车辆的通过性与车辆行走机构形式的探讨

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1、车辆的通过性与车辆行走机构形式的探讨摘要:在研究怎样提高车辆的通过性的各项因素时,特别探讨了在各种影响因素下车辆行走机构不同形式的选择对车辆通过性的影响,分析了影响轮式车辆与履带车辆通过性的各种因素。通过理论分析和对车辆的现场试验,提出合适恰当的车辆行驶机构的形式,以便得到使车辆的通过性能达到较好状态的方案。关键词:通过性行走机构轮式车辆履带车辆在现实中对车辆的通过性与车辆行走机构形式的实践中,已经证明,通过对车辆行走机构的改进,可以提高车辆通过性指标S。但是各种影响车辆通过性的因素,同时也对车辆行走机构形式的选择也产生影响,解决各种影响因素与车辆行走机构选择之间的问题,对提高车辆的通过

2、性具有指导意义。1车辆通过性评价指标及几何参数一、车辆支承通过性评价指标目前，常采用相对牵引力、牵引效率及燃油消耗率三项指标来评价车辆的支承通过性；1相对牵引力：单位车重的挂钩牵引力(有效牵引力)。它表明车辆在松软地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。2牵引效率：驱动轮输出功率与输入车辆功率之比。它反映了功率传递过程中的能量损失。3燃油消耗率：单位燃油消耗所输出的功。二、车辆通过性几何参数由于车辆与地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。当车辆中间底部的零件碰列地面而被顶住时，称为“顶起失效”；当车辆的前端或尾部触及地面而不能通过时，则分别称为“触头失效”和“托尾失效

3、”。显然，后两种情况属同一类失效。与间隙失效有关的车辆整车几何尺寸，称为车辆通过性的几何参数。这些参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。1最小离地间隙h：车辆满载、静止时，支承平面与车辆上的中间区域（0.8b范围内）最低点之间的距离。它反映了车辆无碰撞地通过地面凸起的能力。图8-1车辆的通过性参数h—最小离地间隙；β—纵间通过角；γ1—接近角；γ2—离去角；b—两侧轮胎内缘距离2纵间通过角β：车辆满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作垂直于车辆纵向对称平面的切平面，当两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角。它表示车辆能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮

4、廓尺寸。β越大，顶起失效的可能性越小，车辆的通过性越好。3接近角γ1：车辆满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。γ1越大，越不易发生触头失效。4离去角γ2：车辆满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。γ2越大，越不易发生托尾失效。5最小转弯直径dmin：当转向盘转到极限位置、车辆以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。它在很大程度上表征了车辆能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。dmin越小，车辆的机动性越好。6转弯通道圆：当转向盘转到极限位置、车辆以最低稳定车速转向行驶时，车体上所有点在支承平面上的投影均位于

5、圆周以外的最大内圆，称为转弯通道内圆；车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以内的最小外圆，称为转弯通道外圆。转弯通道内、外圆半径的差值为车辆极限转弯时所占空间的宽度，此值决定了车辆转弯时所需的最小空间；它越小，车辆的机动性越好。2车辆的几何通过性车辆在无路地区失去通过能力大部分不是由于土壤的坚实度和地面的不平度，而主要是因为不能越过各种几何障碍。车辆的越障性能也称为几何通过性，涉及车辆不能通过几何障碍物的原因和建立越过几何障碍物的条件。一、车辆失去几何通过性的类型车辆在无路地面行驶时，由于碰到几何障碍物而失去通过性可分为以下几种类型。1、因牵引力或附着力不足而失去通过性当车辆在坡道上

6、等速爬坡时，由于车重产生的上坡阻力和滚动阻力之和大于车辆所能发出的最大牵引力时，车辆就不能前进。当坡面或无坡的路面比较滑时，车轮或履带与地面的附着性能很差，尽管车辆动力传动系具有足够大的扭矩，由于行走装置打滑，车辆不能前进，甚至向后倒溜。泥泞或冰雪路面上经常会遇到这种情况。2、因车辆轮廓碰到障碍物而失去通过性当车辆越野行驶时，有时会由于车辆前、后、底部的突出部碰到障碍物而不能继续前进。包括：车辆的底部碰到凸形障碍，即所谓“托底”，使车辆悬起而失去通过性；车辆的前突出部碰到凹形障碍，使车辆被卡住而不能通过；若车辆尤其是轮式车辆的后悬较长，车的尾部也可能发生类似被凹形障碍卡住的现象。若凸形或

7、凹形障碍的强度不高(如松软的土壤)，车辆有可能冲撞障碍物而强制通过。3、因车辆失去稳定性而引起通过性的破坏车辆的稳定性包括横向稳定性和纵向稳定性，失稳包括横向倾覆和纵向倾覆。4、因植物类障碍物挡住去路而影响通过性若树木的间距大于车辆宽度，车辆可减速通过；若树木的间距小于车辆宽度，且树干直径足够大，则车辆无法通过，而不得不绕行，导致平均车速降低。这两种情况均使车辆的通过性变坏。二、车辆越障通过的条件车辆通过障碍物的能力不仅取决于障碍物