本實用新型涉及水陸兩棲車，特別是一種水陸兩棲車收放輪裝置。

背景技術：

水上航行速度是水陸兩棲車的一項重要指標。相對于船艇，兩棲車結構復雜、質量大、吃水深；流線形車身被車輪以及車輪懸架破壞；造成航行阻力大。所以多數(shù)兩棲車采用收放輪裝置，在水中行駛時將車輪收起于水面之上，減小阻力。達到提高車速的目的。而收放輪裝置設計的優(yōu)劣直接影響水陸兩棲車的陸地行駛性能以及水中航行阻力的大小。

目前比較成熟的兩棲車產品有英國吉布斯公司的Humingda、Gibbs Humdinga和Gibbs Quadski，瑞士Rinspeed公司的Splash，美國watercar公司的兩棲車。這些兩棲車最高航行速度都可以達到70～80km/h。國內對兩棲車的研制起步較晚，與國外相比有較大差距。收放輪裝置不成熟，水上航行速度一般不超過20km/h。水上航行速度低的一個重要原因是水中阻力過大，如果能夠實現(xiàn)車輪收起至水面以上且對船體流線形體破壞較少，將會顯著提高兩棲車性能。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種結構緊湊、水中行駛阻力小、陸地運行平穩(wěn)的水陸兩棲車收放輪裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：水陸兩棲車收放輪裝置，包括電機、減振器、下限位塊、搖臂、蝸輪蝸桿減速箱和上限位塊；

所述的電機輸出軸與蝸輪蝸桿減速箱的輸入端對接，蝸輪蝸桿減速箱的輸出軸上安裝搖臂，搖臂的另一端與減振器上端鉸接，減振器下端與鏈傳動箱連接；鏈傳動箱的動力輸入軸鉸接于車體上，鏈傳動箱繞著輸入軸軸心轉動，鏈傳動箱的動力輸出軸與車輪固定連接；所述的搖臂、減振器和鏈傳動箱形成一個曲柄搖桿機構；所述的上限位塊安裝于車輪收起狀態(tài)時的搖臂側面，防止搖臂逆時針轉動過度，下限位塊安裝于車輪放下狀態(tài)時的搖臂側面，防止搖臂順時針轉動過度。

進一步地，所述的鏈傳動箱和車輪均設置在車體的外側。

進一步地，所述的減振器為車輛通用減振器。

進一步地，所述的電機選用直流力矩電機。

進一步地，所述的電機安裝在車體上。

進一步地，所述的蝸輪蝸桿減速箱安裝在車體上。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、由于本實用新型采用了曲柄搖桿機構并利用機構自鎖功能鎖定了車輪位置，與傳統(tǒng)的收輪機構相比，具有結構簡單，零件少的優(yōu)點。

2、由于本實用新型中車輪裝在鏈傳動箱上，鏈傳動箱可以旋轉搖起，車輪收起幅度大；鏈傳動箱和車輪布置在車體外側，完全不破壞車體底部的流線外形，水中阻力小。

3、由于本實用新型采用的鏈傳動箱截面尺寸大，因此剛度高、變形小，陸地運行平穩(wěn)。

4、本實用新型車輪放下和收起時形成自鎖，電機需用功率小。

5、由于本實用新型結構簡單，容易加工，加工成本低。

附圖說明

圖1是在正常路面行駛時的水陸兩棲車車尾結構圖；

圖2是在車水上航行時的水陸兩棲車車尾結構圖；

圖3是圖1的力學簡化模型；

圖4是圖2的力學簡化模型。

圖中：1-車輪；2-鏈傳動箱；3-車體；4-減振器；5-下限位塊；6-搖臂；7-電機；8-蝸輪蝸桿減速箱；9-上限位塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-4所示，水陸兩棲車收放輪裝置，包括電機7、減振器4、下限位塊5、搖臂6、蝸輪蝸桿減速箱8和上限位塊9；

所述的電機7輸出軸與蝸輪蝸桿減速箱8的輸入端對接，蝸輪蝸桿減速箱8的輸出軸上安裝搖臂6，搖臂6的另一端與減振器4上端鉸接，減振器4下端與鏈傳動箱2連接；鏈傳動箱2的動力輸入軸鉸接于車體3上，鏈傳動箱2繞著輸入軸軸心轉動，鏈傳動箱2的動力輸出軸與車輪1固定連接；所述的搖臂6、 減振器4和鏈傳動箱2形成一個曲柄搖桿機構；所述的上限位塊9安裝于車輪1收起狀態(tài)時的搖臂6側面，防止搖臂6逆時針轉動過度，下限位塊5安裝于車輪1放下狀態(tài)時的搖臂6側面，防止搖臂6順時針轉動過度。

