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本书叙述了坦克装甲车辆总体设计、车体与炮塔、传动系统、变速机构、转向机构、操纵系统、悬挂系统、减振元件以及履带推进系统等系统和部件设计 的特点。 本书以坦克为主, 兼顾其他装甲车辆内容,包括对设计的要求、方案的选择和设计、 性能和强度的计算、结构设计及其分析评价等, 共9章内容。 本书可供装甲车辆工程或相关专业高年级本科生和研究生学习参考, 也可供从事装甲车辆研究、设计、试验和制造工作的同行参考,希望藉此推动我国坦克装甲车辆技术领域的发展。

第 1 章 绪论 ……………………………………………………………………… 001

1. 1 坦克装甲车辆设计制造过程 ………………………………………… 002

1. 1. 1 计划和论证阶段 ……………………………………………… 003

1. 1. 2 研究阶段 ……………………………………………………… 003

1. 1. 3 设计阶段 ……………………………………………………… 004

1. 1. 4 试制试验阶段 ………………………………………………… 004

1. 1. 5 生产阶段 ……………………………………………………… 004

1. 2 坦克装甲车辆设计指导原则和类型 ………………………………… 004

1. 2. 1 设计指导原则 ………………………………………………… 005

1. 2. 2 设计类型 ……………………………………………………… 007

1. 3 坦克装甲车辆理论和设计技术的发展 ……………………………… 010

第 2 章 战术技术要求 …………………………………………………………… 015

2. 1 概述 ……………………………………………………………………… 016

2. 2 一般性能 ……………………………………………………………… 017

2. 2. 1 战斗全质量 …………………………………………………… 017

2. 2. 2 乘 ( 载) 员人数 ……………………………………………… 019

2. 2. 3 外廓尺寸 ……………………………………………………… 019

2. 2. 4 车底距地高 …………………………………………………… 022

2. 2. 5 履带中心距 …………………………………………………… 022

2. 2. 6 履带接地长 …………………………………………………… 023

2. 3 火力及火力机动性能 ………………………………………………… 023

2. 3. 1 主要武器性能 ………………………………………………… 024

2. 3. 2 辅助武器 ……………………………………………………… 025

2. 3. 3 弹药基数 ……………………………………………………… 027

2. 3. 4 弹药配比 ……………………………………………………… 027

2. 3. 5 射击精度 ……………………………………………………… 027

2. 3. 6 命中率 ………………………………………………………… 028

2. 3. 7 穿甲和破甲厚度 ……………………………………………… 028

2. 3. 8 高低射界 ……………………………………………………… 028

2. 3. 9 方向射界 ……………………………………………………… 028

2. 3. 10 炮塔、 最小回转角速度 ……………………………… 029

2. 3. 11 火控系统类型和性能 ……………………………………… 029

2. 3. 12 观瞄装置性能 ………………………………………………… 030

2. 3. 13 装弹方式 ……………………………………………………… 030

2. 4 机动性能 ……………………………………………………………… 030

2. 4. 1 动力装置性能 ………………………………………………… 031

2. 4. 2 单位功率 ……………………………………………………… 032

2. 4. 3 速度 ……………………………………………………… 032

2. 4. 4 平均速度 ……………………………………………………… 032

2. 4. 5 加速性 ………………………………………………………… 033

2. 4. 6 转向性 ………………………………………………………… 033

2. 4. 7 制动性 ………………………………………………………… 033

2. 4. 8 通过性 ………………………………………………………… 034

2. 4. 9 行程 ……………………………………………………… 036

2. 4. 10 百公里耗油量 ………………………………………………… 036

2. 4. 11 水上机动性 …………………………………………………… 036

2. 4. 12 环境适应性 …………………………………………………… 039

2. 4. 13 运输适应性 …………………………………………………… 040

2. 5 防护性能 ……………………………………………………………… 041

2. 5. 1 装甲防护 ……………………………………………………… 042

2. 5. 2 三防能力 ……………………………………………………… 043

2. 5. 3 后效防护 ……………………………………………………… 043

