两栖全地形车。图纸、说明

个人运输：陆路、水路、空中
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水陆两用全地形车。个人交通

个人交通：陆路、水路、空运

由维亚特卡国立师范大学技术与经济学院的学生和员工制造的低压轮胎越野两栖全地形车已经运行了十多年。在此期间，该机器的独特功能得到了证实。这款全地形车可以在任何道路上、在无法通行的泥泞、雪地或沼泽越野地形上、在小丘和灌木丛覆盖的地形上自信地行驶，并克服水障碍。它的自重约为250公斤，能够通过水陆运输最多500公斤的货物。

该全地形车是根据 4x4 车轮模式制造的。所有车轮均采用可转向设计，可将转弯半径减小至 6 m（转向角度更小）。

车身前部安装了透明防护罩（角钢焊接框架中的有机玻璃），可以保护驾驶员免受风雨侵袭，也可以防止驶离陡岸入河时水淹没驾驶室。出于同样的目的，船体的船头强烈地向前延伸，并在机翼下方配备了密封的空腔。

开放式驾驶室（驾驶员座椅和驾驶室中的方向盘稍微向车身纵向对称轴线左侧偏移）后面是货舱，但也可以自由容纳乘客。可以安装折叠式遮阳篷，以保护驾驶员和乘客免受恶劣天气的影响。船尾有一个动力装置，上面有一个宽敞的行李箱，由直径8毫米的钢棒焊接而成（也可以用可拆卸的汽车代替）。

水陆两用车的设计完全基于SZD电动婴儿车的动力装置——发动机、变速箱、主齿轮、轮毂、制动器（几乎不变）。添加了另一个最终传动装置来驱动前轮。

全地形车车架采用焊接结构。它由两个侧梁、前后轴梁、带有用于紧固车轮转向节的衬套的曲轴、动力装置支架以及用于紧固转向机构和前最终传动装置的成对支架组成。

两栖全地形车

全地形车的布局（顶置行李箱和油箱未显示）（点击放大）：1-方向盘； 2 - 转向轴（加速器和离合器杆未显示）； 3——转向变速箱； 4——转向机构； 5-轮子； 6——转向节； 7——全地形车车架； 8——前桥传动链； 9 - 变速箱轴，中间； 10——主档，倒档； 11 - 将全地形车车架固定至车身的 M10 螺栓（4 个）； 12——动力单元框架； 13——消声器； 14——动力装置； 15——中间变速箱的传动链； 16——货舱地板的轮廓； 17——全地形车体； 18-驾驶员座椅； 19——前转向连杆； 20——转向齿条； 21 - 耳环； 22——球头销； 23——车轮清洗机； 24——车轮螺柱； 25——泡沫塑料嵌件； 26——轮盘； 27——花键联轴器； 28——防护袜凸缘； 29——车轴； 30 - 十字; 31-防护袜； 32-螺旋桨； 33——螺旋桨变速箱； 34——螺旋桨齿轮传动链； 35-传动轴杆，后部； 36——带滑动支撑的支架； 37——后转向连杆指； 38——衬套（滑动支撑）； 39——转向节操纵杆； 40——中间轴； 41——传动轴； 42 - 主齿轮，前部

全地形车车架（点击放大）：1-转向器安装支架（钢，板材s4，2块）； 2 - 前齿轮安装支架（钢，板材 s4，4 件）； 3 - 翼梁（穿孔槽钢，2 件）； 4,5——发动机支架； 6 - 用于紧固转向节的衬套（管子 36x8，4 件）； 7 - 轴（管子 40x5，4 根）； 8-前轴梁（管50x5）； 9 - M10 螺栓（8 个）； 10 - 横杆（角度30x30）； 11 - 横杆（角30x30）； 12 - 角撑板（钢，s5 板材，4 件）； 13 - 后轴梁（管50x5）

两栖全地形车
连接车身元件的示例： 1 - 侧面（胶合板 s8...10）； 2——螺丝； 3-玻璃纤维层； 4 - 用于填充环氧树脂的孔（Ø3，沿接缝间距 20 mm）； 5 - 底部（胶合板 s8...10）

