本機的初定整機重量為： 。整體式每一節(jié)履帶鑄造成整體，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易拆裝，但銷孔間隙大，易進泥沙、易磨損，適于高速車輛。這里取 δ=7%。 履帶車運動學(xué)分析 履帶行駛機構(gòu)是由大節(jié)距鏈輪和鏈軌組成 [14]，在履帶車輛行駛時，若履帶與地面之間無滑轉(zhuǎn)，則履帶車輛 的行駛速度就等于驅(qū)動鏈輪與鏈軌傳動時動力半徑的圓周速度，這時車輛的理論行駛速度 vt 為 : ( k m / h )r2 ππ0 .0 6=/ 6 0ln3 .6 E= v dkcLot (11) 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 23 ( k m / h )/ir0 .1 2 π.= v mdmt (12) 實際行駛速度 v 為 : ( k m / h )/irδ ) n0 .1 2 =δ ) v(1= v mdmt (13) 式中 :nk一驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速 (r/min)； E0一動輪每轉(zhuǎn)卷繞的履帶板塊數(shù)，即有效嚙合齒數(shù)； rd 一驅(qū)動輪動力半徑 (m)； lc一鏈軌節(jié)距 (m)； nm一電機輸出軸的轉(zhuǎn)速 (r/min)； im一驅(qū)動軸傳動比； δ 一車輪相對地面的滑轉(zhuǎn)率。 m)。由平衡條件得 : Wf=/rT=F ff (4) 式中 :W一法向載荷 (N)； r一驅(qū)動輪半徑 (m)； f一滾動阻力系數(shù)，如表 45，根據(jù)履帶車作業(yè)環(huán)境，這里取 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 21 牽引力計算 在道路上行駛或作業(yè)時，履帶車上作用著推動車輛前進的驅(qū)動力和抵抗車輛前進的各種外部阻力。履帶車行駛的地面阻力系數(shù)可表示為： ?? co ssin0 ff ?? （ 2） 由于坡度很小，所以： fifi ????? 0,t a ns i n,1c o s ??? 式中： i— 路面的坡度，即所研究路段上坡高度與水平距離之比。其在良好道路上以最大速度行駛 所需功率可確定為發(fā)動機最大功率。 為了簡化結(jié)構(gòu)，增加傳動效率，采用強電直驅(qū)電機驅(qū)動。由于扭桿結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，單位體積吸收能量較多，在車體內(nèi)所占容積不大，工作可靠，不易損壞。 扭桿彈簧實際上是一種細長的金屬桿，在車底甲板上橫向安裝。現(xiàn)代履帶式裝甲車用得較多的是高強度扭桿彈簧和減振器并列的獨立懸掛裝置，也有采用可調(diào)式液氣懸掛和混合式懸掛的，懸掛性能和可靠性均有大幅度提高。 目前，世界各國坦克裝甲車輛的懸掛系統(tǒng)中更多地采用扭桿彈簧作為彈性元件。它是評價履帶車戰(zhàn)場機動性重要的指標之一。懸掛系統(tǒng)是履帶車行動裝置的重要組成部分，是將履帶車的車體和負重輪連接起來的所有零部件的總稱，主要包括彈性元件、減振器、限制器、平衡軸等。 懸掛系統(tǒng)設(shè)計 履帶車高速行駛在崎嶇的道路上，雖然履帶或車輪因地面不平而上下跳動，但車內(nèi)的乘員卻 感受不到強烈的巔震，究其原因，是懸掛系統(tǒng)起的作用。 圖 42 凸臺連接式履帶底盤 第三種底盤是采用剛軸加連桿的連接方式，這種底盤抗震和回整效果較好。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，占空間小。 “四輪一帶”在我國已經(jīng)基本標準化，尤其是在大型、重型機械方面。 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 15 底盤的總體設(shè)計 履帶式無人運輸平臺底盤的設(shè)計思想是將驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及懸架系統(tǒng)和鏈輪系統(tǒng)結(jié)合起來合理的組合成為一個整體，通過無線遙控的方式來控制其運動。 方案 六 ： 采用剛性懸架。缺點是布局固定，尺寸大，重量重，不能無極變速。優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，能量傳遞方便，可無極變速，標準化高，節(jié)能環(huán)保。 方案二 ： 采用金屬履帶。底盤懸掛系統(tǒng)采用彈性懸架或者剛性懸架。 暫定該底盤重量為 200kg。 針對履帶式底盤設(shè)計要求，在調(diào)查分析多方面資料的基礎(chǔ)上，對履帶式底盤進行了總體設(shè)計。履帶車輛的左、右兩側(cè)各有一個驅(qū)動輪來驅(qū)動該側(cè)履帶實現(xiàn)行駛。 履帶底盤作為履帶車輛的行走系統(tǒng)，是其重要總成之一，行走系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到履帶車輛的行駛平順性、穩(wěn)定性和附著性能。本設(shè)計對驅(qū)動輪、支重輪、導(dǎo)向輪的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使整個底盤結(jié)構(gòu)較好的適應(yīng) 復(fù)雜地形 。本次設(shè)計就是采用履帶式底盤。因此，提高底盤在復(fù)雜地形環(huán)境下的通過性，一直是國內(nèi)外專家和學(xué)者研究的熱點。 而無人車 底盤的作用是支承、安裝發(fā)動機及其各部件總成，形成車輛的整體造型，并傳遞動力，使整車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。 