2. 5. 4 伪装与隐身性能 ……………………………………………… 044

2. 5. 5 综合防御系统性能 …………………………………………… 045

2. 6 观察、 通信与电子信息性能 ………………………………………… 046

2. 6. 1 观察性能 ……………………………………………………… 047

2. 6. 2 通信性能 ……………………………………………………… 047

2. 6. 3 电子信息性能 ………………………………………………… 048

2. 7 电气系统性能 ………………………………………………………… 048

2. 8 电磁兼容性能 ………………………………………………………… 049

2. 9 使用维修性能 ………………………………………………………… 051

2. 9. 1 平均寿命 ……………………………………………………… 051

2. 9. 2 大修期 ………………………………………………………… 051

2. 9. 3 平均故障时间 ………………………………………………… 051

2. 9. 4 储存性能 ……………………………………………………… 052

2. 9. 5 自救能力 ……………………………………………………… 052

2. 9. 6 战斗准备时间 ………………………………………………… 052

2. 9. 7 相对可用时间 ………………………………………………… 052

2. 9. 8 主要部件更换时间 …………………………………………… 052

2. 9. 9 经济性能 ……………………………………………………… 052

第 3 章 总体设计 ………………………………………………………………… 053

第 4 章 装甲车体与炮塔 ………………………………………………………… 103

第 5 章 传动系统 ………………………………………………………………… 175

第 6 章 制动系统 ………………………………………………………………… 337

第 7 章 底盘操纵系统 …………………………………………………………… 355

7. 1 概述 ……………………………………………………………………… 356

7. 1. 1 设计要求 ……………………………………………………… 357

7. 1. 2 底盘操纵系统组成 …………………………………………… 358

7. 1. 3 换挡操纵系统的分类 ………………………………………… 359

7. 2 机械操纵系统 ………………………………………………………… 361

7. 2. 1 直接作用式机械操纵系统 …………………………………… 361

7. 2. 2 机械操纵联动装置 …………………………………………… 362

7. 2. 3 弹簧助力式机械操纵系统 …………………………………… 363

7. 2. 4 杠杆系统传导比 ……………………………………………… 367

7. 2. 5 机械操纵系统设计的基本内容 ……………………………… 370

7. 2. 6 弹簧助力式机械操纵系统计算示例 ………………………… 372

7. 3 液压操纵系统 ………………………………………………………… 377

7. 3. 1 典型的液压操纵系统 ………………………………………… 377

7. 3. 2 液压操纵系统设计的基本内容 ……………………………… 384

7. 4 自动换挡操纵系统 …………………………………………………… 398

7. 4. 1 系统组成 ……………………………………………………… 399

7. 4. 2 自动换挡过程及其品质控制 ………………………………… 402

7. 4. 3 换挡规律及其对车辆性能的影响 …………………………… 429

7. 4. 4 自动换挡操纵系统设计的基本内容 ………………………… 439

第 8 章 悬挂系统 ………………………………………………………………… 443

8. 1 概述 ……………………………………………………………………… 444

8. 1. 1 悬挂装置的功用、 类型与要求 ……………………………… 444

8. 1. 2 行驶平稳性 …………………………………………………… 446

8. 1. 3 缓冲可靠性 …………………………………………………… 449

8. 1. 4 行驶平稳性与缓冲可靠性的矛盾 …………………………… 452

8. 2 扭杆悬挂系统 ………………………………………………………… 454

8. 2. 1 扭杆悬挂装置的方案和类型 ………………………………… 454

8. 2. 2 扭杆悬挂装置主要参数的计算 ……………………………… 456

8. 2. 3 扭杆的结构设计 ……………………………………………… 464

8. 2. 4 扭杆的材料、 热处理及工艺措施 …………………………… 466

8. 3 油气悬挂系统 ………………………………………………………… 471

8. 3. 1 油气悬挂装置的工作原理 …………………………………… 471

8. 3. 2 油气悬挂装置的类型 ………………………………………… 476

8. 3. 3 油气悬挂装置的刚度 ………………………………………… 481

8. 3. 4 用图解分析法计算油气悬挂装置的特性…………………… 484

8. 3. 5 油气悬挂装置特性的解析计算 ……………………………… 487