两栖全地形车
转向节（右前或左后，其他为镜像）

两栖全地形车
车轮前束角调节单元：1-转向连杆； 2——螺纹衬套； 3——锁紧螺母； 4 - 小费

框架主要执行布局功能；尽管它没有动力装置，但全地形车整个结构的刚度和强度由其车身提供，通过四个 M10 螺栓与车架连接。其面板由 8-10 毫米厚的多层胶合板切割而成，并使用 4x25 螺钉和环氧树脂连接。然后以 20 毫米的增量在面板的对接边缘钻孔，使胶水渗入孔中并像钉子一样硬化，并在两侧用环氧树脂玻璃纤维胶带覆盖 2-3 层。之后，车身被两层玻璃纤维和环氧树脂完全覆盖。最后一层树脂中添加颜料和铝粉。

有趣的是，我们认为，在桥梁出口处密封船体的问题已经得到解决。主体上的开口由带有橡胶垫圈的铝角环制成。使用直径稍大的相同环和 M5 螺钉将由橡胶织物制成的宽袜固定在这些环上。长袜的另一端用异型钢带制成的夹子固定在车轮制动罩上。长袜具有预留长度，以便轮子可以在要求的限度内转动。

因此，整个传动装置、动力装置和其他系统都很好地与水、灰尘和污垢隔离，从而显着提高了其使用寿命和运行可靠性。船体的排水量也显着增加 - 对于两栖动物来说这很重要。

全地形车的控制系统使用来自SPD的转向机构、方向盘和带有加速器和离合器驱动杆的轴（这种机器的手动控制对我们来说似乎更方便）。转向箱、转向连杆、转向节均为我公司自行设计。

每个转向节均由 10 毫米厚的筒板切割而成。在工件上钻出用于轮毂及其安装螺栓的孔。后来，同轴衬套和带有球销孔的杠杆被焊接到其上。在这些衬套和主销的帮助下，转向节可枢转地连接到车架轴上。

采用这种设计，车轮的最大旋转会导致半轴端部和主齿轮轴之间的距离发生轻微变化（10毫米以内），这是完全可以接受的，并且可以通过标准花键驱动联轴器进行补偿。顺便说一句，全地形车使用了 SPD 驱动（后）轮的四个轮毂。

转向连杆由直径 25 毫米的钢管制成，两端拧有带锁紧螺母的尖端，可调节车轮的前束角。前转向连杆通过焊接在其上的耳环和直接来自转向齿条的球销驱动。

为了控制后轮，前后转向连杆通过两端带有杠杆的传动轴连接。该轴在安装在框架右侧构件上的滑动支撑件中旋转。杠杆通过衬套枢转地连接到焊接到转向杆上的销。这保证了前轮和后轮在不同方向上的同步旋转。与在这种情况下使用的杠杆、摆支撑件和杆的系统相比，上述设计在我们看来更简单、更紧凑。

全地形车的布局是转向轴与转向机构的轴线成60°角。因此，有必要制造一种带有两个装在铝合金外壳中的锥齿轮的变速箱。变速箱通过两个由 3 毫米厚钢板制成的支架固定在全地形车的车身上。

为了降低大直径车轮的转速并增加扭矩，动力单元配备了中间轴，提供约21的齿轮比。使用了一些手扶式拖拉机的稍微修改过的中间轴，其中一个链轮 z = 11 和两个 - z = XNUMX。管状轴在一根轴上的滚针轴承中自由旋转，该轴固定安装在颊板的孔中，拉动到动力装置框架上主齿轮连接点处。

中间轴由变速箱副轴驱动链轮的链条驱动。中间轴还通过链条与前后主齿轮输入轴的链轮连接（输入轴以前是倒置的，由于对称，很容易做到）。

前最终传动中间轴和输入轴的轴线之间的距离约为900毫米。需要链条张紧以防止其下垂并接触身体。该张力是由于使用滑杆（图中未示出）的弹性悬架上的动力单元的偏转而实现的。

