履带车辆斜坡行驶中接地压力分布均匀性对牵引性能的影响机制研究

本文创新性提出履带接地压力分布均匀性系数（UPD），通过质心调节显著改善斜坡工况下履带车辆的牵引附着性能。实验表明：20°斜坡上质心调整使UPD提升17.6%，牵引力提升58.5%，揭示UPD每提升1%可带来约3%的牵引增益，为山地履带车辆设计提供重要理论依据。

　　

Highlight

本研究首次提出履带接地压力分布均匀性（Uniformity of Pressure Distribution, UPD）的概念及量化指标，通过质心调节实现斜坡工况下履带车辆牵引性能的突破性提升。

Ground pressure on different slopes

采用薄膜压力传感器测试不同坡度（5°、10°、15°、20°）下履带双侧接地压力分布：

• 等高行驶时（Contour driving），双侧压力对称分布（图6）

• 上坡行驶（Uphill driving）导致压力向后履带偏移（图7）

• 斜向爬坡（Inclined uphill driving）引发显著压力梯度（图8）

  数据显示坡度每增加5°，UPD恶化率达23%，而质心调整可重建压力均衡。

Conclusion

斜坡行驶时重力导致的履带压力分布不均会显著降低牵引附着性。研究发现：

1. UPD与牵引力呈线性正相关（ΔUPD 1%≈Δ牵引力3%）

2. 20°斜坡上质心调节使UPD提升17.6%，牵引力激增58.5%

3. 提出分段式UPD测量法，建立软土工况预测模型

   该成果为山地履带车辆的抗滑设计和稳定性优化提供量化依据。