水陆两栖车新型传动系统设计

张吉宏

摘 要：水陆两栖车以其独到的水、陆通过性能，有着广泛的民用和军用市场。国内外各种两栖车应运而生，但常见的传动系统设计过于复杂，生产成本高，操纵繁琐。文中介绍了一种新型传动系统，应用车用变速箱的成熟技术实现了两栖车的水、陆动力分动功能。经过陆上和海上试验，产品各项性能达到了设计目标。

关键词：水陆两栖车；传动系统；变速箱

中图分类号：U469 文献标识码：A

近年来，随着市场的需求，水陆两栖车无论是民用还是军用方面，国内外都投入大量资金进行生产研发。水陆两栖车可以广泛应用于商业娱乐、抢险救灾、边防巡逻、抢滩登陆等领域。它很好地实现了水、陆两种工况的无缝对接。要想使水陆两栖车实现良好的行驶性能，就要对水上推进方式进行合理地选择。目前，常采用的推进系统为轮胎划水、履带划水、螺旋桨推进、喷水推进器推进和加挂舷外机等几种方式。为了实现我公司两栖车的水、陆高速行驶，浅滩快速登陆的设计要求，我们采用了喷水推进器作为水上动力推进方式。

一、新型传动系统观点的提出

水陆两栖车兼有水上和陆上行驶的双重功能，轮胎划水和履带划水用的是陆上动力传动系统，采用螺旋桨、喷水推进器或加挂舷外机都需要水、陆两套动力传动系统。常见的喷水推进式两栖车动力传递路线如图1所示。

其不足之处有如下几点：

1.需要设计一个分动箱，用于发动机动力在水、陆两种模式之间切换。分动箱使得两栖车重量增加、尺寸加大，结构复杂，生产成本和周期相应增加。

2.需要两套操纵机构。一套是变速箱换档机构，另一套是分动箱分动机构。结构复杂，换档手柄多，驾驶人员操纵繁琐，容易误操作导致事故发生。

3.动力传递路线长，传动效率降低，如图2所示。

经过认真研究，多方案讨论，最后决定采用下面的两栖车新型传动系统设计方案，对水、陆两套动力传动机构进行了整合。

本新型传动系统改进了结构设计，使得产品结构更紧凑，重量减轻，占用空间小，生产成本降低，操纵简便。

二、传动系统原理

图3为水陆两栖车新型传动系统原理图。发动机总成1与离合器总成2连接，向后再与变速箱第一轴3连接。发动机、离合器壳体11和变速箱壳体10用螺栓连接成一体。变速箱一个操纵杆控制6个档位，4个前进档、一个倒档和一个船用档。在陆上行走时，发动机动力经过离合器传入变速箱。驾驶员可以根据路况来选择一档至四档。动力通过变速箱各档位齿轮传递到差速器总成9，最后经过两侧的半轴传递到轮边机构7上，完成了陆上行驶过程。两栖车入水后，驾驶员踩离合，变速箱挂入船用档。松离合后，发动机动力经过离合器、变速箱第一轴、船用档同步器5传递到变速箱第三轴6，最后经过船用输入齿轮、船用输出齿轮传递到喷水推进器8上，从而完成了水上动力传递过程。

三、使用效果

为了减轻重量，离合器壳体和变速箱壳体均采用铝合金材料。齿轮及齿轮轴为优质合金钢。产品加工后安装到两栖车上，经过路面和海上各种工况长时间试验，新型传动系统完全满足设计要求。水、陆工况切换迅速，档位清晰，行驶平顺。

结论

国内外两栖车种类繁多，动力传动系统设计各式各样，但设计宗旨是在满足功能要求的基础上，将结构简化，成本降低。本新型两栖车传动系统摒弃了常见的结构形式，采用技术成熟的车用变速箱与水、陆分动箱合二为一的设计思路，实现了传动系统的优化设计，达到了预期的效果。

参考文献

[1]杨楚泉.水陆两栖车辆原理与设计[M].北京：国防工业出版社，2003：107-116.

[2]朱珉虎.高速艇与游艇设计手册[M].北京：珠海出版社，2008：173-188.