名稱 X傳動裝置系列 \nX Series Transmission \n研製單位 底特律柴油機阿里遜公司 \nDetroit Diesel Allison,US \n生產單位 底特律柴油機阿里遜公司 \nDetroit Diesel Allison,US
基本介紹
- 中文名：美國X傳動裝置系列
- 研製單位： 底特律柴油機阿里遜公司
- 生產單位： 底特律柴油機阿里遜公司
- 國別： 美國
基本信息,現狀生產,概述,結構特點,性能數據,
基本信息
國別 美國
名稱 X傳動裝置系列
X Series Transmission
研製單位 底特律柴油機阿里遜公司
Detroit Diesel Allison,US
生產單位 底特律柴油機阿里遜公司
Detroit Diesel Allison,US
名稱 X傳動裝置系列
X Series Transmission
研製單位 底特律柴油機阿里遜公司
Detroit Diesel Allison,US
生產單位 底特律柴油機阿里遜公司
Detroit Diesel Allison,US
現狀生產
裝備情況X-1100-3B型用於M1和M1A1主戰坦克；X-1100-1A型用於HIMAG“A”試驗車；X-200-4型用於M113A3裝甲人員輸送車和M730小槲樹(Chaparal)地對空飛彈發射車；X-300-4B型用於英國MCV80步兵戰車；X-300型用於瑞典CV90戰車
概述
該系列是美國底特律柴油機阿里遜公司專門為美國陸軍履帶式坦克裝甲車輛設計的傳動裝置。
該系列的研究工作從1962年開始，儘管當時CD系列仍是美國陸軍坦克裝甲車輛的重要部件，可靠性較好，但已經暴露出不能滿足美軍對未來裝甲戰車的機動性要求。
美國陸軍對80～90年代軍用履帶式裝甲車輛的傳動性能要求是：使車輛有更高的速度；能改善車輛的機動性能；能傳遞更高的功率；既能配柴油機使用，又能與燃氣輪機匹配；能改善轉向性能和制動性能。
該系列的第一個型號是X-700型傳動裝置，計畫用於50噸級、588kW(800馬力)的履帶式裝甲車輛。1964年後共研製出7台樣機，並進行了廣泛的試驗。因為後來對主戰坦克提出了採用更高功率發動機的要求，該傳動裝置顯然不能滿足與這類發動機工作的要求。終於在1972年被迫停止該型號的研製，改為研製主戰坦克需要的X-1100型傳動裝置。
當時，設在諾克斯堡的XM1坦克專項小組以“軍需器材要求”檔案形式提出研製X-1100型傳動裝置的指導方針，同時提出以下設計目標：適合配用燃氣輪機和柴油機；能夠傳遞956～1103kW(1300～1500馬力)的總功率；適合49～58t車輛使用；車輛最大速度64～80km/h；制動減速度4.88～6.1m/s2，具有原位轉向能力和無級液壓轉向性能；有高速倒檔；適合更新M60系列坦克的傳動裝置；有高的可靠性和耐久性。
該傳動裝置包括3個型號：X-1100-1型，適合與通用汽車(GM)公司的XM1坦克樣車的泰萊達因·大陸(Teledyne Continetal)公司的AVCR-1360可變壓縮比柴油機匹配使用；X-1100-2，適合與M60系列坦克的泰萊達因·大陸公司的AVDS-1790柴油機匹配使用；X-1100-3型，適合與克萊斯勒(Chrysler)公司的XM1坦克樣車的萊卡明(Lycoming)公司的AGT-1500燃氣輪機匹配使用。
1964年和1966年又出現了可以傳遞184～441kW(250～600馬力)功率的X-300型和X-500型傳動裝置，計畫用於15～30t車輛。
X型傳動裝置系列中傳遞功率最小的是X-200型傳動裝置，1968年開始設計，計畫用於6～16t車輛使用，匹配使用的發動機功率為118～184kW(160～250馬力)。最新研製成的X-200-4型傳動裝置可以與底特律柴油機(Detroit Diesel)公司的6V-53T發動機匹配使用。X-200-5型傳動裝置可匹配257kW(350馬力)功率發動機使用。X-200型傳動裝置有4個前進檔和2個倒檔，液壓轉向裝置可實現無級轉向。
