履带车辆的高机动性要求履带车辆行驶速度更高、加速能力更强。机动性的提高对提升高速履带车辆的战场生存能力、遂行多种作战任务具有重要意义。提高履带车辆机动性,需要更高的推进系统驱动功率,实现手段主要包括:提高推进系统动力模块的额定功率,即提高发动机功率;提高推进系统的功率传递效率,即提高功率利用率。然而在发动机功率一定时,如何提高推进系统的功率利用率,对于进一步提升履带车辆的机动性具有十分重要的意义。履带车辆在越野路况下行驶时,除了具有前进方向的纵向运动外,还会由于路面不平和纵向速度波动等原因伴随产生履带车辆其他方向的运动,比如履带车辆的垂向、俯仰等方向的运动,本文将这部分运动称为伴随运动。很显然,伴随运动会消耗一部分驱动功率,进而降低推进系统功率利用率。因此本文主要针对履带车辆伴随运动及其功率特性展开相关研究。首先对履带车辆纵向-垂向动力学耦合关系进行了分析,建立能够同时反映高速履带车辆纵向、垂向动力学特性的耦合模型,并构建了负重轮-履带-路面耦合模型,描述履带对路面的铺装、重塑效应和负重轮-履带-路面相互作用规律。在高速履带车辆耦合动力学模型的基础上,本文进一步对高速履带车辆行驶过程中的功率流进行分析,得到了高速履带车辆行驶中伴随运动方向的动态功率和平均功率的计算公式,进而计算了不同路面等级和不同车速下伴随运动功率损耗。仿真结果表明,伴随运动的功率损耗随着路面等级和平均纵向车速的提高而增加。在输入履带车辆系统总功率为200kW时,履带车辆在E级路面上的伴随运动功率损耗约是C级路面的7倍,占总功率的43.3%;平均纵向车速55km/h时的伴随运动功率损耗约是20km/h时的5.7倍。本文最后分析并讨论履带车辆行驶过程中纵向运动功率与伴随运动功率之间的转化机制。选取单负重轮模型讨论了利用车辆控制手段对伴随运动功率进行调控进而提高整车功率利用率的可行性。结果表明,在某些工况下,伴随运动调控所需功率等于伴随运动由于调控作用减小的功率,当调控作用强度低于功率平衡点位置的调控强度时,利用伴随运动功率调控能够有效提高整车功率利用率。