由坦克转向运动学可知，坦克的转向运动可以看作坦克随其平面中心的平移运动与绕其中心的旋转运动的合成。在研究履带接地段转向时，这一原理同样适用，即履带接地段的转向运动，也可以看作接地段随其瞬时转向中心的平移运动与绕其瞬时转向中心的旋转运动的合成。因此，凡是由于履带接地段平移运动和接地段旋转运动所受的外力和外力矩，都会作用在坦克上，这些力和力矩就是转向时作用在坦克上的外力和外力矩。坦克在水平地面上低速、匀速转向时，作用在坦克上的外力如图6.2.1所示。
1.履带接地段的直驶阻力
用直驶时地面行驶阻力代替转向时的直驶阻力，且两侧行驶阻力相等，即
图6.2.1 转向时坦克所受的外力
式中 f——直驶时地面行驶阻力系数；
G——车重。
2.履带接地段的牵引力和制动力
在转向过程中，接地段每一瞬时不但随瞬时转向中心做平移运动，而且还绕瞬时转向中心做旋转运动。坦克不但要克服平移运动阻力，还要克服转向阻力矩。因此，转向时外履带需要的牵引力F2比直驶时要大得多，有时甚至大几倍。制动转向时所需的F2最大，F2的最大值不能超过履带与地面的附着力。
为了获得足够的转向力矩，有时要对内侧制动器施加一个制动力矩Tz，其方向和主动轮驱动力矩方向相反。由于内侧动力被切断，因此内侧履带被坦克车体拖着前进。履带接地段给地面一个作用力，其方向和坦克运动方向相同，地面给接地段一个反作用力，其方向和坦克运动方向相反，该力称为制动力，以F1表示。制动力的大小取决于制动程度、制动方法，其最大值也受地面附着条件限制，也不能超过履带与地面的附着力。
3.履带接地段的转向阻力
坦克转向过程中，在每一瞬时接地段都要随瞬时转向中心做平移运动，而且绕瞬时转向中心做旋转运动。由于做平移运动，因此接地段受到地面纵向阻力的作用；由于绕瞬时转向中心做旋转运动，因此接地段受到地面的横向阻力作用，其方向与接地段移动的方向相反。这些横向阻力就是坦克的转向阻力，在松软地面上它包括下述3种阻力，如图6.2.2所示。
图6.2.2 转向时作用在接地段上的3种地面横向阻力
1）滑动摩擦阻力
滑动摩擦阻力包括履带板接地面的凸起部分（履齿、筋）与地面之间的滑动摩擦力，粘于履带板接地面凹坑的土壤与地面之间的滑动摩擦力，履带板端面和负重轮端面与土壤之间的滑动摩擦力。这些阻力的大小和接地段的法向负荷、履带与地面的摩擦系数有关，和转向半径无关。
在水泥路、柏油路等坚硬路面上转向时，转向阻力只有履带板与路面之间的滑动摩擦阻力。
2）剪切阻力
坦克在松软地面上转向时，履带板上的履齿、筋甚至履带板都陷进土壤中。当接地段转向时，履带板的履齿和筋以及履带板端面便在履带轨迹切线方向上压缩土壤。土壤内部土粒间产生一定的位移，当土壤被压缩到极限状态以后，履齿、筋和履带板端面便剪切土壤。土壤内部土粒间的内摩擦力和内聚力反抗履带对它的剪切，因而产生了剪切阻力。该阻力大小和地面性质、法向负荷、履带板结构以及转向半径等因素有关。
3）刮土阻力(www.xing528.com)
坦克在松软地面上转向时，不断有被履齿、筋和履带板挤碎、剪切下来的土壤，堆集在接地段和负重轮的侧面。坦克要继续旋转，履带板端面、履带诱导齿和负重轮端面就要推动这些土壤一起旋转，因而形成了刮土阻力。
刮土阻力的分布和摩擦力不同，而且两侧刮土阻力也不相同。刮土阻力的大小和地面性质、法向负荷、履带板结构、旋转角度以及转向半径等因素有关。例如，坦克在松软地面上180°范围内，做制动转向时，内侧接地段的刮土阻力随转向角度增加而增加，并且两端附近阻力最大，中部阻力最小，大约接近三角形分布。而外侧接地段的刮土阻力，起初随转向角度增加而增加，转过一定角度后，刮土阻力保持不变，而后开始下降。
由于地面性质、法向负荷以及转向半径等因素的不同，上述3种转向阻力有时全部存在，有时部分存在。
首先作两条假设如下。
（1）坦克法向负荷沿接地段均匀分布，即负荷图形为矩形，转向阻力FS和法向负荷G成正比，其比例系数以μ表示，即
（2）坦克重心在水平面上的投影和坦克平面中心重合。
根据这些假设，可得接地段法向负荷图及转向阻力分布图，分别如图6.2.3、图6.2.4所示。
图6.2.3 坦克静止时接地段的法向负荷分布图
图6.2.4 坦克转向时接地段上转向阻力的分布图
由图6.2.3可知，作用在接地段单位长度上的法向负荷p，可通过车重G和履带接地段长度L求得，即
已知接地段单位长度上的法向负荷后，可以求其相应的接地段单位长度上的转向阻力s。由假设可知接地段单位长度上的转向阻力和对应的单位长度法向负荷p也成正比，比例系数仍为μ，即
作用在内侧履带接地段前半段（长度为L／2）上的转向阻力FSq1可由下式表示为
由该式可知，内侧履带接地段前半段上的转向阻力，正好等于接地段前半段转向阻力分布图的面积。由于水平地面转向阻力分布图的4个小矩形面积都是相等的（其长为L／2），因此在履带接地段的任一半段上的转向阻力都是相同的，即
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