一种水陆两用车轮及动力系统

本发明涉及水陆两用特种车辆以及水陆两用机器人技术领域，具体涉及一种水陆两用车轮及动力系统。

背景技术：

水陆两用特种车辆或者水陆两用机器人，既可以像正常车辆一样在陆地行驶，也可以在水中像船或者水下机器人一样在水面或者水下运动。现有水陆两用车辆多是在正常车辆基础上额外在尾部安装螺旋桨或者在车轮上加装划水叶片实现车辆在水面前进。如果在正常车辆上加装螺旋桨，车轮动力并不能输出到螺旋桨还需要额外的动力源，才能使车辆在水下获得动力。若是在车轮上安装划水叶片，其结构往往比较复杂，并且当车轮被水完全淹没时，划水叶片将失去推进作用。并且现有水陆两用车辆在水陆过渡区需要做动力切换或者结构变化往往水陆两种性能都失效。因此发展新的水陆两用车轮及动力系统很有必要。

综上所述，现有水陆两用车辆存在需要额外加装螺旋桨动力源，在结构上复杂并且车轮完全处于水中时动力失效以及在水陆过渡区性能低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有水陆两用车辆存在需要额外加装螺旋桨动力源，在结构上复杂并且车轮完全处于水中时动力失效以及在水陆过渡区性能低的问题。

本发明的技术方案是：

一种水陆两用车轮及动力系统，它包括车架1、一级动力输入系统6、两个车轮主体2、两个车轮动力系统3、两个辐条动力系统4和两个二级动力输入系统5，车架1水平设置，两个车轮主体2分别相对设置在车架1的左右两侧，每个车轮主体2包括车轮外圈21、车轮内圈22和n个辐条23，n≥8，n为正整数，车轮外圈21同轴套设在竖直设置的车轮内圈22上，n个辐条23沿圆周方向均匀布置在车轮内圈22和车轮外圈21之间，辐条23的两端分别与车轮内圈22和车轮外圈21转动连接，且辐条23靠近车轮内圈22的一端延伸至车轮内圈22内部，一级动力输入系统6位于两个车轮主体2之间，两个二级动力输入系统5分别设置在一级动力输入系统6的左右两侧，每个车轮主体2与每个二级动力输入系统5之间均设有车轮动力系统3和辐条动力系统4，车轮动力系统3的动力输出端与车轮内圈22连接，辐条动力系统4的动力输出端分别与n个辐条23连接，一级动力输入系统6将动力分别传递至两个二级动力输入系统5，每个二级动力输入系统5分别将动力传递至对应的车轮动力系统3和辐条动力系统4，车轮动力系统3将动力传递至车轮内圈22，控制车轮内圈22转动，车轮内圈22通过n个辐条23将动力传递至车轮外圈21，进而控制车轮主体2整体进行转动，辐条动力系统4将动力同步传递至n个辐条23，控制n个辐条23同步转动。

进一步地，每个车轮动力系统3包括车轮外轴31、外轴支承件32、外轴驱动锥齿轮33、外轴过渡锥齿轮34、外轴过渡齿轮轴35和外轴过渡支承件36，车轮外轴31为空心管状结构，车轮外轴31水平设置在车轮主体2靠近车架1的一侧，车轮外轴31与车轮内圈22同轴设置，车轮外轴31的中部通过外轴支承件32安装在车轮主体2上，车轮内圈22靠近车架1的一端与车轮外轴31的一端连接，外轴驱动锥齿轮33安装在车轮外轴31的另一端，外轴驱动锥齿轮33中心预设轴孔，外轴过渡锥齿轮34与外轴驱动锥齿轮33相啮合，外轴过渡锥齿轮34安装在外轴过渡齿轮轴35的一端，外轴过渡齿轮轴35的中部通过外轴过渡支承件36安装在车架1上。

