自適應式丘陵山地拖拉機底盤傳動及轉向系統設計

摘要：針對丘陵山地拖拉機田間地頭轉向困難及已作業地塊易被壓緊壓實的難題，設計了一種自適應式丘陵山地拖拉機底盤。采用機械傳動方式，發動機橫向布置于車架上，動力由發動機一端經過膠帶輸送到變速器等傳動部件用于底盤驅動行駛，另一端輸出用于田間收割等作業。轉向系統為斷開式梯形結構設計，采用前輪轉向和四輪轉向兩種轉向方式，可實現全液壓四輪異相位轉向。結果表明，底盤最高及最低行駛速度分別為10.98和0.91 km/h，最大傳動比為370.37，最小傳動比為61.38，底盤前輪轉向時的最小轉彎半徑為2 003 mm，四輪轉向時的最小轉彎半徑為1494 mm。該丘陵山地拖拉機具有良好的小地塊作業適應能力。

關鍵詞：丘陵山地拖拉機；傳動系統；轉向系統；底盤；四輪異相位轉向

中圖分類號：S219.85 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2023）03-0086-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.03.015

0引言

我國是丘陵山地大國，丘陵山地面積占全國土地面積的70%以上，多陡坡斜坡、地頭狹窄、作業面積不規則，而普通拖拉機底盤坡地適應性差、易傾翻、穩定性低且轉彎半徑大，難以適應丘陵山地復雜的工作環境，制約了我國丘陵山地農機化的發展。國外對丘陵山地拖拉機底盤傳動和轉向方面進行了研究，奧地研制的Mountyl00V型山地拖拉機，可通過負載傳感靜液壓控制系統實現多種轉向，即四輪轉向、前輪轉向、后輪轉向和蟹形轉向。MAKHAROBLIDZERM等對四輪自適應拖拉機底盤的轉向性能進行了動力學分析計算。左振蛟設計了一款左右邊橋作為驅動橋的拖拉機底盤，改變了傳統拖拉機前后橋動力傳輸設計，其輪距通過左右邊橋的左右滑動機構進行調整，可實現輪距和底盤離地間隙的自由調整。高巧明等采用幾何關系、遺傳算法優化等技術手段解決了無轉向梯形車輛轉向時各轉向輪之間轉角的協調問題。

本文根據我國丘陵山地的地塊小、地頭窄作業環境，結合現有拖拉機轉彎半徑大、動力不足的實際情況，研發設計一款自適應丘陵山地拖拉機底盤，在改變普通拖拉機動力傳輸方式的同時可實現前輪轉向和四輪異相位轉向兩種轉向功能，旨在解決丘陵山地拖拉機動力傳輸和轉向等技術問題，對提高丘陵山區農機設計水平和作業效率有一定的啟發作用。