進一步地，所述的鏈傳動箱2和車輪1均設置在車體3的外側。

進一步地，所述的減振器4為車輛通用減振器。

進一步地，所述的電機7選用直流力矩電機。

進一步地，所述的電機7安裝在車體3上。

進一步地，所述的蝸輪蝸桿減速箱8安裝在車體3上。

本實用新型的工作原理如下：本實用新型的曲柄搖桿機構中，減振器4在使用過程中始終處于二力桿狀態(tài)，只受到拉力或壓力。搖臂6旋轉一周過程中有兩個狀態(tài)搖臂6與減振器4是平行的，這時減振器4的推力或拉力完全平行于搖臂6，對搖臂6不產生力矩，也就沒有扭矩反饋到電機7上，形成所謂的死點。在本實用新型中這兩個狀態(tài)分別是車輪1完全放下狀態(tài)和車輪1完全收起狀態(tài)，分別如圖1和圖2所示。

搖臂6旋轉一周有兩個死點，圖1中機構處于下死點位置，減振器4軸線與搖臂6相平行，搖臂6受到減振器4的推力也完全平行于減振器4軸線，沒有形成對搖臂6的彎矩，因此搖臂6處于自鎖狀態(tài)，車輪1鎖定在陸地行駛狀態(tài)。圖2中機構處于上死點位置，減振器4軸線同樣與搖臂6平行，也沒有形成對搖臂6的彎矩，因此搖臂6處于自鎖狀態(tài)。車輪1鎖定在收起狀態(tài)。這兩種狀態(tài)車輪1都處于結構自鎖狀態(tài)，電機7不受力。從而達到減小電機7需用功率的目的，減輕機構重量。在非切換過程，電機7無負載，從而達到節(jié)約能源的目的。

本實用新型的工作過程如下：

當兩棲車路面行駛時，車輪1、減振器4、搖臂6處于圖1位置(死點)，理論上機構處于自鎖狀態(tài)，但是在實際工程應用中，由于外界因素的影響，搖臂6有可能受到顛簸振動等外力逆時針或順時針旋轉一個小角度，從而使得減振器4的推力在搖臂6上產生彎矩，從而造成自鎖失敗。因此為鎖定可靠，將搖臂6設定在死點再逆時針旋轉1°位置，車輪1地面支撐力經減振器4推向搖臂6，在搖臂6上產生有逆時針旋轉扭矩，這個扭矩使搖臂6緊壓在下限位塊5上，搖臂6處于可靠的鎖定位置。

當兩棲車下水，需要收輪時，電機7經蝸輪蝸桿減速箱8驅動搖臂6順時針轉動，搖臂6經過下自鎖點前，車輪1的重力在搖臂6上產生的力矩為順時針方向，電機7不需要大功率，當經過下自鎖點時搖臂6的需用扭矩近似為零，然后繼續(xù)順時針轉動，減振器4被拉起，鏈傳動箱2繞安裝點轉動，車輪1被拉起。此過程中車輪1的重力在搖臂6上產生的力矩為逆時針方向，電機7輸出扭矩經減速機增矩后克服此扭矩，使得搖臂6持續(xù)順時針轉動。當機構達到圖2位置時，車輪1升至最高點，電機7的需用扭矩降為零。同理，為了可靠鎖定，搖臂6繼續(xù)順時針旋轉度，車輪1和鏈傳動箱2的重力在搖臂6上產生順時針扭矩，將搖臂6壓在上限位塊9上，可靠鎖定位置。在水中航行時保持此位置。

當兩棲車欲登陸時，電機7經蝸輪蝸桿減速箱8驅動搖臂6逆時針轉動，搖臂6經過圖2位置自鎖點時搖臂6扭矩近似為零，然后繼續(xù)逆時針轉動，減振器4被放下，鏈傳動箱2繞安裝點轉動，車輪1被放下。此過程中車輪1的重力在搖臂6上產生逆時針方向的力矩，電機7不需要大功率。當機構達到圖1位置時，車輪1降至最低點，搖臂6扭矩再次降為零。搖臂6繼續(xù)旋轉度，車輪1的重力在搖臂6上產生有順時針力矩，這個力矩很小，由電機7輸出力矩經減速機增矩后克服，搖臂6壓在下限位塊5上，當兩棲車登陸，地面支撐力使得搖臂6有逆時針旋轉趨勢，搖臂6被壓在下限位塊5上，可靠鎖定位置。此時電機7可以斷電。在陸地行駛時保持此位置。

本實用新型不局限于本實施例，任何在本實用新型披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本實用新型的保護范圍。