进一步地，每个辐条动力系统4包括车轮内轴41、内轴驱动锥齿轮42、内轴过渡锥齿轮43、内轴过渡齿轮轴44、内轴过渡支承件45、过渡齿轮离合机构46、辐条驱动主动锥齿轮47、长连接键49和n个辐条驱动从动锥齿轮48，n个辐条驱动从动锥齿轮48分别安装在n个辐条23伸入车轮内轴41内部的一端，车轮内轴41的一端依次穿过外轴驱动锥齿轮33中心的轴孔和车轮外轴31并延伸至车轮内圈22的内部，辐条驱动主动锥齿轮47竖直安装在车轮内轴41伸入车轮内轴41内部的一端，辐条驱动主动锥齿轮47分别与n个辐条驱动从动锥齿轮48相啮合，内轴驱动锥齿轮42竖直安装在车轮内轴41远离车轮主体2的一端，内轴过渡锥齿轮43为变速锥齿轮，内轴驱动锥齿轮42与内轴过渡锥齿轮43的小锥齿轮圆周上轮齿相啮合，内轴驱动锥齿轮42安装在内轴过渡齿轮轴44上，内轴过渡齿轮轴44的外圆柱面上沿长度方向开设长键槽，长连接键49嵌装在长键槽内，内轴驱动锥齿轮42通过长连接键49与内轴过渡齿轮轴44连接，内轴过渡齿轮轴44通过内轴过渡支承件45安装在车架1上，过渡齿轮离合机构46安装在内轴过渡齿轮轴44上。

进一步地，每个二级动力输入系统5包括二级动力锥齿轮51、二级动力输入轴52和二级输入轴支承件53，二级动力锥齿轮51竖直设置在外轴过渡锥齿轮34和内轴过渡锥齿轮43之间，二级动力锥齿轮51分别与外轴过渡锥齿轮34和内轴过渡锥齿轮43的大锥齿轮圆周上轮齿相啮合，二级动力锥齿轮51安装在二级动力输入轴52的一端，二级动力输入轴52的中部通过二级输入轴支承件53安装在车架1上。

进一步地，每个车轮主体2还包括n个外圈轴承24和n个内圈轴承25，车轮内圈22沿圆周方向均匀嵌装有n个内圈轴承25，车轮外圈21沿圆周方向均匀嵌装有n个与内圈轴承25相对应的外圈轴承24，辐条23的一端通过内圈轴承25与车轮内圈22连接，且辐条23靠近的一端穿过内圈轴承25延伸至车轮内圈22内部，辐条23的另一端通过外圈轴承24与车轮外圈21连接。

进一步地，辐条23的两端部为圆柱形结构，所述圆柱形结构与外圈轴承24和/或内圈轴承25的轴承内圈相匹配，辐条23的中部为片状结构，辐条23中部的片状结构为矩形、椭圆形、等腰三角形或扇形。

进一步地，过渡齿轮离合机构46包括环形滑块461、环形滑道组件462、滑轨支撑弹簧463、制动线集成块464、牵引主线467、四个牵引支线465和四个牵引线耳板466，环形滑块461的横截面为t形结构，环形滑块461同轴固定在内轴过渡锥齿轮43的大锥齿轮端面上，环形滑道组件462的一侧端面开设与环形滑块461匹配的t型槽，环形滑道组件462套设在环形滑块461上，环形滑道组件462的另一侧端面上沿周向均匀设置四个牵引线耳板466，每个牵引线耳板466上连接一个牵引支线465，制动线集成块464竖直设置，四个牵引支线465的另一端分别固定在制动线集成块464的一侧端面上，牵引主线467的一端固定在制动线集成块464的另一侧端面中心，滑轨支撑弹簧463套设在内轴过渡齿轮轴44上，滑轨支撑弹簧463的一端与环形滑道组件462的端面相抵，滑轨支撑弹簧463的另一端与内轴过渡支承件45的端面相抵。

