丘陵山区的地形分散不集中,地面之间的高度差较大,农业机械在作业时相比于平原而言较为困难。丘陵山地拖拉机作为一种适用于我国丘陵山区农业耕作的动力机械,不仅应具有一般拖拉机的基本特点,还应具有良好的坡地工作性能,尤其是坡地稳定性。随着我国对丘陵山区农业机械化发展的日益重视,丘陵山区农业机械需求量日益增加,开展丘陵山地拖拉机坡地稳定性研究,可有效地改善其整机性能,提高丘陵山地拖拉机的工作效率。丘陵山地拖拉机的研究大多基于目前尚未健全的理论,对其整体性能的考核也主要是依靠多次重复试验完成。相比于传统静力学方法,采用虚拟样机技术和多体动力学仿真技术相结合的方法,可实现对丘陵山地拖拉机整机的整体性能的提前预测和评估,降低成本,缩短研发周期,为丘陵山地拖拉机的研发提供技术支持。丘陵山地拖拉机的机械系统非常复杂,本文在分析山地机械及其稳定性能的国内外研究现状的基础上,依托科技部国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项“丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发”项目,开展新型35马力丘陵山地拖拉机整机设计。运用力学分析、三维建模、仿真分析和室内模型试验等方法,对丘陵山地拖拉机进行稳定性分析建模,并运用多体动力仿真软件ADAMS对丘陵山地拖拉机在不同坡度的纵向坡和横向坡上行驶和作业时的稳定性开展运动学仿真分析。首先,采用经典力学理论,详细分析了丘陵山地拖拉机在坡道上行驶和作业时的纵向稳定性和横向稳定性,推导出表征丘陵山地拖拉机稳定性评价指标的滑移角和倾翻角的计算公式,设计姿态自调整转向驱动桥调平总成结构,简述了丘陵山地拖拉机调平系统的工作原理;其次,应用三维建模软件CATIA建立了新型丘陵山地拖拉机的发动机、离合器、变速箱、差速器、转向器、末端传动、前桥、后桥和液压装置等各个零部件的虚拟模型并完成了整车装配,导入仿真软件ADAMS对整车进行数据化处理;再次,运用多体动力学仿真软件ADAMS对丘陵山地拖拉机进行运动学建模仿真,分析整车在不同坡度的纵向坡和横向坡上行驶和作业时的稳定性并得到以下结果:在纵向10°坡和横向15°坡上行驶和作业时,通过调平,当液压缸行程达到最大时,可以使车身在坡道上达到水平;在不调平的工况下,纵向坡的坡度达到35°或横向坡的坡度达到30°时,整车失稳;在调平的工况下,纵向坡的坡度达到45°或横向坡的坡度达到30°时,整车失稳;最后,开展了模型车在不调平的工况下的稳定性室内试验,试验数据与仿真结果相比,纵向极限倾翻角的误差为12.20%,横向极限滑移角的误差为11.03%,验证了整车三维仿真模型与仿真结果的可靠性和正确性。