针对传统人字梁结构的履带式联合收割机底盘在丘陵山地路面、起伏不定路面、松软泥泞路面环境下作业时,存在车身倾斜角度大、收获效率低、驾驶舒适性差、容易发生侧翻事故等问题,研究设计了一种履带式联合收割机全向调平底盘,包括可升降底盘与电液控制系统两部分,基于四点调平原理,设计了底盘手动调节与自动调平方案,可实现底盘离地间隙与倾斜角度的手动或自动调节。本文主要研究内容如下:1、基于四点调平原理,研究设计了全向调平底盘的总体结构与调节方案。全向调平底盘总体结构基于四点支撑平台设计,主要由底盘上架、底盘下架、升降机构、液压驱动系统、电子控制系统等组成。根据四点调平原理,建立了底盘机体坐标系,分析了底盘四个控制点到水平面的距离与底盘横向和纵向倾角之间的关系。根据联合收割机常见作业工况,设计了包含整体上升、整体下降、前升后降、前降后升、左升右降、左降右升6组基本组合动作的手动调节方案。根据中心点不动的四点调平算法,基于倾角传感器、位移传感器、电液控制系统设计了底盘自动调平方案。2、研究分析了底盘升降机构与液压控制系统的工作原理,对关键部件进行了设计与选型。基于铰链五杆机构设计了底盘升降机构,包括机架、前拐臂、后拐臂、辅助连杆、行走梁五部分,各部分有效长度分别为880 mm、230 mm、230 mm、166 mm、947.63 mm,理论运动角度分别为0°、9~46°、180~212°、270~290°、-7~7°。根据升降机构的结构参数,设计相应的履带行走机构,选取了驱动轮、支重轮、托带轮、张紧轮、橡胶履带的参数。设计液压控制原理图,确定液压泵、液压缸、电磁换向阀、单向节流阀、液控单向阀的具体型号。3、研究设计了全向调平底盘电子控制系统,可以实现底盘姿态调节与人机交互功能。电子控制系统硬件电路主要由电源管理模块、单片机最小系统、数模转化电路、电磁阀驱动电路、通讯电路、存储电路、输入输出电路组成。软件部分主要包括倾角传感器数据收发程序、位移传感器数模转换程序、底盘手动调节与自动调平程序。为便于数据传输与功能扩展,基于ISO11783通信协议设计了控制器相关报文。4、基于ADAMS与AMESim搭建了联合仿真平台,对全向调平底盘升降机构、液压控制系统、手动调节与自动调平算法进行了升降仿真和调平仿真。升降仿真表明,底盘纵向调节范围为-6.1~7.3°,横向调节范围为-6.9~6.9°,离地间隙调节范围为0~129.9 mm。调平仿真表明,与传统底盘相比,在纵向坡度为10°的条件下,调平底盘最大纵向倾角降低约68%,在横向落差为130mm的条件下,底盘最大横向倾角降低约77.5%。5、为检验全向调平底盘的工作性能,制造了底盘样机,设计了试验评价指标,进行了静态升降试验、静态调平试验、田间试验。静态升降试验表明,底盘纵向调节范围为-5.9~6.7°,横向调节范围为-6.1~6.9°。静态调平试验表明,在8个主方向上,底盘自动调节平均耗时4.2 s,最大稳态误差为0.67°。田间试验表明,相对不调平模式,自动调平模式下底盘倾斜度均值降低了83.1%、57.1%、82.9%,标准差降低了71.9%、33.3%、33.3%;与不调平模式相比,手动调平模式下底盘倾斜度均值降低了61.9%、38.1%、42.3%,标准差没有明显改观。