8. 3. 6 油气悬挂装置的设计计算 …………………………………… 492

8. 3. 7 油气弹簧结构元件的材料及壁厚 …………………………… 497

8. 3. 8 关节轴承 ……………………………………………………… 498

8. 4 减震器…………………………………………………………………… 499

8. 4. 1 减震器的功用、 类型和要求 ………………………………… 499

8. 4. 2 筒式液压减震器的工作原理 ………………………………… 503

8. 4. 3 减震器的特性曲线 …………………………………………… 508

8. 4. 4 减震器的阻力系数 …………………………………………… 510

8. 4. 5 减震器主要尺寸的计算 ……………………………………… 512

8. 4. 6 液压减震器阀门和节流孔的计算 …………………………… 522

8. 5 平衡肘…………………………………………………………………… 532

8. 5. 1 作用于平衡肘的外力 ………………………………………… 532

8. 5. 2 平衡肘危险截面内的应力 …………………………………… 537

8. 5. 3 许用应力 ……………………………………………………… 540

8. 5. 4 平衡肘支座的结构 …………………………………………… 541

8. 5. 5 平衡肘支座轴承的计算 ……………………………………… 543

8. 6 车体位置控制系统 …………………………………………………… 545

8. 6. 1 概述和要求 …………………………………………………… 545

8. 6. 2 车体位置控制系统的液压传动简图 ………………………… 547

8. 6. 3 车体位置控制系统的计算原理 ……………………………… 549

第 9 章 履带行驶装置 …………………………………………………………… 553

9. 1 概述 ……………………………………………………………………… 554

9. 1. 1 对履带行驶装置的基本要求 ………………………………… 554

9. 1. 2 履带行驶装置的方案 ………………………………………… 555

9. 2 履带 ……………………………………………………………………… 556

9. 2. 1 功用、 类型和要求 …………………………………………… 556

9. 2. 2 作用于履带环上的力 ………………………………………… 557

9. 2. 3 金属铸造履带板结构设计 …………………………………… 560

9. 2. 4 挂胶履带板设计 ……………………………………………… 565

9. 3 主动轮…………………………………………………………………… 576

9. 3. 1 功用、 类型与要求 …………………………………………… 576

9. 3. 2 主动轮的主要参数计算 ……………………………………… 578

9. 3. 3 履带与主动轮的啮合 ………………………………………… 580

9. 3. 4 单销式履带啮合副 …………………………………………… 583

9. 3. 5 双销式履带啮合副 …………………………………………… 590

9. 4 负重轮…………………………………………………………………… 597

9. 4. 1 功用、 类型与要求 …………………………………………… 597

9. 4. 2 负重轮静载荷平均值 ………………………………………… 599

9. 4. 3 全金属负重轮和内部减振的负重轮的计算 ……………… 600

9. 4. 4 外部减振的负重轮的计算 …………………………………… 603

9. 4. 5 负重轮轴承的计算 …………………………………………… 605

9. 5 诱导轮和履带张紧机构 ……………………………………………… 608

9. 5. 1 诱导轮 ………………………………………………………… 608

9. 5. 2 履带张紧机构 ………………………………………………… 610

9. 6 履带行驶装置布置方案设计 ………………………………………… 615

9. 6. 1 履带行驶装置各主要部件尺寸的确定……………………… 616

9. 6. 2 履带行驶装置布置方案简图的确定 ………………………… 618

参考文献 …………………………………………………………………………… 622

索引 ………………………………………………………………………………… 624

魏巍，博士，副教授。北京理工大学特种车辆研究所副所长，中国机械工程学会高级会员，流体传动与控制分会委员，液力专业委员会秘书长。精品课程主讲教师，工业和信息化部研究型教学创新团队主要成员。主要从事流体传动与控制、多域机动平台等研究，负责完成多项科研项目，获国防科学技术进步奖一等奖1项、二等奖2项，中国机械工业科学技术奖一等奖1项；出版教材1部、专著1部。 闫清东，男，教授，博士生导师。武器机动平台技术、传动及其控制技术等领域专家，北京理工大学装甲车辆工程专业责任教授，精品课程负责人，精品视频公开课主讲老师，北京市教学名师，工信部研究型教学创新团队带头人，出版教材3本和专著1本。负责完成多项科研项目，获国家科技进步二等奖1项，部级科技进步奖7项。

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