轮叶作为船式拖拉机驱动轮的重要组成部分,其结构参数对船式拖拉机的驱动性能具有很大影响。为了进一步减小轮叶与土壤接触过程的滚动阻力,提高其驱动性能,本文在课题组前期研究的HH709S型船式拖拉机直轮叶优化结构的基础上,结合光滑粒子流体动力学法(SPH)对单折面轮叶的结构参数和折面轮叶单元组的相对位置对驱动性能的影响进行了分析。具体研究工作如下:1.本文通过试验测得武汉某地区水田密度、含水率、内摩擦角和内聚力和屈服强度等参数,结合光滑粒子流体动力学法(SPH)的仿真分析,为构建单折面轮叶及整个折面叶轮与土壤耦合作用的动力学模型奠定了基础。2.结合SPH法,在课题组前期研究的HH709S型船式拖拉机直轮叶优化结构的基础上,构建了单折面轮叶-土壤光滑粒子流体动力模型,通过数值计算,研究单折面轮叶与土壤的作用机理,得到了单折面轮叶入土深度的范围,再分析折面轮叶驱动面倾角、折角处半径、非驱动面倾角对驱动性能的影响,得到了驱动性能最佳的折面轮叶结构。并通过搭建土槽实验平台证实了单折面轮叶-土壤光滑粒子流体动力模型的可靠性。3.在优化所得的单折面轮叶结构的基础上,构建了驱动轮折面叶轮-土壤光滑粒子流体动力模型,提出采用“折面轮叶单元组”来分析驱动轮单元组两轮叶间夹角、单元组两轮叶叶宽中点处半径夹角、单元组轮叶对数结构参数对驱动性能的影响,通过SPH仿真分析最终获得驱动效果最佳的驱动轮折面轮叶结构。研究结果表明,优化后单折面轮叶结构的驱动效率与HH709S型船式拖拉机原直叶片相比提高了15.03%,与优化后的直叶轮相比提高了13.65%,推进力做功提升了8.13%,叶轮轮叶驱动性能得到了显著改进;对于整个折面叶轮,相比与HH709S型船式拖拉机原直面叶轮结构,驱动效率提升了25.7%,相比于优化后直面叶轮结构,驱动效率提高了14.2%,其驱动性能得到了显著的提升。本文的研究成果为船式拖拉机驱动轮的结构设计提供了理论依据,对提高船式拖拉机水田驱动叶轮结构的驱动性能具有重要的指导意义。