农作物一般逐行种植,不同农作物、同种农作物不同区域或不同种植方式的行距一般不同。因此,要求进行喷药、施肥等田间管理的机械化作业车辆沿农作物行距行走,这就需要该种农用车辆具有可调轮距功能和高地隙特点,最好也同时具备四轮驱动功能,以提高行驶能力。 作为农业机械领域的一项实用技术,变轮距技术是农业机械自动化的一个重要环节。目前,国内可调轮距的农用车辆一般都是人工有级可调的。近几年国内外公开的几项利用液压缸和连杆机构实现轮距无级可调的技术方案,在车辆驱动方式上须采用液压式驱动,无法实现机械式驱动。而机械式底盘更适合我国农业机械的实际情况。为此,文章研究了一种农用车辆底盘,同时实现了轮距自动无级可调功能和机械式全驱动功能。主要研究内容和成果如下: (1)将车辆设计中平行布置的前、后桥改为“X型”交叉布置,研究了通过改变交叉车桥间夹角间接改变轮距的变轮距方法;提出了基于驱动桥(差速器)交叉布置的双对角线差速传动理论,并根据车辆基本原理研究了该理论的运动学规律。研究结果表明,将车桥交叉布置的技术方法,可同时实现底盘的变轮距功能和机械驱动功能;基于双对角线差速传动理论的对角驱动方法在四轮驱动方面具有较低的滑转损失。 (2)根据交叉车桥变轮距和双对角线差速传动方法,提出了一种机械式高地隙变轮距农用底盘及机械式可变特性转向系统设计方法,并对底盘构造进行了工程化改进,提出了一种可行度较高的变轮距底盘设计方案,详细介绍了其变轮距机构、传动机构、转向机构、行走机构及载物机构等附属机构的工作原理和结构设计方法,为喷药机等高地隙变轮距农业机械提供了一种新型设计原型。 (3)根据农用车辆多种驱动方式需求,基于双对角线差速传动理论,设计了一种机械式全驱动差速传动系统,在功能上实现了前轮驱动、后轮驱动、对角两轮驱动、双对角线四轮驱动等多种驱动方式,为车辆传动系统的设计提供了一种新技术方法。