推土機和挖土機使用履帶的原因主要基于以下幾點：

一、增大接觸面積，減小壓強

物理原理：根據壓強公式P=F/S（P代表壓強，F代表壓力，S代表受力面積），在壓力F一定的情況下，增大受力面積S可以減小壓強P。

實際應用：推土機和挖土機在工作時，機身重量加上所承載的土方重量會產生較大的壓力。如果使用車輪，由于車輪與地面的接觸面積較小，容易造成地面壓強過大，特別是在松軟的土地或泥濘環境中，容易導致機械下陷。而履帶由許多塊凹凸不平的鐵塊組成，大大增加了與地面的接觸面積，從而有效減小了壓強，使機械能夠在各種地形上穩定作業。

二、增大摩擦力，提高牽引力

物理原理：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和正壓力有關。在接觸面粗糙程度一定的情況下，增大正壓力可以提高摩擦力；在正壓力一定的情況下，增大接觸面的粗糙程度也可以提高摩擦力。

實際應用：推土機和挖土機需要具有足夠的牽引力來推動或挖掘土方。履帶由凹凸不平的鐵塊組成，增加了與地面的摩擦系數，使得機械在作業過程中能夠獲得更大的牽引力。同時，履帶的設計也有助于在濕滑或泥濘的地面上保持抓地力，防止機械打滑。

三、提高越野能力和適應性

地形適應性：履帶式機械能夠輕松跨越崎嶇不平的地形，如山地、丘陵、沼澤等。相比之下，車輪式機械在這些地形上行駛困難，容易受損。

通過性：履帶具有較高的離地間隙和較大的接觸面積，使得機械能夠通過較高的障礙物和跨越較寬的溝渠。

四、穩定性和安全性

穩定性：履帶式推土機和挖土機在作業過程中具有更高的穩定性，不易發生側翻或傾覆。

安全性：由于履帶增加了與地面的接觸面積和摩擦力，使得機械在緊急制動或轉向時能夠更快地停下來或保持穩定，從而提高了作業安全性。

綜上所述，推土機和挖土機使用履帶是為了增大與地面的接觸面積以減小壓強、增大摩擦力以提高牽引力、提高越野能力和適應性以及增強穩定性和安全性。這些特點使得履帶式推土機和挖土機在各種復雜地形和惡劣環境下都能發揮出卓越的性能。