我国林区多山地、多丘陵、立地条件复杂,而林业装备机械化、自动化能力存在问题,开发设计适应不同立地环境下的多功能林用越障底盘极其重要。针对已设计的一款林用六轮底盘模型存在的转弯半径过大,结构尺寸与质量过大,结构动力源不明确等问题,对其三自由度结构与变幅轮腿结构进行了改进与优化,提升了底盘转向性能、越障平顺性、越障可通过性等方面的能力,使其搭配在林业底盘之上能够提供更好的地面仿形性能。本文的研究内容和方法如下:1、根据已设计的底盘模型,重新定义了功能和结构,重新设计了转向结构和越障部件。转向结构具有±30°的侧倾角调节和±45°的俯仰角调节,并且具有47°的转向角,使转弯半径通过折腰转向的方式形成了减小,提升了底盘的转向灵活性和路面仿形性。基于整体液压驱动原则对越障部件进行了数学模型与理论模型的重建,结构尺寸减小了10%,越障高度提高了12.7%,提高了底盘在不同林地环境下的工作能力,保证了底盘工作时的越障平顺性。两者的相互配合使底盘能适应复杂的地形状况。2、对重新设计的转向与越障部件进行了静力学仿真分析,分析了满载和极限工作条件下的应力应变情况,并根据分析结果进行了拓扑优化设计,重新设计了减质孔与轻量化结构来减轻结构整体质量。结果显示设计出的转向与越障结构满足自身承载载荷极限情况,能够实现相应的结构运动。3、针对转向与越障部件的工作状态与工作模式,应用多体动力学仿真软件ADAMS对部件的运动进行了模拟仿真。通过仿真验证了模型及运动策略的正确性。主要分析了转向结构三个自由度的独立运动互不干涉,转向角能达到设计模型要求。越障部件三种工况即单侧轮越障,双侧轮越障和爬坡的运动仿真符合设计模型要求,越障高度能达到设计要求。4、试制了三自由度结构与轮腿结构等关键部件,对结构功能进行了验证与试验,证明了设计模型的正确性与可行性。5、建立了整体底盘模型的控制仿真分析过程,得到了在面对不同障碍物高度时轮腿结构和三自由度结构工作状态和运行关系,添加了PID控制与闭环反馈,得到了响应时间快,运动平顺性好的仿真结果本文对具有三自由度铰接结构和变幅轮腿结构的林用六轮底盘进行了优化与改进,重新设计了底盘转向与越障部件。重新设计后的底盘能够实现转向要求的灵活性和跨越障碍物的可通过性,底盘的最小转弯半径3500mm,可以实现对432mm以内障碍物的跨越。通过ADAMS的仿真和实物功能的验证,证明了底盘功能的可实现性。转弯半径和越障高度能达到设计时的要求,符合我国林业装备的基本需求,为我国林业装备的发展提供了技术支持。将技术应用于实际,促进了我国林业装备关键技术发展。