进一步地，环形滑道组件462包括环形上滑道4621、环形下滑道4622、多个滑道连接件和多个滚珠4623，环形上滑道4621的上端面中心开设与环形滑块461的竖杆相匹配的环形滑槽，环形上滑道4621的下端面外缘设有环形定位凸起，环形上滑道4621的上端面中部以环形阵列的方式开设多个第一滚珠容纳槽，环形滑块461的横杆上端面以环形阵列的方式开设多个第二滚珠容纳槽，多个第二滚珠容纳槽与多个第一滚珠容纳槽一一对应，环形上滑道4621与环形滑块461之间设有多个滚珠4623，环形下滑道4622的上端面外缘设有与环形定位凸起相匹配的环形定位凹槽，环形下滑道4622的上端面中部以环形阵列的方式开设多个第三滚珠容纳槽，环形滑块461的横杆下端面以环形阵列的方式开设多个第四滚珠容纳槽，多个第四滚珠容纳槽与多个第三滚珠容纳槽一一对应，环形下滑道4622与环形滑块461之间设有多个滚珠4623，环形上滑道4621的上端面外缘开设多个第一螺栓孔，环形下滑道4622的上端面外缘开设多个第二螺栓孔，多个第二螺栓孔与多个第一螺栓孔一一对应，环形上滑道4621通过多个滑道连接件与环形下滑道4622可拆卸连接。

进一步地，一级动力输入系统6包括一级动力输入轴61、一级输入轴支承件62、差速器63、两个制动轴64、两个制动装置66、两个一级驱动主动锥齿轮67、两个一级驱动从动锥齿轮68和四个制动轴支承件65，一级动力输入轴61通过一级输入轴支承件62水平安装在车架1上，一级动力输入轴61的一端与差速器63的动力输入端连接，两个制动轴64水平相对设置在差速器63的左右两侧，每个制动轴64通过两个制动轴支承件65安装在车架1上，每个制动轴64的中部安装有一个制动装置66，每个制动轴64的一端与差速器63的第一动力输出端连接，每个制动轴64的另一端安装一个一级驱动主动锥齿轮67，一级驱动主动锥齿轮67与一级驱动从动锥齿轮68相啮合，所述一级驱动从动锥齿轮68安装在二级动力输入轴52的另一端。

进一步地，每个制动装置66包括制动装置外壳661、刹车片662、刹车片转轴663、压力弹簧664和制动线665，制动装置外壳661为空心矩形结构，制动装置外壳661的左右端面上分别开设有与制动轴64相配合轴孔，制动装置外壳661套设在制动轴64上，刹车片662竖直设置在制动轴64的一侧，刹车片662靠近制动轴64的一端开设弧形压紧槽，刹车片662的一端可转动套设在刹车片转轴663上，刹车片转轴663的两端分别安装在制动装置外壳661上，刹车片662的另一端连接制动线665，制动装置外壳661的前端面开设有与制动线665相匹配的穿线孔，制动线665的另一端穿过穿线孔延伸至制动装置外壳661的外部，压力弹簧664水平设置在制动轴64远离刹车片转轴663的一侧，压力弹簧664的一端与刹车片662连接，压力弹簧664的另一端与制动装置外壳661的前端面相抵。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的水陆两用车轮及动力系统在水面、水下以及水陆过渡区都能提供较好的推力。水陆两用车轮及动力系统不但拥有像正常车辆一样在陆地的行驶功能，而且在水下以及水陆过渡区也具有高效的推进效果，完全在水下时可提供轮面内任何方向的推力。本发明的水陆两用车轮及动力系统的陆地行驶功能与正常车辆相同，通过车轮外圈21与地面之间产生的摩檫力来实现陆地行驶功能，而在水下的推进效果是通过可调旋转角度的辐条23以及车轮主体2转动来实现。本发明在水下时通过调节辐条23姿态以及相对位置可产生轮面内任何方向的推力，车轮完全处于水中时也能提供有效推力。本发明结构简单，水陆两用使用同一动力源。即用于实现陆地行驶功能的车轮外圈21的转动与用于实现水下推进效果的辐条23的转动均来自于同一动力源。

