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随着“南茶北移”的趋势越来越明显,除了丘陵和山区以外,我国北方的一些省份和地区种植茶叶的面积越来越广,对茶园管理机的需求也越来越迫切,目前履带式高地隙茶园管理机大都采用“龙门式”全液压自走式底盘行走系,该行走系是由车架、悬架和履带行走机构组成,但该行走系结构采用刚性悬架,行驶平顺性较差,因此本文设计一种结构简单,悬架有弹性缓冲性能的新型履带式高地隙茶园管理机底盘行驶系统并对其底盘行走系有限元模型进行静力分析和轻量化设计。本文首先根据履带式高地隙茶园管理机底盘行走系的设计要求,确立了三角履带式行走装置、边梁式车架以及半刚性悬架作为本课题的总体设计方案,利用CATIA对其结构进行三维建模与装配,最后得到底盘行走系以及整机的三维模型。其次,对整机模型作简要的性能分析,包括履带车辆行驶平顺性分析中的悬架固有频率的计算,稳定性分析中横向与纵向极限翻倾角和极限下滑角的计算以及越野性分析中履带车辆跨越壕沟的最大宽度与克服台阶的最大高度的计算。再次,介绍了履带车辆在行驶过程中的受力情况,对底盘行走系在静止、耕作、单边制动转向过程中的履带与地面之间、履带与驱动轮、张紧轮和导向轮之间以及土壤与农具之间进行受力分析并给出理论计算公式。然后,利用ABAQUS软件完成底盘行走系模型的简化、材料属性与单元类型的确定以及网格的划分等前处理工作,利用ABAQUS对底盘行走系在静止、耕作、单边制动转向和爬坡工况下进行有限元静力分析。最后,针对静力工况下底盘行走系最大应力值较小,材料刚度富余的问题,对底盘行走系进行轻量化设计,将底盘行走系的履带行走装置与车架作为优化设计区域,其中对履带行走装置壳单元区域直接作减小厚度处理,对底盘行走系的车架作尺寸优化,经过尺寸优化后,发现底盘行走系仍有进一步优化的空间,因此将车架尺寸优化区域各梁根据实际型钢规格赋予最小厚度值重新进行有限元静力分析,最终结果表明底盘行走系能够满足强度要求,同时质量减轻了8.3%,取得了一定的轻量化效果。