履带式装甲车辆行动装置总体方案与要求优化

1.行动装置总体方案

履带式行动装置总体方案有无托带轮和有托带轮两种型式。前者如前苏联T-54坦克、中国62式轻型坦克，采用较大直径的负重轮，能减轻橡胶轮胎热负荷，减小车体侧装甲暴露面积，但限制了负重轮动行程，降低了悬挂装置缓冲能力。后者如美国M-46坦克、德国“豹”式坦克、中国80式坦克等，采用较小直径的负重轮和有托带轮的履带行驶装置。

悬挂装置中高强度扭杆弹簧和液-气弹簧都能满足履带车辆行驶过程中对车体的缓冲与减振要求，型式的选取要适合车辆使用特点。为了避免液-气悬挂中高压蓄能器被敌方火力损伤爆破，产生飞片，对车内乘员造成杀伤，一线作战的车辆，如前苏联的T-80坦克、БМП-3步兵战车，德国的“豹”Ⅱ坦克，悬挂装置中仍采用高强度扭杆弹簧。为了充分利用液-气弹簧调节车姿的功能，加大火炮射击俯仰角，或利用液-气弹簧调平车身和闭锁作用，提高火炮射击精度，这类车辆有的采用液-气悬挂或混合悬挂。

2.行动装置总体布置和参数确定

行动装置总体布置和参数确定要满足车辆总体设计与战术技术指标的要求。主动轮布置在车首还是车尾，主要依据车辆使用要求和动力传动装置在车上的布置，主动轮后置能减轻上支履带以及诱导轮和张紧装置的载荷，常为主战坦克采用。车首轮轴心距地垂直高度表征车辆超越垂直墙高度，一般大于0.75 m。首、尾轮轴心与车体质心水平距离中较小者，表征车辆静力越壕宽度，一般不小于2 m。前后负重轮轴心水平距离称履带着地长。履带单位着地面积支承的车重称履带着地单位压力，它与履带行驶阻力和附着性能有关，中型车辆履带着地单位压力为60～80 kPa，主战坦克为80～90 kPa。前支履带与水平面的夹角（锐角）称履带接近角，一般为30°～45°；后支履带与水平面的夹角（锐角）称履带离去角，一般不小于20°。前支履带与车体首下甲板的距离不小于0.2 m。车底到未变形的支承面最小距离称车底距地高，一般在0.4～0.5 m之间。

为了研究各个负重轮的布置，现定义：车辆在水平路面上行驶时，车体只产生垂直平移（振动），各负重轮悬挂弹性力的合力作用点为（车辆悬挂）弹性中心Cs。

这种情况下，车体每侧n个负重轮悬挂弹簧变形量fi相同，fi=f。如各悬挂刚度ki相同，ki=k，各轮沿车体纵向（水平方向）与车体质心的距离为li，则弹性中心Cs与车体质心（沿车体纵向）的距离xs为

如果各轮悬挂安装情况相同，当弹性中心与质心不重合时xs≠0，静置在水平地面上悬置质量m的车体将有纵向倾角φj，当车体质心垂直静位移为fi时，各轮悬挂弹簧的静变形量为

相应的各悬挂弹性力为(www.xing528.com)

作用在车体上的总和弹性力为

各轮悬挂对车体质心的弹性力矩为

由车体上静力和静力矩平衡，有

代入简化得

解得

为了解决弹性中心与车体质心不重合时xs≠0，而导致静置在水平地面上的车辆车体发生纵向倾斜的问题，可在安装悬挂弹簧时，分别给各个悬挂弹簧一个预调量

这样装好的车辆落地后便可保持水平，但这并不能解决各个悬挂弹簧之间静力不均匀的问题。因而布置负重轮位置时，应在负重轮上下跳动过程中，车轮及相连接的悬挂部件不与车体内、外其他部件发生干涉的条件下，尽量减小的值，并使各个负重轮之间的轮距尽量均匀。

悬挂装置的性能虽与行动装置总体布置无直接关系，但它对乘员的工作效能、车轮的贴地性和行动装置工作可靠性有重要作用，因此应通过理论分析，选取适当的车体振动固有频率和阻尼比。现有履带式装甲车辆车体俯仰角频率fφ为0.8～1 Hz，阻尼比ξφ为0.2～0.25。