附图说明

图1是本发明的水陆两用车轮及动力系统的结构示意图；图2是本发明的车轮主体2、车轮动力系统3、辐条动力系统4和二级动力输入系统5的装配示意图；图3是图1在p处的局部放大图；图4是本发明的制动装置66的结构示意图；图5是图1中车轮主体2的q向视图；图6是本发明的内轴过渡锥齿轮43在过渡齿轮离合机构46的作用下与内轴驱动锥齿轮42和二级动力锥齿轮51分离时的状态图；图7是本发明的内轴过渡锥齿轮43在过渡齿轮离合机构46的作用下与内轴驱动锥齿轮42和二级动力锥齿轮51啮合时的状态图；图8是本发明的水陆两用车轮及动力系统的原理解释示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式的一种水陆两用车轮及动力系统，它包括车架1、一级动力输入系统6、两个车轮主体2、两个车轮动力系统3、两个辐条动力系统4和两个二级动力输入系统5，车架1水平设置，两个车轮主体2分别相对设置在车架1的左右两侧，每个车轮主体2包括车轮外圈21、车轮内圈22和n个辐条23，n≥8，n为正整数，车轮外圈21同轴套设在竖直设置的车轮内圈22上，n个辐条23沿圆周方向均匀布置在车轮内圈22和车轮外圈21之间，辐条23的两端分别与车轮内圈22和车轮外圈21转动连接，且辐条23靠近车轮内圈22的一端延伸至车轮内圈22内部，一级动力输入系统6位于两个车轮主体2之间，两个二级动力输入系统5分别设置在一级动力输入系统6的左右两侧，每个车轮主体2与每个二级动力输入系统5之间均设有车轮动力系统3和辐条动力系统4，车轮动力系统3的动力输出端与车轮内圈22连接，辐条动力系统4的动力输出端分别与n个辐条23连接，一级动力输入系统6将动力分别传递至两个二级动力输入系统5，每个二级动力输入系统5分别将动力传递至对应的车轮动力系统3和辐条动力系统4，车轮动力系统3将动力传递至车轮内圈22，控制车轮内圈22转动，车轮内圈22通过n个辐条23将动力传递至车轮外圈21，进而控制车轮主体2整体进行转动，辐条动力系统4将动力同步传递至n个辐条23，控制n个辐条23同步转动。

本发明的辐条23的数量根据实际情况进行选择，23的数量可以为8、9、10、11、12、……、16。

具体实施方式二：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式的每个车轮动力系统3包括车轮外轴31、外轴支承件32、外轴驱动锥齿轮33、外轴过渡锥齿轮34、外轴过渡齿轮轴35和外轴过渡支承件36，车轮外轴31为空心管状结构，车轮外轴31水平设置在车轮主体2靠近车架1的一侧，车轮外轴31与车轮内圈22同轴设置，车轮外轴31的中部通过外轴支承件32安装在车轮主体2上，车轮内圈22靠近车架1的一端与车轮外轴31的一端连接，外轴驱动锥齿轮33安装在车轮外轴31的另一端，外轴驱动锥齿轮33中心预设轴孔，外轴过渡锥齿轮34与外轴驱动锥齿轮33相啮合，外轴过渡锥齿轮34安装在外轴过渡齿轮轴35的一端，外轴过渡齿轮轴35的中部通过外轴过渡支承件36安装在车架1上。

如此设置，外轴过渡锥齿轮34在二级动力输入系统5的驱动作用下带动外轴驱动锥齿轮33转动，外轴驱动锥齿轮33带动车轮外轴31l转动，车轮外轴31l带动车轮内圈22转动，车轮内圈22通过n个辐条23带动车轮外圈21转动，通过车轮外圈21与地面之间产生的摩檫力来实现陆地行驶功能。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图6和图7说明本实施方式，本实施方式的每个辐条动力系统4包括车轮内轴41、内轴驱动锥齿轮42、内轴过渡锥齿轮43、内轴过渡齿轮轴44、内轴过渡支承件45、过渡齿轮离合机构46、辐条驱动主动锥齿轮47、长连接键49和n个辐条驱动从动锥齿轮48，n个辐条驱动从动锥齿轮48分别安装在n个辐条23伸入车轮内轴41内部的一端，车轮内轴41的一端依次穿过外轴驱动锥齿轮33中心的轴孔和车轮外轴31并延伸至车轮内圈22的内部，辐条驱动主动锥齿轮47竖直安装在车轮内轴41伸入车轮内轴41内部的一端，辐条驱动主动锥齿轮47分别与n个辐条驱动从动锥齿轮48相啮合，内轴驱动锥齿轮42竖直安装在车轮内轴41远离车轮主体2的一端，内轴过渡锥齿轮43为变速锥齿轮，内轴驱动锥齿轮42与内轴过渡锥齿轮43的小锥齿轮圆周上轮齿相啮合，内轴驱动锥齿轮42安装在内轴过渡齿轮轴44上，内轴过渡齿轮轴44的外圆柱面上沿长度方向开设长键槽，长连接键49嵌装在长键槽内，内轴驱动锥齿轮42通过长连接键49与内轴过渡齿轮轴44连接，内轴过渡齿轮轴44通过内轴过渡支承件45安装在车架1上，过渡齿轮离合机构46安装在内轴过渡齿轮轴44上。

