丘陵是我国果园种植的重要环境,机械化作业是我国丘陵果园种植现代化的重要环节。传统的平原作业车辆无法适应丘陵果园的作业需要,果园作业成为了丘陵果园机械化亟需解决的一大问题,开发适应我国丘陵果园的作业机械迫在眉睫。为了解决丘陵果园机械的作业难题,同时提高丘陵果园车辆的多功能性和可靠性,本文设计了一种针对丘陵果园的多功能履带运输车,能够负载果园管理机具完成多种作业,同时也可以完成丘陵果园内的运输。本研究采用了农业车辆设计、动力学仿真技术和可靠性设计理论等研究方法,同时结合性能试验考察多功能履带运输车的综合性能。主要研究内容如下:1.结合作业环境和农艺要求提出设计目标。计算了履带运输车的消耗功率并完成发动机选型。设计了传动方案:行走系统采用机械传动方式,动力输出系统采用液压传动方式,设计并校核了传动系统的传动比。进行了履带行走系统的主要参数设计和防倾翻设计。设计了制动系统和直腿式辅助支腿。设计了总体布局,通过三维模型模拟了整机的质心空间位置。2.对履带运输车的行驶性能、通过性能、转向性能和防倾翻性能进行了分析与动力学仿真。对履带运输车的行驶过程进行动力学分析和仿真,对滑转率和跑偏率的影响因素进行了分析。对履带运输车通过沟壑和台阶的过程进行了动力学分析和仿真。对履带运输车的转向性能进行了动力学分析和仿真,对影响转向性能的因素进行了分析。对履带运输车的防倾翻性能进行了动力学分析和仿真。3.对多功能履带运输车进行了系统可靠性设计,采用系统可靠性分析与分配方法和潜在失效模式及后果分析方法。对履带运输车进行系统可靠性分析,提出系统可靠性目标:平均故障间隔时间为400小时,连续工作时间超过40小时,可靠度为0.905。采用评分法进行可靠度分配。按照分配后的可靠度对各子单元进行校核,满足设计要求。进行了系统DFMEA分析,对子单元的选型或设计提出建议。进行了样机的可靠性数据分析,该履带运输车的系统可靠性优于第一代履带运输车。4.对样机的行驶性能、转向性能、通过性能、坡道防倾翻性能和制动性能等进行了性能试验,各项参数均满足设计指标。进行了行驶速度试验、滑转率试验和跑偏率试验。进行了最小转向半径和最小通过半径试验。在规范化种植的果园道路中的通过率100%,行间通过性良好。能够通过500 mm宽的水平沟壑和110 mm的垂直台阶。测量了样机的质心空间位置,符合三维建模的模拟结果;样机的静态倾翻角度均大于25°样机的刹车性能满足设计目标;能在20°以内的坡道上驻车成功,能在20°以内的松软湿滑坡道上驻坡成功。丘陵果园多功能履带运输车在丘陵果园有良好的通过性能、行驶性能、转向性能、防倾翻性能、制动和驻车性能等。和现有的丘陵果园运输车相比,该机的可靠性高,同时具有多功能性,能够完成多种功能,能够节约成本,提高果园运输效率和作业效率,对提高丘陵果园机械化技术水平具有良好的实际应用价值。