第一章 车辆传动系统的发展 (20090302)-2

§4 传动系统的基本类型和发展
TX200-2 传动装置： 串联式三 自由度行 星变速机 构。
串 联 式
高、低档机构
变速机构
§4 传动系统的基本类型和发展
CD-850传动装置是底特律柴油机阿里逊公司为军用履带式 装甲车辆专门设计的一种有1根输入轴、2根输出轴、两者 相互垂直的称之为“十字”(Cross Drive)型的传动装置。 CD-850-1型传动装置力机械传动，但未正式装车使用。 1945年，CD-850-4型首次用于M46坦克，与原型CD-850的 主要区别是将液力机械传动改为液力传动，转向功率流是 从液力变矩器涡轮分出，而不是直接从发动机输入； 从CD-850-4到CD-850-4A、CD-850-4B和CD-850-5型传动装 置，基本结构均无大的改动。从CD-850-6型传动装置开始， 又将液力传动改为液力机械传动。
§4 传动系统的基本类型和发展
3、德国Renk Renk公司为黄鼠狼履带装甲步兵战车、旋风 装甲履带步兵战车和豹II第三代主战坦克等提供 HSWL系列液力机械综合传动装置，其HSWL系列液 力机械综合传动装置功率等级齐全，适用于从装 甲输送车到主战坦克用的液力机械综合传动装置； 同时，Renk公司也是是工程机械和汽车行业的变 速箱主要生产公司之一。从20世纪80年代开始， 所提供的传动装置一般也具有自动变速功能。
X-1100 60
1100 LSG3000 60 880 HSWL290 60 660~1250
发动机功率 (kW) ZF公司LSG系列 适用车重 （t） 发动机功率 (kW) 伦克公司HSWL系列 适用车重 （t） 发动机功率(kW)
几种典型的系列化综合传动装置（轮式）
阿里逊公司H（M） MD3060 D系列 （MD3560） 功率（kW） ZF公司HP系列 224 HP500 MD3066 268 HP590 HD4060（HD4560） 391 HP600
§4 传动系统的基本类型和发展


ZF公司 LSG3000传动装置是联邦德国ZF公司专门为军用履 带车辆设计的，最初目标是供豹2主战坦克使用， 但未中选，然后用于外贸。于1974年投产，至 1986年底已生产200余台，大部分供南朝鲜88式坦 克使用，法国和巴西等国也在样车上试用。 该传动装置是ZF公司用模块化设计原理设计的第 一个传动装置，由11个模块组成，每个独立总成 都装在箱体内。
§4 传动系统的基本类型和发展



ESM500 传动装置由变矩器、行星变速机构、液压转向装置、液力 制动器、风扇驱动装置和油水热交换器等部件组成。 行星变速机构有2个行星排，可提供5个前进档和1个倒档。 液压无级转向装置可为车辆提供变化的转向半径和原位转 向能力。 液力制动器可以为以35～70km/h行驶的坦克提供有效的制 动力矩，使减速度达到5m/s2。停车制动器的制动力矩为 30000N· m制动器用空气冷却，使用寿命长。 风扇驱动装置带有单片式离合器，离合器为纸基或碳基结 构，直径146mm，可以打滑，以调节风扇转速。 油水热交换器的液流速度为600L/min。
传统电传动（左）与EMT（右）动力舱布置图
EMT1100及 其转向时履 带之间的功 率流
阿尔维斯. 赫格隆公 司机电传 动装置示 意图
整体式机电传动装置
零轴 变速机构 转向电机 直驶电机
汇流排
汇流排
电子控制 中心单元
储能器
发电机
i
发动机
§4 传动系统的基本类型和发展
七、国外主要研发机构
国外传动装置研发机构很多，典型的 有俄罗斯全俄运输车辆研究所、美国通用 动力地面系统公司阿里逊分公司、英国大 卫· 布朗公司、德国Renk、ZF公司、法国 SOMA公司等。
§4 传动系统的基本类型和发展

