履带行走机构内阻力和功耗分析计算方法

摘要

本发明涉及履带行走机构内阻力和功耗分析计算方法。其具体分析内容为：(1)外部特性理论分析，包括接地比压、沉陷深度、地面牵引力和行驶阻力的分析；(2)内部摩擦阻力理论推导分析，包括履带销和销套相对转动产生的摩擦阻力、履带架和履带之间的摩擦阻力、驱动轮轴承处的摩擦阻力、导向轮轴承处的摩擦阻力和驱动轮齿与履带板的啮合摩擦阻力的分析；(3)驱动力矩和功率的确定，包括力学平衡理论及驱动力矩的确定、功率平衡理论及驱动功率的确定。本发明在坚实的理论研究的基础上系统的分析及计算了履带行走机构的内阻力和功耗，为履带行走机构的设计提供了良好的参考，本发明的计算软件前后处理方便快捷。

主权项

1.履带行走机构的内阻力和功耗分析计算方法，其特征在于具体分析内容如下：(1)外部特性理论推导分析：①接地比压分析：根据地面力学理论，考虑纵向偏心距e，当纵向偏心距在e∈(0，L/6)时，接地压力呈梯形分布；当e∈(L/6，L/2)时，接地压力图呈底边缩小的直角三角形。e∈(L/6，L/2)时，履带接地压力计算公式为：P_min＝0$P_{\max }=\frac{2G}{3b(L-2e)}$$P_x=\frac{G}{9b{(L/2-e)}^2}(L-3e+x)$②沉陷深度分析：履带接地压力引起了土壤发生向下沉陷，计算公式为：③地面牵引力分析：当偏心位于(0，L/6)时，地面牵引力方程为：当偏心位于(L/6，L/2)时，地面牵引力方程为：④行驶阻力分析：当纵向偏心距位于e∈[0，L/6]，行驶阻力计算公式为：当纵向偏心距位于e∈(L/6，L/2)时，行驶阻力的计算公式为：(2)内部摩擦阻力理论推导分析：①履带销和销套相对转动产生的摩擦阻力分析：要克服此摩擦需要的牵引力为：$F_{r1}=P{\mu }_1{d}_1\frac{\pi }{\mathrm{zt}}$②履带架和履带之间的摩擦阻力分析：履带架和履带之间的摩擦力为：F_r2＝μG③驱动轮轴承处的摩擦阻力分析：驱动力矩轴承处摩擦力矩为：$M_{r3}=\frac{d^{\prime }}{2}\mu (F_K+2F_0)$④导向轮轴承处的摩擦阻力分析：导向轮轴承处的摩擦力矩为：M_r4＝d′μf_rF₀⑤驱动轮齿与履带板的啮合摩擦阻力分析：驱动轮和履带销的啮合摩擦阻力为：(3)驱动力矩和功率的确定：①力学平衡理论及驱动力矩的确定：驱动轮驱动力矩的确定公式：$\frac{M_K}{r_K}=F_K=\mathrm{\Sigma F}+(F_{r1}+F_{r2}+F_{r3}+F_{r4}+F_{r5})$②功率平衡理论及驱动功率的确定：功率平衡理论：$P_{\mathrm{kp}}=P_e-P_c-\underset{i=1}{\overset{5}{\Sigma }}{P}_i-P_r\ge 0$内部损耗功率由五部分组成：a)销和销套的摩擦功率损耗F_r1V_T；b)履带架和履带之间的摩擦功耗：F_r2V_T；c)驱动轮轴承的摩擦功耗：d)导向轮轴承的摩擦功耗：e)驱动轮齿啮合摩擦功耗：外部功率损耗：