摘要：The basic biomechanical laws that apply to the clawed toes of animals with powerful digging abilities and the optimal bionic design of curved soil cultivating components with an analogous contour were researched in a novel way. First, the curvature and profile of the inside contour line of a field mouse’s clawed toe were analyzed. The finite element method (FEM) was then used to simulate the working process in order to study the changing characteristics of the working resistance of bionic soil- engag- ing surfaces and the stress field of the processed soil. A straight-line cultivating component was used for comparative analysis. In accordance with the simulation results, a series of soil cultivating com- ponents of varying design were manufactured. An indoor soil bin experiment was carried out to meas- ure their working resistance and validate the results of the FEM analysis. The results of this research would have important values in the optimization design of cultivating components for energy and cost savings.

摘要：针对传统拖拉机存在变速器结构复杂、传动效率低、高油耗、高排放等问题,提出一种基于犁耕工况下串联式混合动力拖拉机驱动系设计方法,包括确定传动方案、匹配牵引电动机和主能源功率参数及设计变速器挡位和辅助能源参数等。基于提出的设计方法,以东方红1804拖拉机为研究对象,对其串联混合动力驱动系主要参数进行了设计计算,分析了其牵引性能,结果表明:混合动力拖拉机特性曲线在有效牵引力范围内完全覆盖原拖拉机的工作特性场,且牵引效率较高;发动机同机械传动装置解耦,等效燃油消耗率平均降低了2.64%;变速器结构得到较大简化,传动效率较高;变速器速比设置合理,可满足拖拉机不同作业工况下对负载的需求,同时实现了无级变速。该研究为混合动力拖拉机能量管理策略、换挡规律及控制系统的设计提供了理论依据。

摘要：针对中国拖拉机驾驶员工作空间设计在操纵性、舒适性、方便性和安全性等方面存在的不足,该文从人机工程学角度出发,基于中国成年男性人体测量尺寸,计算出设计所需的28项人体主要尺寸的平均值、标准差和百分位数值,建立了拖拉机驾驶员人体关节生物力学模型,确定了模型中连接与人体测量尺寸的数值关系。以乘坐基准点为参考,对驾驶员工作空间内的座椅、踏板、转向盘、变速杆、液压操纵杆和仪表盘等进行了设计布置。选取了5个国产拖拉机样机T1、T2、T3、T4、T5,针对样机T1,以驾驶员工作空间各相应部件位置的设计理论值为依据,对其驾驶员工作空间布置进行了评价分析,结果表明:样机T1的座椅靠背宽度与夹角分别偏离理论值130 mm和15°;离合器踏板及制动踏板在水平方向上分别偏离理论值131和145 mm;转向盘在垂直方向上偏离理论值114 mm;仪表盘在水平、垂直方向及其与水平面夹角分别偏离理论值121 mm、199 mm和23.2°,与理论值偏差较大。同理,对其他样机进行了评价分析,结果表明:样机之间同类部件参数值差异较大,样机驾驶员工作空间尺寸与通过人体测量尺寸数据计算得出的设计理论值差异明显,样机驾驶员工作空间设计布置不合理。该文为评价驾驶室工作空间布置是否合理提供了一定的参考依据,同时为拖拉机驾驶员工作空间的优化设计奠定了理论基础。

摘要：优化耕作部件触土曲面形状,降低工作阻力,提高工作效率,始终是人们关注的问题。引入纵深比的概念,采用有限元法分析直线、抛物线、摆线、圆弧、仿生曲线(包含小家鼠、田鼠、蝼蛄、公鸡等爪趾触土面轮廓线)等分别作为触土曲面准线时,各种不同触土曲面耕作部件耕作力学性能的优劣。研究结果表明,耕作部件触土曲面准线和纵深比是影响工作阻力的两个重要因素。在小纵深比(0<L/B<1.0)的情况下,弯曲型耕作部件与直线型耕作部件相比普遍具有较优的耕作力学性能。仿生优化设计有可能获得性能优异的耕作部件,但仿生曲线情况复杂,设计过程中需特殊曲线特殊对待。抛物线式耕作部件在较宽纵深比范围内(0<L/B<1.5)都有可能获得较优的耕作力学特性。圆弧面耕作部件减阻性能略差。摆线适宜于设计具有较大纵深比(L/B≈1.2)的耕作部件触土曲面。研究对于土壤耕作部件的触土曲面减阻设计具有较重要的参考价值。