德国 Renk
串 联 式
HSWL 194 黄鼠狼步兵战车： 串联正、倒行星 机构的三自由度 行星变速机构。
§4 传动系统的基本类型和发展

德国Renk
串 联 式
HSWL 354/3： 串联正、倒行星机构 的三自由度行星变速 机构。 液力变矩器和发动机 直接相连；五个单星 行星排构成的变速机 构和液力减速器安装 在主轴上；大功率液 压转向泵马达和两个 转向助力偶合器功率 经零轴到主轴与直驶 功率汇流。
5、电传动是坦克车辆传动技术又一发展方向 坦克电传动研究的开始时间是很早的，但目前 正在研究中的电传动坦克和早期的电传动，在技术 上有很大的不同。德国磁电机公司在履带式“黄鼠 狼”步兵战车和轮式车辆上进行的电传动试验。20 世纪90年代初，美国M113、LVTP7装甲输送车及M2步 兵战车进行的电传动试验，采用了混合电传动方案。 德国“伦克”EMT1100机—电传动装置与双流差速转 向综合传动装置相似，但变速机构已由一台电动机 （用于推进）所取代，转向机构则被另一台转向电 动机所取代。这种机—电传动装置很有希望用于主 战坦克。
4、系列化、模块化、通用化
由于坦克装甲车辆品种多、数量少、功率等级 多，传动装置必须实现产品系列化、模块化、通用 化。如阿里逊公司由一个X系列传动装置覆盖所有履 带车辆基型底盘；重型汽车和轿车自动变速箱有4个 系列、工程机械用液力机械变速箱有6个系列。履带 车辆用X系列中X-1100的3个型号的传动装置，采用 模块化设计，14个模块中有11个模块可以通用，通 用部件模块达到80％ 。
功率（kW）
210
240
320
伦克公司HS系列
HS106
HS127
HS126
HS206
HS226
Biblioteka Baidu
HS227
功率（kW）
370
410
460
470
580
510

典型模块化设计 的传动装置有德 国ZF公司研制的 LSG3000传动装 置，Renk公司研 制的HSWL354传 动装置，SESM公 司研制的ESM500 传动装置。
六、国外发展现状（坦克传动）
1、高功率密度
受整车重量、布置空间的限制，随 着功率不断加大，传动装置的功率密度 要求越来越高。减小动力舱体积和重量， 使生存能力和机动性得到进一步提高。
2、高集成度
综合传动型式将变速、转向、制动及自 动操纵等功能部件集成，技术密集、结构复 杂。同时，动力、传动及辅助系统的集成度 也越来越高。如“欧洲动力传动机组”应用 “综合集成”的“一体化”设计，具有优越 的总体性能。具有当今世界的最高水平。
ESM500综合传动装置
§4 传动系统的基本类型和发展
ESM500传动装置
行串 星联 变式 速四 机自 构由 度
换 联 式
高、 低 档 机 构
变 速 机 构
§4 传动系统的基本类型和发展
传 动 装 置
ENC-250
§4 传动系统的基本类型和发展
2、雷诺车辆工业公司设备分部 雷诺液力传动装置是雷诺公司为法国 VAB(4×4和6×6)装甲人员输送车和VBC(6×6) 装 甲车专门设计的一种液力传动装置，可与147～ 221kW(200～300马力)发动机匹配使用，由液力变 矩器和5个前进档、1个倒档的变速箱组成。 变矩器变矩系数为1.85～2.4。变速操纵由 气动装置完成。
6、美国底特律柴油机阿里逊公司 TX200传动装置是美国底特律柴油机阿里逊公司为轻 型履带式装甲车辆设计的一种半自动传动装置，其中 TX200-2型广泛用于M113装甲人员输送车。 采用由驾驶员干预的自动换档系统。驾驶员根据地形， 将变速杆至三—四、三—五、三—六档位，换档过程根据 车速(通过皮托管测定)和油门踏板自动变换 一档和二档用手操纵，用于上坡和通过困难路面，一 档的液力工况能提高牵引力、二档为机械工况，有较高的 传动效率 三档可以起步 液力变矩器只在低速时工作，工作时间短，发热量小
几种典型的系列化综合传动装置（履带式）
阿里逊公司X系列 适用车重 （t） X-200 9~18
188 LSG1000 16 250 HSWL096 18 150~370
X-300 15~30
—— LSG1500 22 370~430 HSWL106 25 220~515
X-700 50
588 LSG2000 35 550 HSWL186 40 370~810
§4 传动系统的基本类型和发展
4、德国ZF公司 主要制造豹I坦克使用的4HP250液力机械综合 传动装置，以及功率等级齐全的适用于从装甲输 送车到主战坦克用的LSG系列液力机械综合传动装 置，以及为轮式装甲车辆提供HP系列传动装置； 从20世纪80年代开始，所提供的传动装置一般具 有自动变速功能。同时，ZF公司也是工程机械和 汽车行业的变速箱大型生产公司。
§4 传动系统的基本类型和发展
X-1100 传动装置：
液力变矩器 和发动机直 接相连；换 联式三自由 度行星变速 机构和独特 的大功率球 形径向活塞 结构液压转 向泵马达在 一个轴线上， 直驶和转向 分别通过一 对齿轮传递 到主轴和零 轴上再进行 汇流。
六、国外发展现状（坦克传动）