本实施方式的车轮外圈21的旋转角速度是辐条23的自旋转角速度的二倍，即车轮外圈21转动一周，辐条23自转半周。

如此设置，内轴过渡锥齿轮43在二级动力输入系统5的驱动作用下带动内轴驱动锥齿轮42转动，内轴驱动锥齿轮42带动车轮内轴41转动，车轮内轴41带动辐条驱动主动锥齿轮47转动，辐条驱动主动锥齿轮47带动n个辐条驱动从动锥齿轮48同步转动，n个辐条驱动从动锥齿轮48分别带动n个辐条23转动，通过可调旋转角度的辐条23以及车轮主体2转动来实现水下的推进效果，同时在水下时通过调节辐条23姿态以及相对位置可产生轮面内任何方向的推力。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的每个二级动力输入系统5包括二级动力锥齿轮51、二级动力输入轴52和二级输入轴支承件53，二级动力锥齿轮51竖直设置在外轴过渡锥齿轮34和内轴过渡锥齿轮43之间，二级动力锥齿轮51分别与外轴过渡锥齿轮34和内轴过渡锥齿轮43的大锥齿轮圆周上轮齿相啮合，二级动力锥齿轮51安装在二级动力输入轴52的一端，二级动力输入轴52的中部通过二级输入轴支承件53安装在车架1上。

如此设置，二级动力输入轴52在一级动力输入系统6的驱动作用下带动二级动力锥齿轮51转动，二级动力锥齿轮51同时带动外轴过渡齿轮轴35和内轴过渡锥齿轮43的大锥齿轮转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式的每个车轮主体2还包括n个外圈轴承24和n个内圈轴承25，车轮内圈22沿圆周方向均匀嵌装有n个内圈轴承25，车轮外圈21沿圆周方向均匀嵌装有n个与内圈轴承25相对应的外圈轴承24，辐条23的一端通过内圈轴承25与车轮内圈22连接，且辐条23靠近的一端穿过内圈轴承25延伸至车轮内圈22内部，辐条23的另一端通过外圈轴承24与车轮外圈21连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式的辐条23的两端部为圆柱形结构，所述圆柱形结构与外圈轴承24和/或内圈轴承25的轴承内圈相匹配，辐条23的中部为片状结构，辐条23中部的片状结构为矩形、椭圆形、等腰三角形或扇形。

如此设置，在水下时通过调节辐条23姿态以及相对位置可产生轮面内任何方向的推力，中部为矩形、椭圆形、等腰三角形或扇形辐条23的辐条23能够拥有更大的推力。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1、图2、图3、图6和图7说明本实施方式，本实施方式的过渡齿轮离合机构46包括环形滑块461、环形滑道组件462、滑轨支撑弹簧463、制动线集成块464、牵引主线467、四个牵引支线465和四个牵引线耳板466，环形滑块461的横截面为t形结构，环形滑块461同轴固定在内轴过渡锥齿轮43的大锥齿轮端面上，环形滑道组件462的一侧端面开设与环形滑块461匹配的t型槽，环形滑道组件462套设在环形滑块461上，环形滑道组件462的另一侧端面上沿周向均匀设置四个牵引线耳板466，每个牵引线耳板466上连接一个牵引支线465，制动线集成块464竖直设置，四个牵引支线465的另一端分别固定在制动线集成块464的一侧端面上，牵引主线467的一端固定在制动线集成块464的另一侧端面中心，滑轨支撑弹簧463套设在内轴过渡齿轮轴44上，滑轨支撑弹簧463的一端与环形滑道组件462的端面相抵，滑轨支撑弹簧463的另一端与内轴过渡支承件45的端面相抵。

