水陆两栖车收放轮装置的制作方法

本实用新型涉及水陆两栖车，特别是一种水陆两栖车收放轮装置。

背景技术：

水上航行速度是水陆两栖车的一项重要指标。相对于船艇，两栖车结构复杂、质量大、吃水深；流线形车身被车轮以及车轮悬架破坏；造成航行阻力大。所以多数两栖车采用收放轮装置，在水中行驶时将车轮收起于水面之上，减小阻力。达到提高车速的目的。而收放轮装置设计的优劣直接影响水陆两栖车的陆地行驶性能以及水中航行阻力的大小。

目前比较成熟的两栖车产品有英国吉布斯公司的Humingda、Gibbs Humdinga和Gibbs Quadski，瑞士Rinspeed公司的Splash，美国watercar公司的两栖车。这些两栖车最高航行速度都可以达到70～80km/h。国内对两栖车的研制起步较晚，与国外相比有较大差距。收放轮装置不成熟，水上航行速度一般不超过20km/h。水上航行速度低的一个重要原因是水中阻力过大，如果能够实现车轮收起至水面以上且对船体流线形体破坏较少，将会显著提高两栖车性能。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种结构紧凑、水中行驶阻力小、陆地运行平稳的水陆两栖车收放轮装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：水陆两栖车收放轮装置，包括电机、减振器、下限位块、摇臂、蜗轮蜗杆减速箱和上限位块；

所述的电机输出轴与蜗轮蜗杆减速箱的输入端对接，蜗轮蜗杆减速箱的输出轴上安装摇臂，摇臂的另一端与减振器上端铰接，减振器下端与链传动箱连接；链传动箱的动力输入轴铰接于车体上，链传动箱绕着输入轴轴心转动，链传动箱的动力输出轴与车轮固定连接；所述的摇臂、减振器和链传动箱形成一个曲柄摇杆机构；所述的上限位块安装于车轮收起状态时的摇臂侧面，防止摇臂逆时针转动过度，下限位块安装于车轮放下状态时的摇臂侧面，防止摇臂顺时针转动过度。

进一步地，所述的链传动箱和车轮均设置在车体的外侧。

进一步地，所述的减振器为车辆通用减振器。

进一步地，所述的电机选用直流力矩电机。

进一步地，所述的电机安装在车体上。

进一步地，所述的蜗轮蜗杆减速箱安装在车体上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于本实用新型采用了曲柄摇杆机构并利用机构自锁功能锁定了车轮位置，与传统的收轮机构相比，具有结构简单，零件少的优点。

2、由于本实用新型中车轮装在链传动箱上，链传动箱可以旋转摇起，车轮收起幅度大；链传动箱和车轮布置在车体外侧，完全不破坏车体底部的流线外形，水中阻力小。

3、由于本实用新型采用的链传动箱截面尺寸大，因此刚度高、变形小，陆地运行平稳。

4、本实用新型车轮放下和收起时形成自锁，电机需用功率小。

5、由于本实用新型结构简单，容易加工，加工成本低。

附图说明

图1是在正常路面行驶时的水陆两栖车车尾结构图；

图2是在车水上航行时的水陆两栖车车尾结构图；

图3是图1的力学简化模型；

图4是图2的力学简化模型。

图中：1-车轮；2-链传动箱；3-车体；4-减振器；5-下限位块；6-摇臂；7-电机；8-蜗轮蜗杆减速箱；9-上限位块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-4所示，水陆两栖车收放轮装置，包括电机7、减振器4、下限位块5、摇臂6、蜗轮蜗杆减速箱8和上限位块9；

所述的电机7输出轴与蜗轮蜗杆减速箱8的输入端对接，蜗轮蜗杆减速箱8的输出轴上安装摇臂6，摇臂6的另一端与减振器4上端铰接，减振器4下端与链传动箱2连接；链传动箱2的动力输入轴铰接于车体3上，链传动箱2绕着输入轴轴心转动，链传动箱2的动力输出轴与车轮1固定连接；所述的摇臂6、 减振器4和链传动箱2形成一个曲柄摇杆机构；所述的上限位块9安装于车轮1收起状态时的摇臂6侧面，防止摇臂6逆时针转动过度，下限位块5安装于车轮1放下状态时的摇臂6侧面，防止摇臂6顺时针转动过度。