国外坦克车辆传动系统大体走过了定轴式机械传动、 液力传动（或液力机械传动）、综合传动三个发展阶 段。到目前为止，西方国家主要是美国、德国和英国 现装备的第三代主战坦克采用综合传动装置约占装备 车总数的45%。 带闭锁离合器的液力变矩器、多自由度行星变速机构、 液压或复合的无级转向、电液自动操纵等多功能模块 集成的综合液力机械传动装置，不仅是当前军用履带 车辆的最佳传动型式，而且是21世纪初出现的新一代 坦克车辆的基本传动型式，构成今后一段相当时期内 坦克车辆综合传动的主流。
§4 传动系统的基本类型和发展
换 联 式
LSG3000 综合 传动装置：
换联式三自 由度行星变 速机构。
§4 传动系统的基本类型和发展
4HP-250 传 动 装 置： 串联正、 倒行星机构的 三自由度行星 变速机构，是 德国 ZF 公司专 门为豹1坦克 研制的世界上 第一个采用可 闭锁式液力变 矩器的液力机 械式综合传动 装置
先进的整体式推进系统
ESM500综合传动装置
ESM500综合传动装置
HSWL284综合传动装置
HSWL295综合传动装置
3、高可靠性
为保证车辆在各种复杂环境条件下的作战使 用性能，坦克装甲车辆的可靠性指标要求越来越 高，传动装置的高可靠性成为重要指标。如美国 和法国主战坦克耐久性指标已达到9000~10000 km。 俄及西方欧美国家可靠性指标要求的平均无故障 里程（MKBF）已达到1000~1250 km。
§4 传动系统的基本类型和发展
变速箱传动比 8.87 6.52 4.76 3.51 2.59 1.90 1.39 1.02 13.4 11.8
适用车辆 ：车辆自重12.5t，载重量7.5～18t； 配用发动机 ：功率/转速188kW/2500r/min； 最大车速：85km/h。
§4 传动系统的基本类型和发展
串 联 式
§4 传动系统的基本类型和发展
5、奔驰公司 Benz,DE 奔驰2026军用卡车传动装置 ，该传动装置是 奔驰公 司为越野汽车设计的一种专用型传动装置， 最大特点是所有轮子均能驱动。由变速箱、桥和 轮边减速器组成。发动机功率经万向节传给变速 箱，由变速箱中的分动箱(即扭矩分配器)分别传 给前桥和中桥扭矩分配器，后者再将功率传给中 桥和后桥。各桥再通过半轴将功率传给轮边减速 器，驱动车轮转动。



§4 传动系统的基本类型和发展
CD-850 液力传动 装置
§4 传动系统的基本类型和发展
CD-850 液力传动
§4 传动系统的基本类型和发展



X系列是美国底特律柴油机阿里逊公司专门为美 国陆军履带式坦克装甲车辆设计的传动装置。 该系列的研究工作从1962年开始，尽管当时CD系 列仍是美国陆军坦克装甲车辆的重要部件，可靠 性较好，但已经暴露出不能满足美军对未来装甲 战车的机动性要求。 美国陆军对80～90年代军用履带式装甲车辆的传 动性能要求是：使车辆有更高的速度；能改善车 辆的机动性能；能传递更高的功率；既能配柴油 机使用，又能与燃气轮机匹配；能改善转向性能 和制动性能。
§4 传动系统的基本类型和发展
1、法国SOMA公司 二次世界大战以后，法国的传动装置发展较 为缓慢。实现专业化生产的主要是索马(SOMA)公 司，主要有为AMX-30系列主战坦克提供的ENC-200、 ENC-250液力机械综合传动装置，以及为勒克莱尔 第三代主战坦克提供的ESM-500液力机械综合传动 装置。