摘要：液压机械差速转向系统是履带车辆的一种双功率流转向系统,其参数设计属于多参数、多目标、非线性优化问题。该文在对优化参数及评价目标进行理论分析的基础上,建立了包括履带车辆转向动力性、转向灵活性和转向快速性等液压机械差速转向系统参数优化数学模型,根据遗传算法的基本思想,采用层次化划分问题空间方法处理系统参数之间的相互约束和耦合问题,给出了一种基于遗传算法的履带车辆液压机械差速转向系统参数优化方法,结合实例样车设计需要优化出了履带车辆液压机械差速转向系统参数,与已得到实车验证的系统参数偏差最大不超过3.5%,表明所给出的优化方法可满足履带车辆液压机械差速转向系统参数实际工程设计需要。

摘要：基于双功率流传动原理,利用液压元件的无级调速特性,对适合履带车辆的液压机械双功率流差速转向机构的转向原理进行了分析,建立了转向机构的运动方程和转矩方程,提出了转向机构行星排特性参数的确定原则。根据液压转向调速系统主要参数的计算公式,并结合东方红1302R型橡胶履带拖拉机进行了参数设计和转向运动性能分析,所选参数满足整机性能要求。

摘要：根据啮合原理,运用等升距螺旋面的形成理论设计了滚轧轮理论廓形,采用试验计算法对滚轧轮的理论廓形进行修正;对滚轧轮的材料选择、热处理工艺进行了输入的研究,根据修正后的滚轧轮廓形制造出滚轧轮;进行了渐开线花键轴冷滚轧工艺等方面的研究,设计了冷滚轧渐开线花键轴的数控程序,进行了实际零件加工试验。结果证明:这套从滚轧轮设计、材料选择、制造到渐开线花键轴加工工艺设计理论的正确性。为自主设计制造冷滚轧滚轧轮提供了可行的方案,为冷滚轧渐开线花键轴提供了加工工艺规范。

摘要：分析渐开线花键冷滚轧原理,根据滚轧过程中滚轧轮与花键之间的运动关系,运用等升距螺旋面的形成原 理,建立滚轧轮的理论设计模型,获得了滚轧轮的理论设计廓形曲线方程;针对冷滚轧过程中弹塑性变形对滚轧 轮理论设计模型的影响,通过试验研究,提出运用试验计算法进行修正的修正方案,得到了满足生产实际要求的 滚轧轮设计模型;开发出渐开线花键滚轧轮CAD系统及滚轧轮磨削仿真系统,对系统中的主要算法进行了研究。 生产实际应用表明:所建立的滚轧轮设计模型及设计模型修正方案正确,开发的渐开线花键滚轧轮CAD系统及 滚轧轮磨削仿真系统实用,解决了渐开线花键轴生产中亟待解决的问题。

摘要：明确路基土壤固有频率与土壤密实度的关系是准确建立振动压路机振动轮振动信号与被压实材料压实度关系的基础,也是通过在线检测振动轮加速度、实时了解路面的压实状况、进一步有效调整振动压路机振动参数的必要条件。该文针对特定路基土壤,自制螺旋压实机构压制路基土壤圆柱试样,依照模态分析法,采用INV306DF便携式智能信号采集处理分析系统进行了不同压实度圆柱试样的固有频率测试,获得了路基土壤固有频率与土壤密实度的函数关系表达式,研究结果可为完善振动压路机智能化控制系统设计提供依据。

摘要：拖拉机运输机组总体参数的设计目标多元,约束条件复杂,传统经验法和单目标优化法难以使机组综合性能达到最优。该文以机组动力性、牵引点受力情况、附着性能和经济性最优为目标设计了目标函数;通过分析拖拉机运输机组动力学模型,确定了优化参数;通过研究拖拉机运输机组使用性能,制定了约束模型;采用改进型非支配排序遗传算法,导出了拖拉机运输机组总体参数多目标优化算法。以东方红150拖拉机运输机组为实例,优化了原有拖拉机和挂车的重力参数、质心位置和变速器传动比。设计试验与已有单目标优化方案和原始机组对比,结果为:运输Ⅰ挡和运输Ⅱ挡下,最大爬坡度分别提高1.35%、1.68%和1.38%、0.57%;牵引点受力分别减少1 222、703和2 792、2 125 N;驱动轮最大滑转率更接近特征滑转率;燃油消耗量分别下降12.9%和15.8%;改善了机组动力性、牵引点受力、附着性能、经济性,可为拖拉机运输机组配重方案和总体参数设计提供参考。