[发明专利]履带行走机构内阻力和功耗分析计算方法

权利要求书

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

Pmax=2G3b(L-2e)]]>

Px=G9b(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：Fr1=Pμ1d1πzt]]>

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＝μG

③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：Mr3=d′2μ(FK+2F0)]]>

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_rF₀

⑤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：MKrK=FK=ΣF+(Fr1+Fr2+Fr3+Fr4+Fr5)]]>

②功率平衡理论及驱动功率的确定：

功率平衡理论：Pkp=Pe-Pc-Σi=15Pi-Pr≥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：

2.根据权利要求1所述的履带行走机构的内阻力和功耗分析计算方法，其特征在于内阻力及功耗分析软件功能模块的具体运算程序如下：

(1)数据模块：

包括土壤参数数据和摩擦系数数据。土壤参数数据主要存储了对履带系统中常用到的土壤特性参数如土壤的变形指数n，土壤粘性成分所决定的变形模量K_C，土壤摩擦性成分决定的变形模量等的记录；摩擦系数提供了不同材料的摩擦系数的一个数值范围，

(2)计算模块：

外部特性计算以及内部摩擦阻力和功耗计算。外部特性计算主要包括履带行走系的接地比压、沉陷深度、地面牵引力以及直线行驶阻力四个外部特性；内部摩擦阻力及功耗计算部分主要包括履带销与销套相对转动产生的摩擦阻力及功耗、履带架与履带之间的摩擦阻力及功耗、驱动轮轴承处的摩擦阻力及功耗、导向轮轴承处的摩擦阻力及功耗、驱动轮齿与履带板捏合摩擦阻力亦功耗五个部分，可以计算求得履带系统内部五个主要产生摩擦功耗部分的摩擦阻力及功耗的数值；计算又分为单次计算以及多次计算两种情况。单次计算是针对一组设计数据，求得目标变量在该种情况下的特定数值。多次计算可以通过选择参变量，并设定参变量的最大最小值以及变化步长来求得目标变量在随参变量变化过程中的一组数值，

(3)统计报表模块：

以饼图、直方图形式返回各部分功耗的统计分布图。