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小型液压挖掘机履带行走装置的参数化设计方法研究
摘要：
本研究通过对小型液压挖掘机履带行走装置进行参数化设计，实现了对装置结构和性能的优化设计，提高了其作业效率和经济性。首先，本文介绍了小型液压挖掘机履带行走装置的结构和工作原理。然后，本研究详细说明了参数化设计的概念、方法以及相关的软件工具。在此基础上，本文设计了四种不同的小型液压挖掘机履带行走装置模型，并通过仿真分析对其进行了验证和比较。最后，本研究对参数化设计的优点和不足进行了总结，并提出了今后的研究方向。
关键词：小型液压挖掘机，履带行走装置，参数化设计，优化设计，仿真分析。
Abstract:
Thispaperstudiestheparameterizeddesignofthetrackwalkingdeviceofasmallhydraulicexcavator,andachievestheoptimizationdesignofthedevicestructureandperformance,improvingitsoperatingefficiencyandeconomy.Firstly,thispaperintroducesthestructureandworkingprincipleofthetrackwalkingdeviceofsmallhydraulicexcavator.Then,thisstudyelaboratestheconcept,methodandrelatedsoftwaretoolsofparameterizeddesignindetail.Onthisbasis,fourdifferentmodelsoftrackwalkingdevicesforsmallhydraulicexcavatorsweredesigned,andverifiedandcomparedthroughsimulationanalysis.Finally,thisstudysummarizestheadvantagesanddisadvantagesofparameterizeddesign,andproposesfutureresearchdirections.
Keywords:smallhydraulicexcavator,trackwalkingdevice,parameterizeddesign,optimizationdesign,simulationanalysis.
正文
一、小型液压挖掘机履带行走装置的结构和工作原理
小型液压挖掘机是一种以液压系统为主要动力的特种工程设备，主要用于建筑工地、矿山、环保等领域的土方工程、破碎再生等作业。其能够灵活移动、快速转场，作业范围广，适应性强。它由驾驶室、发动机、燃油箱、液压泵、液压马达、履带行走装置、臂杆、挖斗等部分组成。
履带行走装置是小型液压挖掘机的重要组成部分之一，主要由驱动齿轮、履带链轮、履带链、支撑轮、张紧器等部分组成。它的主要作用是帮助小型液压挖掘机行走并保证其稳定性。
二、参数化设计的概念、方法和软件工具
参数化设计是一种较为常用的CAD软件设计方法，它以建立模型参数化集合为核心，通过改变参数值实现设计变化。在数据建模和设计优化过程中，参数化设计能够高效地进行过程控制，提高设计效率和设计质量。参数化设计方法主要包括以下几个步骤：
（1）建立参数化模型
（2）设定参数范围
（3）模型优化
（4）模型应用
目前，常见的参数化设计软件有CATIA、Pro/ENGINEER、SolidWorks、UG等。本研究采用SolidWorks软件进行参数化设计。
三、小型液压挖掘机履带行走装置的参数化设计
为了实现小型液压挖掘机履带行走装置的优化设计，本研究设计了四个不同的履带行走装置模型，并通过仿真分析对其进行比较，选取最优方案进行设计方案。
如图1所示，本研究设计的第一种履带行走装置模型主要由驱动齿轮、履带链轮、履带链、支撑轮、张紧器等部分组成。其中，驱动齿轮由电机驱动，转动时带动履带链轮和履带链进行运动，实现小型液压挖掘机的行走。
图1：小型液压挖掘机履带行走装置设计模型一
如图2所示，本研究设计的第二种履带行走装置模型主要由驱动齿轮、履带链轮、履带链、支撑轮、张紧器等部分组成。相对于第一种设计模型，第二种设计模型的支撑轮增加了两个，从而更加稳定。
图2：小型液压挖掘机履带行走装置设计模型二
如图3所示，本研究设计的第三种履带行走装置模型主要由驱动齿轮、履带链轮、履带链、支撑轮、张紧器等部分组成。相对于第二种设计模型，第三种设计模型的履带链增加了一个，从而对地面的产生的冲击更小，能够更好地保护地面。
图3：小型液压挖掘机履带行走装置设计模型三
如图4所示，本研究设计的第四种履带行走装置模型主要由驱