該系列的研究工作從1962年開始，儘管當時CD系列仍是美國陸軍坦克裝甲車輛的重要部件，可靠性較好，但已經暴露出不能滿足美軍對未來裝甲戰車的機動性要求。
美國陸軍對80～90年代軍用履帶式裝甲車輛的傳動性能要求是：使車輛有更高的速度；能改善車輛的機動性能；能傳遞更高的功率；既能配柴油機使用，又能與燃氣輪機匹配；能改善轉向性能和制動性能。
該系列的第一個型號是X-700型傳動裝置，計畫用於50噸級、588kW(800馬力)的履帶式裝甲車輛。1964年後共研製出7台樣機，並進行了廣泛的試驗。因為後來對主戰坦克提出了採用更高功率發動機的要求，該傳動裝置顯然不能滿足與這類發動機工作的要求。終於在1972年被迫停止該型號的研製，改為研製主戰坦克需要的X-1100型傳動裝置。
當時，設在諾克斯堡的XM1坦克專項小組以“軍需器材要求”檔案形式提出研製X-1100型傳動裝置的指導方針，同時提出以下設計目標：適合配用燃氣輪機和柴油機；能夠傳遞956～1103kW(1300～1500馬力)的總功率；適合49～58t車輛使用；車輛最大速度64～80km/h；制動減速度4.88～6.1m/s2，具有原位轉向能力和無級液壓轉向性能；有高速倒檔；適合更新M60系列坦克的傳動裝置；有高的可靠性和耐久性。
該傳動裝置包括3個型號：X-1100-1型，適合與通用汽車(GM)公司的XM1坦克樣車的泰萊達因·大陸(Teledyne Continetal)公司的AVCR-1360可變壓縮比柴油機匹配使用；X-1100-2，適合與M60系列坦克的泰萊達因·大陸公司的AVDS-1790柴油機匹配使用；X-1100-3型，適合與克萊斯勒(Chrysler)公司的XM1坦克樣車的萊卡明(Lycoming)公司的AGT-1500燃氣輪機匹配使用。
1964年和1966年又出現了可以傳遞184～441kW(250～600馬力)功率的X-300型和X-500型傳動裝置，計畫用於15～30t車輛。
X型傳動裝置系列中傳遞功率最小的是X-200型傳動裝置，1968年開始設計，計畫用於6～16t車輛使用，匹配使用的發動機功率為118～184kW(160～250馬力)。最新研製成的X-200-4型傳動裝置可以與底特律柴油機(Detroit Diesel)公司的6V-53T發動機匹配使用。X-200-5型傳動裝置可匹配257kW(350馬力)功率發動機使用。X-200型傳動裝置有4個前進檔和2個倒檔，液壓轉向裝置可實現無級轉向。
結構特點
該系列以X-1100型傳動裝置最具有代表性，它由液力變速器、輸入傳動齒輪組、行星變速機構、液壓轉向裝置、制動裝置和操縱裝置等部件組成。
1.液力變矩器
該變矩器是由阿里遜(Allison)公司設計的單級多工況型液力變矩器。為提高傳動效率，採用了可閉鎖離合器技術，閉鎖特性與發動機在最大油門時的工作特性相匹配，而在部分負荷工況下則由壓氣機排氣壓力調節。在高速時變矩器的渦輪與泵輪自動閉鎖。
2.輸入傳動齒輪組
係為連線發動機輸出軸和傳動裝置輸入軸設計的，根據發動機輸出軸的位置不同，設計相應的輸入傳動齒輪組，可保證傳動裝置與發動機相匹配。該傳動裝置備有3種不同的輸入傳動齒輪組，可保證與3種相應發動機匹配工作。這種設計方法可保證3種型號的X-1100型傳動裝置有80%的通用部件。
3.行星變速機構
系由3個行星排、3個制動器和2個離合器組成，是一種3自由度變速箱。通過操縱5個離合元件的2個可獲得4個前進檔和2個倒檔。
4.液壓轉向裝置