进一步地，所述的链传动箱2和车轮1均设置在车体3的外侧。

进一步地，所述的减振器4为车辆通用减振器。

进一步地，所述的电机7选用直流力矩电机。

进一步地，所述的电机7安装在车体3上。

进一步地，所述的蜗轮蜗杆减速箱8安装在车体3上。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型的曲柄摇杆机构中，减振器4在使用过程中始终处于二力杆状态，只受到拉力或压力。摇臂6旋转一周过程中有两个状态摇臂6与减振器4是平行的，这时减振器4的推力或拉力完全平行于摇臂6，对摇臂6不产生力矩，也就没有扭矩反馈到电机7上，形成所谓的死点。在本实用新型中这两个状态分别是车轮1完全放下状态和车轮1完全收起状态，分别如图1和图2所示。

摇臂6旋转一周有两个死点，图1中机构处于下死点位置，减振器4轴线与摇臂6相平行，摇臂6受到减振器4的推力也完全平行于减振器4轴线，没有形成对摇臂6的弯矩，因此摇臂6处于自锁状态，车轮1锁定在陆地行驶状态。图2中机构处于上死点位置，减振器4轴线同样与摇臂6平行，也没有形成对摇臂6的弯矩，因此摇臂6处于自锁状态。车轮1锁定在收起状态。这两种状态车轮1都处于结构自锁状态，电机7不受力。从而达到减小电机7需用功率的目的，减轻机构重量。在非切换过程，电机7无负载，从而达到节约能源的目的。

本实用新型的工作过程如下：

当两栖车路面行驶时，车轮1、减振器4、摇臂6处于图1位置(死点)，理论上机构处于自锁状态，但是在实际工程应用中，由于外界因素的影响，摇臂6有可能受到颠簸振动等外力逆时针或顺时针旋转一个小角度，从而使得减振器4的推力在摇臂6上产生弯矩，从而造成自锁失败。因此为锁定可靠，将摇臂6设定在死点再逆时针旋转1°位置，车轮1地面支撑力经减振器4推向摇臂6，在摇臂6上产生有逆时针旋转扭矩，这个扭矩使摇臂6紧压在下限位块5上，摇臂6处于可靠的锁定位置。

当两栖车下水，需要收轮时，电机7经蜗轮蜗杆减速箱8驱动摇臂6顺时针转动，摇臂6经过下自锁点前，车轮1的重力在摇臂6上产生的力矩为顺时针方向，电机7不需要大功率，当经过下自锁点时摇臂6的需用扭矩近似为零，然后继续顺时针转动，减振器4被拉起，链传动箱2绕安装点转动，车轮1被拉起。此过程中车轮1的重力在摇臂6上产生的力矩为逆时针方向，电机7输出扭矩经减速机增矩后克服此扭矩，使得摇臂6持续顺时针转动。当机构达到图2位置时，车轮1升至最高点，电机7的需用扭矩降为零。同理，为了可靠锁定，摇臂6继续顺时针旋转度，车轮1和链传动箱2的重力在摇臂6上产生顺时针扭矩，将摇臂6压在上限位块9上，可靠锁定位置。在水中航行时保持此位置。

当两栖车欲登陆时，电机7经蜗轮蜗杆减速箱8驱动摇臂6逆时针转动，摇臂6经过图2位置自锁点时摇臂6扭矩近似为零，然后继续逆时针转动，减振器4被放下，链传动箱2绕安装点转动，车轮1被放下。此过程中车轮1的重力在摇臂6上产生逆时针方向的力矩，电机7不需要大功率。当机构达到图1位置时，车轮1降至最低点，摇臂6扭矩再次降为零。摇臂6继续旋转度，车轮1的重力在摇臂6上产生有顺时针力矩，这个力矩很小，由电机7输出力矩经减速机增矩后克服，摇臂6压在下限位块5上，当两栖车登陆，地面支撑力使得摇臂6有逆时针旋转趋势，摇臂6被压在下限位块5上，可靠锁定位置。此时电机7可以断电。在陆地行驶时保持此位置。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。