传动系统的发展现状

传动系统的发展和现状

发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为车辆传动系。现代机动车辆设置传动系是因内燃机的转速和转矩变化范围较小，不能满足车辆在各种工况下对牵引力和行驶速度的要求，必须采用传动系统来解决发动机性能与实际需要的匹配的问题。因而传动系统具有改善和提高发动机性能的作用，在很大程度上会随能源和动力装置的不同而不同。因此履带式装甲车辆和一般的轮式车辆的传动部件不同，传动型式也有所不同。

汽车传动系统，从简单的侧链传动，手动变速器，自动变速的发展历程。其中自动变速是车辆传动发展的高级阶段，自动变速器种类很多，主要有液力自动变速器（AT），电控机械式自动变速器（AMT）,以及无级自动变速器（CVT）。现代汽车的传动系包括离合器、

变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。

履带式坦克装甲车辆传动装置发展过程大致为：固定轴阶梯齿轮变速传动、行星齿轮变速传动、液力传动、液力机械传动、液压传动、液压机械传动和电力传动。

现阶段各种传动特点

1.机械传动

机械传动的最大特点是效率高，每个齿轮对之间的传动效率达0.99，行星齿轮传动效率为0.97，一般机械传动的总效率在0.85～0.95之间。然而，它的传动性能较差，尤其是与扭矩储备系数较小的发动机匹配时需要频繁换档。为解决这个问题，机械传动需要通过改善发动机性能(例如配用扭矩性能好的然气轮机)，或者在传动装置中加入液力变矩器。

2.液力传动

传动系中加入液力变矩器后效率下降，其原因在于变矩器的效率比较低，在0.85左右，变矩器工作时油温升高需要散热，冷却系要消耗功率。然而，由于液力变矩器的采用不仅可能减轻驾驶员的操作强度和提高车辆加速性，而且可以提高传动机件寿命。

保持液力传动优点和克服效率低的缺点的途径是适时闭锁变矩器，使车辆在高速行驶时呈机械传动工况。

3.液力机械传动

双流液力传动和双流液力机械传动的区别，在于前者的转向轼率和变速功率在变矩器后分流，而后者在变矩器前分流。

由于该转向功率在变矩器前分流，所以变速分流轼率受变矩器影响，使转向半径变得不稳定。但液力机械式传动装置的效率较高。

4.液压机械传动

因为液压机械传动使用液压泵和马达传递发动机的部分功率，可以无级地改变传动比，使发动机功率得到比较充分的利用，从而提高了车辆的机动性。液压部分和机械部分功率配置合理时可以得到较高的传动效率。

然而，液压机械传动受液压泵和马达传递功率能力的限制，目前一般传递功率小于450kW，大功率的液压机械传动装置仍在研制中。此外，液压机械传动装置的制造工艺要求高，成本昂贵，是当前不能广泛应用的原因之一。

5.电力传动

电力传动的特性比其他传动更为理想，布置和操作也方便，但因为体积大、重量重，目前在坦克上安装有较大困难。

传动的发展趋势

履带式坦克装甲车辆传动装置的发展已完成了从固定轴阶梯齿轮变速向行星齿轮变速的过渡，液力或液力机械综合传动已为大多数坦克装甲车辆所采用。目前，尽管液压机械综合传动还应用不广泛，但已显示出它的优越性，是未来坦克装甲车辆传动装置的发展方向。至于电力传动，也将随着固态功率晶体管和超导技术的发展而趋实用化。

传动装置的未来发展的要求：

1.变矩器可闭锁以减少变矩器的工作时间

鉴于变矩器传动效率低，因而需要缩短工作时间，仅让其在换档、起步、爬坡时工作。变矩器闭锁后，传动呈机械工况，可获得较高的传动效率。

2.增多排档，充分利用发动机功率

排档越多，牵引特性曲线愈接近理想状态。然而，排档越多，换档次数也越多，采用人工换档，给驾驶员带来繁重负担。自动换档技术的出现，为传动装置增多排档创造了有利条件。

3.自动换档应用越来越多

增多排档，必须实现自动换档。现代化战争对驾驶员的要求不但要驾驶车辆，而且更要集中主要精力观察战场形势变化，处理各种应急情况。因此，需要借助自动换档机构解脱驾驶员换档操作任务。此外，现代控制技术的发展，为实现自动换档和遥控操作奠定了基础。

4.无级转向极有前途

转向时间几乎占车辆行驶时间的一半，转向性能优劣对车辆机动性影响甚大。

单功率流转向机构的转向性能差；双功率流机械转向机构的规定转向半径数目也有限，在以非规定转向半径转向时仍有滑摩，消耗功率较多。

从理论上讲，液压转向可以实现规定转向半径的无级变化，但实现全功率范围无级转向需要很大的液压泵和马达，这是目前液压技术难以实现的车辆总体设计难以接受的问题。液压机械分流转向可以采用小型的液压泵和马达来实现，是极有发展前途的转向型式。

5.液力制动器

将普遍使用机械制动器制动能力有限，长时间连续工作存在不安全因素。车辆吨位和行驶速度的不断增长，对车辆制动性能的要求越来越高。液力制动器的制动能力与行车速度成正比，车速越高，制动能力越大，而且性能稳定、工作可靠，非常适合坦克装甲车辆的要求。液力制动器与机械制动器联合使用，将是坦克装甲车辆制动装置的发展方向。

6.综合传动装置是推进系统的整体设计基础

综合传动装置具有传递功率、变速、转向、制动和操纵等5种功能，而且集所有部件为一体，为推进系统整体设计创造了有利条件。所谓推进系统整体化设计，就是在设计时将动力传动系统的各部件及一些附件，例如发动机、传动装置、冷却系统以及燃料箱等，不是作为单个独立部件，而是作为有机整体，提出整体综合技术指标。具有包括变速、转向、减速、制动和切断动力作用在内的综合式传动装置，是推进系统的一个部件，是推进系统整体化和模块化设计的基础，其结构和性能从属于整体要求。

采用整体化设计方法设计推进系统，一方面为了提高可靠性，另一方面是为了通过减小动力舱体积增大推进系统单位体积功率，同时可以获得野战条件下整体吊装的优点。