吴自来

[摘 要]随着近些年经济的发展，拖拉机的应用已经极为普遍，拖拉机的革新也越来越快。拖拉机的转向系统作为拖拉机重要的一部分更应该被重视，拖拉机的转向主要是改变或者保持拖拉机的行驶方向，所以转向系统的好坏可以直接影响到拖拉机的行驶安全以及操作过程中的稳定性。所以为了拖拉机可以更好地应用到人们生活生产中，文章针对履带拖拉机转向系统设计提供了几点建议。

[关键词]履带拖拉机、转向、设计

中图分类号：S219.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0005-01

引言：履带拖拉机又叫“链轨拖拉机”，是拖拉机中的一种，这种拖拉机的行走装置主要由履带带动四种轮子完成行走过程，四种轮子分别为引导轮、支重轮、驱动轮以及随动轮。此类拖拉机对单位面积内土壤的附着力比较强，压力也相对较小，在湿润的土地上不易打滑并且可以快速通过，牵引率较高。对于此类拖拉机如果转向能力得到提升的话，会对农业生产有很大帮助。所以文章针对履带拖拉机的转向系统进行了研究。

1、履带拖拉机转向系统的现状。

转向系统顾名思义就是转变拖拉机运动方向的系统。履带拖拉机与传统的轮式拖拉机行走方式有所不同，因为有履带禁锢的原因履带拖拉机不如传统轮式拖拉机转向灵活，履带拖拉机主要是依靠改变两边驱动轮上的驱动扭矩，使得两边的驱动轮所产生的驱动力的差距实现方向上的偏转，达到转向的目的。转向机构与操纵机构构成了履带拖拉机的转向系统。

2、机械液压双功率流差速转向技术。

由中国一拖集团有限公司生产出来的大功率履带拖拉机采用的是国际上先进的机械液压双功率流差速转向技术，通俗的来说就是拖拉机在转向时可以将发动机传出的功率分成两路输入，即机械功率以及液压功率两路，再经过左右行星机构汇聚功率合流从左右行星架输出，使得履带拖拉机两侧的履带运转速度以及扭矩出现偏差，从而实现履带拖拉机无极差速转向。这种差速转向技术可以减少两侧履带滑移，降低磨损程度，履带的使用寿命也相对延长，因为比较缓和，所以对土壤的伤害也相对减少，并且还可以实现拖拉机的原地转向，比起传统的履带拖拉机的转向系统更加方便灵活，在一定程度上缩短了工作时间，提高了工作效率。但是这种技术也存在一些缺点，例如，由于路面状况各有不同，拖拉机在少部分路况下会出现转向时动力不足的状况，这也使拖拉机的整体性能受到影响，针对这一情况，我们对差速转向系统进行了数学分析，得出了数学关系式：

关系式中R代表拖拉机转向半径，B代表履带轨距，K代表行星轮系特性参数，N1、N3代表左、右轮输入转速，N2代表行星轮系齿圈转速，NL、NR代表左、右行星架输出转速，IM代表马达到左右太阳轮的传动比，I分代表发动机到分动箱的传动比，I变代表发动机到行星轮系齿圈的传动比，qp代表泵的排量，qm代表马达的排量。

以马达为定值，从公式（4）可以看出，如果不计算泵马达的损失，拖拉机转向半径R与轨距B、马达到左右太阳轮的传动比IM、发动机到行星轮系齿圈的传动比I变、发动机到分动箱传动比I分、行星轮系特性参数K、泵的排量qp以及马达的排量qm均有关系。

根据上表可以看出，不同路面有不同的μ值，所以拖拉机在不同的路面上用相同的转向半径转向时所产生的阻力矩MZ也各有千秋，最后导致拖拉机在少部分路面上出现了转向动力不足的状况，μ值越大，转向半径越小，阻力矩与转向半径成正比也随之增大，一般情况下在不同路面上μ值有不同会存在一个μ的最大值μmax，MZ也应该存在一个最大值，只要拖拉机转向系统可以克服最大的阻力矩就可以在小的半径内自由转向，自然就不会出现少部分路面转向能力不足的状况了。

3、离合器式转向系统

我国的东方红-802型号拖拉机采用了离合器式转向系统，也可以叫做转向离合器。东方红-802型号拖拉机为机械式的转向操作系统，主要由四部分构成，分别为转向杆、制动带、制动踏板、推拉杆系。同时，制动器也是转向系统的组成部分，起到了协助转向的作用，拖拉机在行驶过程当中，在两侧转向离合器都接合的情况下，由中央传动开始，经过左右转向离合器，最后达到传动和驱动轮传输给两侧履带驱动力相同的效果，拖拉机就可以完成直线行驶了。如果只操纵一侧转向离合器的转向杆，让该侧转向离合器达到办分离的状态或者半分离、间断的分离或者接合的动作，就可以是这一侧的履带的驱动力减小，从而这一侧的转向半径就比较大，就可以顺利的转弯了。如果操纵转向杆事转向离合器完全分离，拖拉机就可以达到较不转向半径转弯的效果。如果只有一侧离合器完全分离，这时候踩下制动踏板，针对这一侧的转向离合器从动鼓加以制动，让这一侧的履带停止运行，就可以是拖拉机围绕这一侧的履带进行原地转向。

以上提到的（2）、（3）都是生活中常用到的转向系统，无论在平面设计还是工业设计方面有有点也存在不足，我们在改进中不断进取，不断创新，得到一次比一次好的结果。在设计形态的变化中，也都受到了造型者的控制，最终形成的结果好坏，完全是造型者艺术层面以及综合素质的展现，所以要达到更好的效果，就要不断加强专业修为，提高艺术修养，不能只想不做，在生活中注意观察，认真思考，吸收正能量，结合理论知识，把学习成果更好的应用到实践中去。

4、结论

作为一名合格的汽车设计师，应该在日常学习和生活中细心观察，发现问题并解决问题，对无论是拖拉机还是汽车的每一个形态认真揣摩，刻苦钻研，不仅在外形上达到大众的审美效果，在内在的功能上也应该使人折服，让设计更加美观、人性化，在为企业取得更多经济效益的同时，更好的服务人民，让农业也越来越科技化，促进农业的发展。

参考文献

[1]王义平.无级差动转向式履带拖拉机传动系研究与设计.机械工程？江苏大学.2012（学位年度）

[2]王新一.张凯，包海波.履带拖拉机多品种后桥总成负荷试验台设计与研究.《农业机械》？.2012年25期

[3]张海军，贾玉梅.履带拖拉机转向操纵系统的改进.《拖拉机与农用运输车》.2010年6期

[4]梁延会.设施大棚电动拖拉机设计与分析.车辆工程.江苏大学？.2014（学位年度）