防爆无轨胶轮车因其较强的机动性能大大提高了煤矿的生产效率,促使国外铰接式胶轮车的设计研究得到快速发展。国内针对矿用铰接式胶轮车的研究起步较晚,目前设计理论尚不完善,仍处于仿造阶段。铰接转向机构作为胶轮车的重要组成部分,直接关系到车辆的机动性能,矿用胶轮车多使用在井下,井下巷道岩石多,而胶轮车本身越障时受力更大,更容易发生破坏。因此,本文针对胶轮车越障工况下的性能进行研究,并根据实际问题及分析结果对铰接转向机构进行结构改进。旨在为国内胶轮车的进一步发展提供一定的理论依据。主要研究结果如下:选取矩形台阶路面这种典型路况,利用ADAMS、AMESim建立铰接式胶轮车的机液联合仿真模型,仿真分析车辆在转向状态下通过这障碍路面时的车体载荷分布及转向稳定性等性能,并基于ANSYS对胶轮车进行瞬态动力学仿真。最终能够发现防爆无轨胶轮车存在扭矩过大、应力集中、侧倾稳定性不好的问题。为了验证所建立机液联合仿真模型的可靠性,进行了防爆柴油机无轨胶轮车转向越障的实验,发现实验结果与仿真结果吻合度较高,表明所建立的机液联合仿真模型是合理的,可以作为研究防爆无轨胶轮车的工具,得出确实存在仿真所发现的问题。为了解决胶轮车存在的问题,对胶轮车铰接转向机构进行了改进,引进了二自由度铰接盘,建立了二自由度胶轮车,对新建立的二自由度铰接车模型进行研究,与原来的仿真结果进行对比,发现在应力、扭矩和侧倾稳定性方面都有了一定提高,解决了最开始发现的问题。针对新建立的二自由度胶轮车,为了分析其越过障碍时的性能,建立其越过台阶障碍时的力学模型,进而计算其单侧车轮越过台阶障碍时的极限高度,通过使胶轮车越障极限高度最大来重新设计铰接盘的几何尺寸,从而达到优化二自由度胶轮车越障性能的目的。本文研究结果可为铰接式胶轮车转向机构的设计提供一定的理论依据。