现代传动装置的构成和原理

1.传动装置部件的布置

为满足坦克装甲车辆总体方案要求，对传动装置组成部件的布置和结构应进行设计。总体方案影响传动设计的因素是动力舱前置或后置和发动机纵置或横置。图5-7所示为已采用的发动机和传动装置部件布置方案。图5-7（a）和图5-7（b）为动力舱前置，图5-7（c）和图5-7（d）为动力舱后置、发动机纵置，图5-7（d）中转向机构与变速机构组成一体成为双流传动，图5-7（e）和图5-7（f）为动力舱后置、发动机横置，其中图5-7（f）为双侧变速器方案，兼有转向机构功能。

2.典型传动装置构成

1）定轴式机械传动

其一般由主离合器、固定轴式变速箱、传动箱、风扇传动、转向机、停车制动器、侧传动组成。早期变速箱换挡采用连接齿套，现代变速箱采用同步器或离合器换挡。转向机构采用转向离合器、2级行星转向机或双差速器。图5-8所示为定轴式机械传动简图。其特点是发动机横置，定轴单齿啮合齿轮传动，用同步器换挡，有5个前进挡、1个倒挡，采用2级行星转向机，结构简单，造价低。

图5-7　已采用的发动机和传动装置部件布置方案

1—发动机；2—传动箱；3—离合器或液力变矩器；4—变速箱或综合传动箱；5—转向机；6—侧传动；7—联轴节或万向节

图5-8　定轴式机械传动简图

1—传动箱；2—主离合器；3—变速箱；4—行星转向机；5—侧传动；6—风扇传动

2）行星式机械传动

除变速机构采用行星齿轮传动，换挡用离合器和制动器实现外，其一般组成与定轴式机械传动相同，优点是结构紧凑、尺寸小，适用于大功率传动。图5-9所示为行星式机械传动简图，其特点是采用了两个行星侧变速箱，各有7个前进挡、2个倒挡，一侧变速箱降低一挡实现转向，省去了转向机构。传动结构紧凑，尺寸、重量小。这种布置由于发动机横置，双侧变速箱与侧传动组合在一起，动力舱结构十分紧凑，但高挡转向性能并不理想。

图5-9　行星式机械传动简图(www.xing528.com)

1—传动箱；2—压气机；3—液压泵；4—风扇传动；5—侧变速器

3）液力机械综合传动

其特点是由液力变矩器、行星变速机构、双功率流转向机构、液压操纵装置组成。图5-10所示为液力机械综合传动简图，采用闭锁式液力变矩器、行星变速机构、液力减速器、液压无级转向机构，具有4个前进挡和2个倒挡，可实现动力换挡，传递功率1 103 kW。

4）轮式车辆H传动

早期轮式装甲车辆是在重型汽车底盘基础上设计的，存在着车身高的缺点。现代轮式装甲车辆采用H传动设计方案，发动机动力经变速箱后，由主差速器传动箱传到两侧，再分别传到两侧各车轮，其传动结构似H形，故称H传动。图5-11所示为轮式车辆H传动简图。轮式装甲车应用H传动，通常可降低车高300 mm左右，使重心降低，抗倾覆能力增强，形体防护力提高。

图5-10　液力机械综合传动简图

1—闭锁式液力变矩器；2—行星变速机构；3—液力减速器；4—汇流行星排；5—转向泵马达；6—风扇；7—液压系统泵

图5-11　轮式车辆H传动简图

1—带离合器的发动机；2—变速器；3—换向机构；4—差速器；5—加力箱；6—分动箱

3.传动比分配

传动装置的传动比合理分配是实现车辆动力性的基础。因此根据车辆总体牵引计算提出的要求，将传动比分配到各级传动中，并进一步设计变速机构。通常最大传动比imax由最大爬坡度决定，最小传动比imin由最大车速决定。传动范围d=imax/imin，d通常大于10，该传动范围由前传动比iq、可变传动比ib和后传动比ih来实现，d=iq ib ih。传动比分配的原则是使传动具有高效率、小体积和使变速机构高转速运转。iq和ih为不变传动比，在分配时，对定轴变速机构应考虑使变速箱尺寸最小，对行星变速机构将直接挡（最高挡或次高挡）时的传动比确定为不变传动比，iq和ih分配原则是iq小，ih大，以使变速器尺寸减小。通常前传动比iq约为0.8，后传动比（侧传动比）ih范围为5.7～13。

可变传动比分配应满足挡数和克服典型道路阻力的要求。现代装甲车辆带液力变矩器的传动通常为4个前进挡、1～2个倒挡；机械传动为6～8个前进挡、1～2个倒挡。当挡数较少时按典型道路阻力划分排挡，挡数较多时可按等比级数或等差级数规律划分。车辆传动比分配和确定是一个反复的过程，在传动设计过程中，由于结构、转速等制约条件会有适当调整。在传动比分配完成的基础上，进行牵引计算，绘制车辆动力特性，获得车辆最大速度、加速性和最大爬坡度等性能。