系由變排量液壓泵和定排量液壓馬達組成，它們為獨特的球形徑向活塞結構，液壓泵由變矩器渦輪驅動。液壓泵最大排量為573.5mL/r，最大額定壓力為35.15MPa(351.5bar)，因具有行程限制特性，可防止出現高壓。興壓馬達通過一個行星排帶動匯流行星排太陽輪。
5.匯流行星排
變速機構和液壓轉向裝置傳遞的功率在匯流行星排上匯合，然後向側傳動裝置輸送，以驅動主動輪使車輛行駛。匯流行星排齒圈與變速機構輸出軸相連，太陽輪與液壓轉向裝置相連，框架為功率輸出件。
6.制動裝置
採用液壓操縱、潤滑油冷卻的多片式摩擦制動器，車輛兩側各有1個，其摩擦片基體材料為鋼，摩擦表面燒結有青銅。該制動器有行車制動和停車制動2種功用。
7.操縱裝置
變速操縱為自動式液壓操縱，液壓系統出現故障時駕駛可以利用手操縱裝置進行人工換檔。操縱所有離合元件處於分離狀態可獲得空檔。
轉向操縱是通過手操縱液壓控制系統改變液壓泵排量、調節液壓馬達轉速實現的，所以車輛可在最小值和最大值(直線行駛)間進行無能轉向。每個排檔都有1個最小值的規定轉向半徑，高檔的最小規定轉向半徑比低檔的大。轉向時兩側匯流行星排太陽齒輪由液壓馬達驅動，以相同轉速、相反的旋轉方向轉動，使一側履帶增速，另一側履帶減速，兩條履帶產生速度差實現轉向。掛空檔時變速機構操縱件全部分離，不傳遞功率，此時發動機軾率全部通過液壓轉向裝置傳遞，兩側匯流行星排的框架僅由液壓馬達驅動，以相同轉速、相反方向轉動，使一側履帶向前運動，另一側履帶向後運動，實現原位轉向。
1.液力變矩器
該變矩器是由阿里遜(Allison)公司設計的單級多工況型液力變矩器。為提高傳動效率，採用了可閉鎖離合器技術，閉鎖特性與發動機在最大油門時的工作特性相匹配，而在部分負荷工況下則由壓氣機排氣壓力調節。在高速時變矩器的渦輪與泵輪自動閉鎖。
2.輸入傳動齒輪組
係為連線發動機輸出軸和傳動裝置輸入軸設計的，根據發動機輸出軸的位置不同，設計相應的輸入傳動齒輪組，可保證傳動裝置與發動機相匹配。該傳動裝置備有3種不同的輸入傳動齒輪組，可保證與3種相應發動機匹配工作。這種設計方法可保證3種型號的X-1100型傳動裝置有80%的通用部件。
3.行星變速機構
系由3個行星排、3個制動器和2個離合器組成，是一種3自由度變速箱。通過操縱5個離合元件的2個可獲得4個前進檔和2個倒檔。
4.液壓轉向裝置
系由變排量液壓泵和定排量液壓馬達組成，它們為獨特的球形徑向活塞結構，液壓泵由變矩器渦輪驅動。液壓泵最大排量為573.5mL/r，最大額定壓力為35.15MPa(351.5bar)，因具有行程限制特性，可防止出現高壓。興壓馬達通過一個行星排帶動匯流行星排太陽輪。
5.匯流行星排
變速機構和液壓轉向裝置傳遞的功率在匯流行星排上匯合，然後向側傳動裝置輸送，以驅動主動輪使車輛行駛。匯流行星排齒圈與變速機構輸出軸相連，太陽輪與液壓轉向裝置相連，框架為功率輸出件。
6.制動裝置
採用液壓操縱、潤滑油冷卻的多片式摩擦制動器，車輛兩側各有1個，其摩擦片基體材料為鋼，摩擦表面燒結有青銅。該制動器有行車制動和停車制動2種功用。
7.操縱裝置
變速操縱為自動式液壓操縱，液壓系統出現故障時駕駛可以利用手操縱裝置進行人工換檔。操縱所有離合元件處於分離狀態可獲得空檔。
轉向操縱是通過手操縱液壓控制系統改變液壓泵排量、調節液壓馬達轉速實現的，所以車輛可在最小值和最大值(直線行駛)間進行無能轉向。每個排檔都有1個最小值的規定轉向半徑，高檔的最小規定轉向半徑比低檔的大。轉向時兩側匯流行星排太陽齒輪由液壓馬達驅動，以相同轉速、相反的旋轉方向轉動，使一側履帶增速，另一側履帶減速，兩條履帶產生速度差實現轉向。掛空檔時變速機構操縱件全部分離，不傳遞功率，此時發動機軾率全部通過液壓轉向裝置傳遞，兩側匯流行星排的框架僅由液壓馬達驅動，以相同轉速、相反方向轉動，使一側履帶向前運動，另一側履帶向後運動，實現原位轉向。
性能數據
傳動裝置名稱???X-1100-3??????X-200-4