圖 21 “ 利爪 1型 ” 無人作戰(zhàn)平臺 由于無人地面武器機動平臺在軍事和民用上的巨大作用，世界發(fā)達國家多年來進行廣泛深入的研究，取得了 較為成熟的研究成果，研制出的無人地面武器機動平臺在軍事和民用方面得到了一定的應(yīng)用，部分成果已實用化和產(chǎn)品化 。隨著新材料技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展，無人地面車輛的小型化將有新的突破 ， 采用隱身技術(shù)提高生存能力，是無人地面車輛發(fā)展的重要方向；依靠自身的人工智能來完成預(yù)定的動作和任務(wù)，采用許多先進而可靠的傳感器和高速計算機系統(tǒng) 的高自主性 無人 地面武器機動平臺必須具 有高度的自適應(yīng)能力和學(xué)習(xí)能力。雖說目前地面無人平臺在自主化和聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)方面的發(fā) 展仍存有眾多技術(shù)難題，比如說自主行駛操作、高速環(huán)境感知、不規(guī)整路的通過、信息化通信網(wǎng)絡(luò)、人機交互等諸多技術(shù)難題。對小型無人地面武器機動平臺自主性的挑戰(zhàn)來自要求完成的任務(wù)和高度非結(jié)構(gòu)化與變化的環(huán)境。隨著科技的發(fā)展，實現(xiàn)完全意義下的自主行進已經(jīng)成為小型無人機動平臺的未來目標，因此，為了減少我國與發(fā)達國家之間的差距，乃至在未來戰(zhàn)爭中能夠保持與發(fā)達國家之間的武器平衡，研究小型無人機動平臺的路徑規(guī)劃技術(shù)具有重大的戰(zhàn)略意義。機器人重 5Okg，行駛速度為 01 m/s，可以通過 27176。其主要任務(wù)是開發(fā)軍民用無人車輛和相關(guān)裝備。但整體研究水平進展不大，在一定程度上得益于計算機等硬件設(shè)備的改善，但是由于某些關(guān)鍵技術(shù)無法突破，以及一些研究仍處于空白期，對這方面 的了解有相當(dāng)部分停留在文獻上，無人地面武器機動平臺的傳感器、導(dǎo)航定位、控制及本體設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)方面的研發(fā)遠遠落后于先進國家，嚴重制約了國內(nèi)無人地面武器機動平臺的發(fā)展步伐。目針對國內(nèi)危險行業(yè)與部門實際需求，在國家 863 計劃的大力扶持下，也取得了一批不小的成果。 除上述國家外，其他國家也在開展地面無人作戰(zhàn)平臺的研制 工作，如加拿大的“改進型地雷探測計劃”、意大利、法國和西班牙聯(lián)合開展的“先進移動機器人”項目、瑞士的 Pemex 輪式地面無人平臺項目、比利時的HUDEM 項目、西班牙的“羅德”輪式地面無人平臺以及俄羅斯的“越野車” M3 超輕型移動式機器人等。在研項目主要有 :“自主式快速運動偵察車” (DARDS) 、 SYRANO 戰(zhàn)場偵察機器人。“聯(lián)合機器人計劃” (JRP)和“戰(zhàn)術(shù)移動機器人” (TMR) 是其主要研究的內(nèi)容，目前已取得很大成 果。而美國的小型無人作戰(zhàn)平臺已經(jīng)趨近于實用化，在阿富汗和海灣戰(zhàn)爭中已經(jīng)得到一定程度的實戰(zhàn)檢驗。在冷戰(zhàn)另一方的美國，美國斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院等研究機構(gòu)在政府部門的支持下開展了無人地面車輛的研究。在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭到伊拉克戰(zhàn)爭這些現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，無人平臺的作用日益凸顯，并逐漸 成為現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場上不可或缺的重要角色。最初對于無人車的研究是源于軍事應(yīng)用的需要，但科學(xué)技術(shù)的進步使得無人車在民用領(lǐng)域的應(yīng)用前景也日益增長。本文主要針對履帶式無人機動平臺底盤進行研究，履帶式底盤具有牽引力大、接地比壓低、爬 畢業(yè)設(shè)計（論文） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 坡能力強和轉(zhuǎn)彎半徑小等特點。且其所涉及的精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅(qū)動、新能源與材料、傳感與信息處理以及人工智能等基礎(chǔ)技術(shù)都可以輻射到很多場合，推動很多產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的進步。 地面無人 機動平臺作為智能交通系統(tǒng)和未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的一個重要組成，在軍用和民用兩方面都有巨大的應(yīng)用前景。按照使用 場景的不同，可分為海上、地面、空中以及深空探測無人平臺。本文介紹了國內(nèi)外各種履帶式底盤的結(jié)構(gòu)和發(fā)展，研究其機動性能，設(shè)計出一種較簡易的遙控小型履帶無人車的履帶式底盤。地面無人機動平臺作為智能交通系統(tǒng)和未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的一個重要組成，在軍用和民用兩方面都有巨大的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)車輛系統(tǒng)因其帶來的交通事故、人力資源浪費和許多特殊場合無法操控等缺點，越來越不能滿足人類需求，無人機動平臺可以克服這些缺點。 履帶式底盤是構(gòu)成履帶式無人機動平臺的基本結(jié)構(gòu)，也是其重要組成部分。無人平臺就是人不在平臺的一套系統(tǒng)。比如軍用的地面移動機器人在各種復(fù)雜