在全地形车的运行过程中，我们发现 SPD 车轴的标准橡胶金属联轴器强度不够，很快就会失效。此外，它们的弹性显着增加了控制汽车所需的方向盘上的力。因此，它们被 UAZ 汽车上的万向节（横档）取代。车轴和花键联轴器来自 SZD，其端部被切除，万向节叉焊接在其上。

变速箱的设计允许前后轴单独切换。经验表明，它们同时操作的需要非常罕见：通常，在特别困难的地区 - 当将水留在岸上、行驶在高高的颠簸处等时。然而，正是在这种模式下，由于前后轮的尺寸、气压、在不平坦的表面上的不均匀旋转的差异，使得前后轮的行程差异可能迅速积累，从而导致出现由于“动力循环”导致传动装置承受过大的应力。这充满了链条断裂、变速箱齿轮损坏，甚至外壳损坏（所有这些都发生在我们身上）。

为了防止这些现象，对后桥主齿轮的向前驱动接合机构进行了修改。使用砂纸以 45° 角去除相互啮合的前进齿轮凸轮和爪形离合器的后部非工作部件。因此，当车轮上出现反向扭矩时，变速箱现在要么自动置于空档位置，要么转变为超速离合器。

众所周知，差速锁可以在多大程度上提高车辆在困难条件下的机动性。就我们而言，当将水留在岸上并穿过雪地时，这一点尤其重要。然而，在不进行重大改动的情况下，不可能确保 SZD 主驱动器的标准差速器的锁定。一种更简单的方法是将差速器变成飞轮。为此，每个卫星的十颗牙齿中的七颗都用砂纸磨掉；使用电焊将其余三个中的两个之间的凹陷填充有熔融金属；卫星由弹簧加载在销上，变成棘轮机构的棘爪，每个棘爪都有自己的半轴齿轮。因此，确保侧齿轮的自由旋转比差速器箱（杯）更快（例如，当外轮进入转弯时）、车轮的同步旋转以及直线行驶时的高越野操纵性和滑倒时。结果是全地形车的操控性令人满意。

这种“锁定”方法的缺点是无法使用前轴倒档（我们已经从前主驱动器上拆下了倒档齿轮），但仍然有更多优点。

此类车辆的一个重要组成部分是车轮和轮胎，因为它们为车辆提供了增强的越野能力。缺乏合适的工业轮子迫使业余设计师寻找自己的方法。

我们的车轮是直径为 450 毫米的铝罐。我必须说它们是由相当厚的板材（2 毫米）制成的。现在更常见的是更薄的（1 毫米）；它们仅适用于其预期用途。圆盘彼此紧固在一起，并使用由 5 毫米厚的硬铝板制成的内面垫圈和五个 M8 螺钉紧固在一起；它们通过四个细长螺母连接到 SPD 轮毂。

全地形车车身理论轮廓（点击放大）

两栖全地形车
前梯形与传动轴的连接单元（俯视图）：1-转向连杆（管子25x2）； 2 - 传输轴（管道20x2）； 3 - 耳环； 4——橡胶衬套； 5——轴杆； 6 - M8 手指

两栖全地形车
舵机：1-外壳（铝）； 2 - 调节垫圈（黄铜）； 3 - 衬套（黄铜）； 4 - 轴-齿轮-刺（钢）

两栖全地形车
右舵机安装支架（左镜像）

两栖全地形车
后桥主减速器中非工作边切成 45° 的前进档啮合机构详情（阴影部分）：A——前进档； B——凸轮半联轴器

两栖全地形车
前桥主减速器的改进差速器：1 - 剩下三个（十个）齿的卫星并焊接（阴影部分）； 2 - 手指； 3-轴齿轮； 4——弹簧； 5 - 用于固定弹簧的 M5 螺钉

