履带动态张紧力的动力学仿真

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1、’’第!!卷’第(期计’算’机’仿’真!"")年(月’’文章编号：&""%$(*#+（!"")）"($""&+$"#履带动态张紧力的动力学仿真宋晗，李晓雷（北京理工大学机械与车辆工程学院，北京，&"""+&）摘要：履带车辆的履带动态张紧力在很大程度上决定行动部分各元件的载荷、履带寿命、功率损失和履带脱落的概率。该文用多体动力学软件,-./0123，以某履带车辆为原形建立履带车辆的多刚体模型，并建立有效的不同等级的路面模型。模型中履带子系统有六个自由度，能够真实的模拟履带运动的实际情况。通过对车体上几个固定位置处履带张紧力的变化和履带上参考履带板的受力变化，来检测履带动态张紧力的变化。

2、分别改变路面、速度、预张紧力等相关影响因素做多组计算，对比分析了履带动态张紧力的变化情况。关键词：履带车辆；履带动态张紧力；动力学仿真中图分类号：45*(&6(’’文献标识码：7!"#$%&’(&%)*$+&,#,-./$’0.1#2&,#89:;<=3，>?@A=B$C-A（8.DBBCBEF-.D=3A.=CG-DA.C-HI3JA3--0A3J，K-ALA3J?3MNAN/N-BE4-.D3BCBJ2，K-ALA3J&"""+&，ODA3=）34(.536.：4D-P23=QA.N0=.RN-3MAB3BEN0=.R-PS-DA.C-MTC=2M=MAJ3AEA.=3N0BC-

3、EB0ND-P23=QA.U-D=SAB0M，M/.D=MPAMN0AU/NAB3BEVD--CM/TTB0NA3JT0-MM/0-，ND-CAE-MT=3BEND-N0=.RM2MN-Q，TBV-0-EEA.A-3.2，=3PM-T=0=NAB3BEND-N0=.RM2MN-QE0BQND-.D=MMAMM2MN-Q6?3NDAMT=T-0，ND-Q/CNAUBP2N0=.R-PS-DA.C-QBP-C=3PS=0AB/MSA0N/=CJ0B/3PQBP-CM=0-M-N/TU2/MA3JMBENV=0-,-./01236I=.DN0=.RCA3RAMQBP-C-P=M=UBP2V

4、DA.DD=MMAWP-J0--MBEE0--XPBQ，MBND-P23=QA.U-D=SAB0MBEN0=.RCA3RM.=3U-MAQ/C=N-P-EE-.NAS-C264D-P23=QA.N0=.RN-3MAB3M=0-QB3ANB0-P=NM-S-0=CMN=NAB3=02D/CCTBA3NM=3PTBA3NMB3ND-N0=.RCA3RANM-CE64D-SAU0=NAB3BEP23=QA.N0=.RN-3MAB3AMA3S-MNAJ=XN-PU2Q/CNAUBP2N0=.R-PS-DA.C-QBP-CMAQ/C=N-PB3.D=3J-MBE0B=PM，S-CB.AN2=3

5、PT0-$N-3MAB36789:;5!(：40=.R-PS-DA.C-M；123=QA.N0=.RN-3MAB3；123=QA.MAQ/C=NAB3<=引言>=履带张紧力的理论计算履带车辆是一个复杂的非线性多体系统，它的动力学分目前常用计算履带预张紧力的经验公式是取两个托带析很困难。目前的简化数学模型计算方法是基于对结构、弹轮之间的履带做力学分析，它同时受重力和预张紧力，可由性、阻尼非线性进行高度简化而建立的线性模型，这种简化履带下垂量E计算出履带的预张紧力为：!没有考虑履带的影响。而履带结构和张紧力等对车辆的动"#$·$·%&’4MN=0N!（&）力性起着很重要的作用，比如履带系

6、统的脱落、轮上支承力+(·%$的分配、动力传递效率、振动和噪声以及履带的寿命。式中："#$—履带板质量；%&’—两托带轮间距；%$—履带张紧力大会使车辆的动力传递效率和履带寿命降低，张板长。由速度引起的动张紧力有公式：紧力过小履带容易脱落。对履带张紧力的研究一直是有关&）不考虑行动装置的摩擦力时：!设计师和专家们关心的课题，但是，车辆运动中履带动态张4P23!"#$·)*+%$（!）紧力的非线性变化很难通过理论计算甚至实验清楚地掌握。式中’)*—主动轮速度。本文用,-./0123软件对某履带车辆建模计算，重点分!）考虑行动装置的摩擦力时：!析履带动态张紧力的变化情况。通过分别改变路面

7、、车速、4P23!","*-.·"#$·)*+%$（*）初张紧力等影响履带动态张紧力的因素，进行多组计算，对式中’-.—减振因素。比分析这些因素对履带动态张紧力大小和分布的影响。根据（&）—（*）式可以计算履带的动态总张紧力为：41Y4MN=0NZ4P23，由于行动部件之间摩擦力和弹性元件以及路面等引起履带动态张紧力的不均匀分布，这就意味着在行动收稿日期：!""#$"%$&"装置中，在局部地方可能是预张紧力与速度引起的动张紧力—&+—相加也可能相减，所以这