傳動型式?????液力傳動??????液力傳動
使用車輛型號???M1坦克和M1A1坦克??M113A3裝甲人員輸送車和M730小槲樹地對空飛彈發射車
尺寸
?長???????673mm
?寬???????699mm
?高???????691mm
重量(不帶潤滑油)?1964kg???????408kg
配用發動機型號??AGT-1500燃氣輪機??6V-53T柴油機
?功率??????1103kW(1500馬力)??188kW(256馬力)
?轉速??????3000r/min??????2800r/min
適用車輛最大重量?60t?????????18t
離合元件型式???可閉鎖的液力變矩器??可閉鎖的液力變矩器
?????????(單級3元件)?????(單級3元件)
?型號??????TC800????????TC360
?失速速比???????????????3.32
排檔數目
?前進檔?????4???????????4
?倒檔??????2???????????2
變速操縱方式???液壓自動/手動????液壓自動/手動
變速傳動比
?前進檔?一檔?????????????4.16
?????二檔?????????????2.34
?????三檔?????????????1.46
?????四檔?????????????1.06
?倒檔??一檔?????????????6.62
?????二檔?????????????2.16
轉向機構型式???液壓?????????液壓
轉向操縱方式???手動液壓???????手動液壓
轉向半徑?????從每檔最小規定轉向半徑至??從每檔最小規定轉向半徑至
?????????無限大(直線行駛)無級變化??無限大(直線行駛)無級變化
最小規定轉向半徑?原位?????????原位
制動器型式????機械式多片摩擦制動器，潤滑油冷卻?機械式多片摩擦制動器，潤滑油冷卻
傳動型式?????液力傳動??????液力傳動
使用車輛型號???M1坦克和M1A1坦克??M113A3裝甲人員輸送車和M730小槲樹地對空飛彈發射車
尺寸
?長???????673mm
?寬???????699mm
?高???????691mm
重量(不帶潤滑油)?1964kg???????408kg
配用發動機型號??AGT-1500燃氣輪機??6V-53T柴油機
?功率??????1103kW(1500馬力)??188kW(256馬力)
?轉速??????3000r/min??????2800r/min
適用車輛最大重量?60t?????????18t
離合元件型式???可閉鎖的液力變矩器??可閉鎖的液力變矩器
?????????(單級3元件)?????(單級3元件)
?型號??????TC800????????TC360
?失速速比???????????????3.32
排檔數目
?前進檔?????4???????????4
?倒檔??????2???????????2
變速操縱方式???液壓自動/手動????液壓自動/手動
變速傳動比
?前進檔?一檔?????????????4.16
?????二檔?????????????2.34
?????三檔?????????????1.46
?????四檔?????????????1.06
?倒檔??一檔?????????????6.62
?????二檔?????????????2.16
轉向機構型式???液壓?????????液壓
轉向操縱方式???手動液壓???????手動液壓
轉向半徑?????從每檔最小規定轉向半徑至??從每檔最小規定轉向半徑至
?????????無限大(直線行駛)無級變化??無限大(直線行駛)無級變化
最小規定轉向半徑?原位?????????原位
制動器型式????機械式多片摩擦制動器，潤滑油冷卻?機械式多片摩擦制動器，潤滑油冷卻