如此设置，若想调节推力的方向，则需让辐条23或者车轮外圈21中任何一方转动就可实现，若控制内轴驱动锥齿轮42与内轴过渡锥齿轮43分离，可以采用过渡齿轮离合机构46使内轴驱动锥齿轮42和内轴过渡锥齿轮43分离，这样二级动力锥齿轮51只能带动外轴过渡锥齿轮34和外轴驱动锥齿轮33转动，即只能带动车轮外圈21转动，此时辐条23不转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图3说明本实施方式，本实施方式的环形滑道组件462包括环形上滑道4621、环形下滑道4622、多个滑道连接件和多个滚珠4623，环形上滑道4621的上端面中心开设与环形滑块461的竖杆相匹配的环形滑槽，环形上滑道4621的下端面外缘设有环形定位凸起，环形上滑道4621的上端面中部以环形阵列的方式开设多个第一滚珠容纳槽，环形滑块461的横杆上端面以环形阵列的方式开设多个第二滚珠容纳槽，多个第二滚珠容纳槽与多个第一滚珠容纳槽一一对应，环形上滑道4621与环形滑块461之间设有多个滚珠4623，环形下滑道4622的上端面外缘设有与环形定位凸起相匹配的环形定位凹槽，环形下滑道4622的上端面中部以环形阵列的方式开设多个第三滚珠容纳槽，环形滑块461的横杆下端面以环形阵列的方式开设多个第四滚珠容纳槽，多个第四滚珠容纳槽与多个第三滚珠容纳槽一一对应，环形下滑道4622与环形滑块461之间设有多个滚珠4623，环形上滑道4621的上端面外缘开设多个第一螺栓孔，环形下滑道4622的上端面外缘开设多个第二螺栓孔，多个第二螺栓孔与多个第一螺栓孔一一对应，环形上滑道4621通过多个滑道连接件与环形下滑道4622可拆卸连接。

如此设置，环形滑道组件462设计为分体式结构，便于拆装。环形上滑道4621与环形滑块461之间、环形下滑道4622与环形滑块461之间之间采用滚动匹配的方式，有效地减小了部件相对转动时产生的摩擦力。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一级动力输入系统6包括一级动力输入轴61、一级输入轴支承件62、差速器63、两个制动轴64、两个制动装置66、两个一级驱动主动锥齿轮67、两个一级驱动从动锥齿轮68和四个制动轴支承件65，一级动力输入轴61通过一级输入轴支承件62水平安装在车架1上，一级动力输入轴61的一端与差速器63的动力输入端连接，两个制动轴64水平相对设置在差速器63的左右两侧，每个制动轴64通过两个制动轴支承件65安装在车架1上，每个制动轴64的中部安装有一个制动装置66，每个制动轴64的一端与差速器63的第一动力输出端连接，每个制动轴64的另一端安装一个一级驱动主动锥齿轮67，一级驱动主动锥齿轮67与一级驱动从动锥齿轮68相啮合，所述一级驱动从动锥齿轮68安装在二级动力输入轴52的另一端。

如此设置，一级动力输入轴61受驱动转动，一级动力输入轴61通过差速器63分别单独控制左右两侧的两个制动轴64的转速，能够实现转弯功能，制动轴64一级驱动主动锥齿轮67转动，一级驱动主动锥齿轮67带动一级驱动从动锥齿轮68转动，一级驱动从动锥齿轮68带动二级动力输入轴52转动，二级动力输入轴52带动二级动力锥齿轮51转动，进而实现辐条23和/或车轮外圈21转动。制动装置66用于对制动轴64进行减速。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式的每个制动装置66包括制动装置外壳661、刹车片662、刹车片转轴663、压力弹簧664和制动线665，制动装置外壳661为空心矩形结构，制动装置外壳661的左右端面上分别开设有与制动轴64相配合轴孔，制动装置外壳661套设在制动轴64上，刹车片662竖直设置在制动轴64的一侧，刹车片662靠近制动轴64的一端开设弧形压紧槽，刹车片662的一端可转动套设在刹车片转轴663上，刹车片转轴663的两端分别安装在制动装置外壳661上，刹车片662的另一端连接制动线665，制动装置外壳661的前端面开设有与制动线665相匹配的穿线孔，制动线665的另一端穿过穿线孔延伸至制动装置外壳661的外部，压力弹簧664水平设置在制动轴64远离刹车片转轴663的一侧，压力弹簧664的一端与刹车片662连接，压力弹簧664的另一端与制动装置外壳661的前端面相抵。