两栖全地形车
链条减速机中间轴：1-大链轮（z=21）； 2,5 - 小星星（z = 11）； 3 - 中间轴（管32x2,5）； 4 - 间隔套筒（管27x 1,5）； 6 - 保持架内的滚针轴承（2 个）； 7 - 止推垫圈（青铜，2 个）； 8 - 脸颊（2 件）； 9-轴； 10 - 加油机

螺旋桨变速箱（点击放大）：1-链轮衬套； 2 - 星号（z = 21）； 3 - 螺纹盖 (M50x 1,5)； 4-轴承204； 5-异型螺母M20； 6——齿轮轴； 7 - 齿轮机构，标准； 8——变速箱安装支架； 9——从动轴； 10 - 铆钉（钢，Ø5）； 11——齿轮箱； 12-喷嘴

这种盘的强度足以在正常条件下操作全地形车辆。然而，当不小心驶过树桩、高丘和倒下的树木时，当加速克服深沟等时，这些盘有时会被压碎，通常是在外侧。因此，我们用 100 毫米厚的泡沫填充物对其进行加固。衬套通过外部 3 毫米厚的垫圈和拧到螺柱上的螺母紧紧地压在圆盘上，螺柱插入细长的车轮螺母中。此外，泡沫还增加了全地形车在水上的浮力和稳定性。

低压轮胎是尺寸为 900x300 毫米的双管轮胎，已在飞机轮毂中达到了使用寿命。外室沿内径切割，并用 M8 球头螺钉固定在圆盘上。为了更好地粘附在地面上并限制尺寸，将穿孔传送带粘在外室上。

全地形车底盘的宽轮距和短轴距，宽厚轮胎的低压（0,2*105Pa）使得完全无需悬架成为可能，这极大地简化和方便了车辆的设计。我们在操作过程中发现，与缺乏悬架相关的唯一不便之处是满载全地形车在时速约 20 公里/小时时的纵向摆动（共振）。我们通过在后备箱上配备踏板车的减震器来解决这个问题。

多年来，这种全地形车在没有螺旋桨的情况下运行，通过旋转车轮在水中移动。但这样的移动速度非常低，尤其是在逆风和波浪的情况下。安装在轮子侧面的刀片也没有帮助。目前，这款全地形车配备了 Whirlwind-20 舷外发动机的螺旋桨，该螺旋桨由发动机风扇轴上的链条通过同一 Whirlwind 的改装变速箱驱动。修改包括制造新的外壳和安装支架、加长从动轴以及在驱动轴齿轮上安装带星号的衬套。

新的变速箱外壳由合适直径的钢管焊接而成，并加工成标准变速箱零件的尺寸。将车身部件焊接在一起并与安装支架焊接时需要特别小心，以防止变形。

使用按照标准轴尺寸制作的附件将从动轴延长 250 毫米，并通过两个钢铆钉与其连接。延伸需要安装额外的支撑——滚珠轴承204通过带有唇形密封件的螺纹帽固定在壳体中。

来自发动机的扭矩通过带有方孔的衬套传输到变速箱的驱动轴，该衬套按照标准齿轮轴的尺寸制成。链轮与衬套之间采用焊接连接。滚珠轴承 204 用螺母固定到套筒上。齿轮传动装置中的间隙经过调整，并且使用带有唇形密封件的相同螺纹盖将传动轴固定在外壳中（链轮上有孔，用于将其拧入））。

驾驶员使用具有“向前”、“空档”和“向后”固定位置的控制杆以及电缆线路（图中未示出）从他的座位上控制变速箱。水上移动速度为5公里/小时，即使在春季洪水期间也足以克服水障碍。在陆地上行驶时，可以轻松拆卸螺杆和链条传动装置。

由于安装了螺旋桨变速箱，SZD边车的标准消声器的使用变得困难。我必须用不同直径的管段制作消声器。本体由直径80毫米的管子制成，两端焊接而成，内部进、出水管各有12个直径8毫米的孔。没有发现发动机功率下降；与原来相比，噪音水平略有增加。

作者：V.Multanovsky, G.Semenovykh

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