如此设置，正常状态下，刹车片662在压力弹簧664的支撑作用下与制动轴64分离。当需要对制动轴64减速时，拉动制动线665使得刹车片662靠近制动轴64，此时压力弹簧664处于压缩状态，随着拉动制动线665的拉力逐渐增大，刹车片662与制动轴64之间的摩擦力随之增大，直至制动轴64的转速为零，实现对制动轴64的减速。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

工作原理

结合图1至图8说明本发明的水陆两用车轮及动力系统的工作原理：每个车轮外圈21和辐条23在对应的车轮动力系统3的外轴过渡锥齿轮34、辐条动力系统4的内轴过渡锥齿轮43、以及二级动力输入系统5中的二级动力锥齿轮51的带动下实现转动，并且车轮外圈21的旋转角速度是辐条23的自旋转角速度的二倍，这样车轮外圈21转动一圈，辐条23自转半圈。如图8所示，为分析原理方便这里以四根辐条为例，假设车轮外圈21顺时针旋转，a、b、c、d四个点均分圆周并且只随车轮外圈21平动而不转动，由于车轮外圈21的旋转角速度是辐条23的自旋转角速度的二倍，若此刻a点处辐条23的面法线与该点处轮缘的切线夹角为90°，则此后任一时刻a点处辐条23面法线与该点处轮缘的切线夹角永远为90°，同理b、d点处辐条23的面法线与该点处轮缘的切线夹角永远为45°，c点处辐条23的面法线与该点处轮缘的切线夹角永远为0°。当车轮主体2在水中顺时针旋转时，c点处辐条23迎流面积最大，a点处辐条23迎流面积最小，并且分布在bcd范围内的辐条23的迎流面积均大于分布在dab范围内辐条23的迎流面积。经计算分布在bcd范围内的辐条23的迎流总面积是分布在dab范围内辐条23迎流总面积的2.42倍，由于辐条23的面法线与对应轮缘的切线夹角关于ac对称分布，因此车轮外圈21在水中顺时针旋转时，分布在bcd范围内辐条23在水流的冲击作用下产生向db方向的力，而分布在dab范围内辐条23在水流的冲击作用下产生向bd方向的力，考虑到迎流面积影响，db方向的力远大于db方向的力，因此车轮主体2整体产生向db方向的力，这样就实现了水下推进作用。若想调节推力的方向，则需让辐条23或者车轮外圈21中任何一方旋转就可实现，例如，若控制内轴驱动锥齿轮42与内轴过渡锥齿轮43分离，可以采用过渡齿轮离合机构46使内轴驱动锥齿轮42和内轴过渡锥齿轮43分离，这样二级动力锥齿轮51只能带动外轴过渡锥齿轮34和外轴驱动锥齿轮33转动，即只能带动车轮外圈21转动，此时辐条23不转动。假如车轮外圈21顺时针旋转了90°，再控制内轴驱动锥齿轮42与内轴过渡锥齿轮43啮合，此时，b点和未旋转前a点一样，辐条23面法线和该点处轮缘的切线夹角为90°，c点和未旋转前b点一样，d点和未旋转前c点一样，a点和未旋转前d点一样，这样车轮外圈21继续顺时针旋转时则产生沿着ac方向的推力，可见推力方向也旋转了90°。同理也可以控制辐条自旋一定的角度而车轮不旋转来实现推力方向的调整，并且这种调整更为方便。当在地面顺时针旋转时，和传统车轮一样，前进推力来自于车轮外圈21和地面间的摩檫力。