第二節　坦克裝甲車輛行走系統的設計

一、總體方案與設計要求

（一）履帶式行走裝置總體方案

行走裝置總體設計方案簡要劃分為無托帶輪和有托帶輪兩種形式。前者如蘇聯T-54坦克，中國62式輕型坦克，采用較大直徑的負重輪，能減輕橡膠輪胎熱負荷，減小車體側裝甲暴露面積，但限制了負重輪動行程，降低了懸掛裝置緩沖能力。后者如美國M-46坦克，德國豹式坦克，中國80式坦克等，采用較小直徑的負重輪和有托帶輪的履帶行走裝置。

懸掛裝置中高強度扭桿彈簧和油氣彈簧都能滿足履帶車輛行駛過程中對車體的緩沖和減振要求，形式的選取要適合車輛使用特點。為了避免油氣懸掛中高壓貯能器被敵方火力損傷爆破，產生飛片，對車內乘員造成殺傷，一線作戰的車輛，如前蘇聯的T-80坦克、ВМП-3步兵戰車、德國的“豹”2坦克，懸掛裝置中仍采用高強度扭桿彈簧。為了充分利用油氣彈簧調節車姿的功能，加大自行火炮射擊俯仰角，或利用油氣彈簧調平車身和閉鎖作用，提高自行高炮射擊精度，這類車輛有的采用油氣懸掛或油氣與扭桿彈簧合用的混合懸掛。

（二）行走裝置總體布置和參數確定

行走裝置總體布置和參數確定要滿足車輛總體設計和戰術技術指標的要求。主動輪布置在車首還是車尾，主要依據車輛使用要求和動力傳動裝置在車上的布置，主動輪后置能減輕上支履帶以及誘導輪和張緊裝置的載荷，常為主戰坦克采用。車首輪軸心距地垂直高度表征車輛超越垂直墻高度，一般大于0.75m。首、尾輪軸心與車體質心水平距離中較小者表征車輛靜力越壕寬度，一般不小于2m。前后負重輪軸心水平距離稱履帶著地長。履帶單位著地面積支承的車重稱履帶著地單位壓力，它與履帶行駛阻力和附著性能有關，輕型車輛履帶著地單位壓力為60～80kPa，主戰坦克為80～90kPa。前支履帶與水平面的夾角（銳角）稱履帶接近角，一般為30°～45°，后支履帶與水平面的夾角（銳角）稱履帶離去角，一般不小于20°。前支履帶與車體首下甲板的距離不小于0.2m。車底到未變形的支承地面最小距離稱車底距地高，一般在0.4～0.5m之間。

為了研究各個負重輪的布置，現定義：車輛在水平路面上行駛時，車體只產生垂直平移（振動），各負重輪懸掛彈性力的合力作用點為（車輛懸掛）彈性中心Cs。

這種情況下，車體每側n個負重輪懸掛彈簧變形量fi相同，fi=f。如各懸掛剛度ki相同，ki=k。各輪沿車體縱向（水平方向）與車體質心的距離為li，則彈性中心Cs與車體質心（沿車體縱向）的距離xs為：

如果各輪懸掛安裝情況相同，當彈性中心與質心不重合時xs≠0，靜置在水平地面上懸置質量m的車體將有縱向傾角φj，當車體質心垂直靜位移為fj時，各輪懸掛彈簧的靜變形量為：

fi=fj+liφj

相應的各懸掛彈性力：

Fsi=-kfi=-kfj-kliφj

作用在車體上的總和彈性力：

各輪懸掛對車體質心的彈性力矩：

Msi=liFsi

對車體作用的總和彈性力矩：

由車體上靜力和靜力矩平衡，有：

代入，并簡化之，得到：

解得：

為了解決彈性中心與車體質心不重合時靜置在水平地面上的車輛車體發生縱向傾斜的問題，可在安裝懸掛彈簧時，分別給各個懸掛彈簧一個預調量Δi=-liφj，這樣裝好的車輛落地后便可保持水平，但這并不能解決各個懸掛彈簧之間靜力不均勻的問題。因而布置負重輪位置時，應在負重輪上下跳動過程中，車輪及相連接的懸掛部件不與車體內、外其他部件發生干涉的條件下，盡量減小|xs|的值，并使各個負重輪之間的輪距盡量均勻。

實際車輛是懸掛裝置均存在內摩擦，當Xs≠0時，不一定產生車體縱向傾斜，但Xs值過大時，車體傾斜難以避免，從有利于越壕過障等使用情況出發，希望質心略后于彈性中心，但其量值應保持適當。

懸掛裝置的性能雖與行走裝置總體布置無直接關系，但它對乘員的工作效能、車輪的貼地性和行走裝置工作可靠性有重要作用，按傳統理論分析應選取適當的車體振動固有頻率和阻尼比。現有履帶裝甲車輛車體俯仰角頻率ρφ為0.8～1Hz，阻尼比ξρ為0.2～0.25。懸掛裝置還應有較大吸功能量以減小平衡肘剛性撞擊限制器概率有利于提高越野行駛速度。按現代理論分析懸掛性能還應有下列指標要求：車輛振動加速度（駕駛員處）均方根值和峰值；火炮行進間射擊時車體角位移均值及允許最大值。

行走裝置總體設計還應滿足車輛總體專門要求，如：行走裝置總質量或占全車重量的百分比（現有車輛一般為20％～22％）；主要部件耐久性（主要部件為一個大修期，易損部件為一個中修期）；特殊功能要求，如車姿調節，懸掛閉鎖等。

二、履帶推進裝置的總體設計

（一）對履帶推進裝置的設計要求

（1）通過性能良好　坦克在松軟地面、泥濘地面、沼澤地帶、水稻田和起伏地等野外地面行駛時應有良好的通過性能；在超越垂直墻、攀登縱坡和側傾坡時應具有良好的穩定性能。這些性能不僅和履帶對地面的單位平均壓力、車底距地高、履帶的前輪中心高度、履帶接地長、履帶板的結構和花紋等有關；還和地面的附著條件有關。

（2）工作可靠　履帶推進裝置應有足夠的強度、耐磨性和防護性。因它暴露在車體外邊，工作條件極為惡劣；經常承受沖擊負荷；并且容易遭受炮火、彈片和地雷的攻擊。故應具有足夠的強度、耐磨性和防護性。

（3）重量盡可能減輕　履帶行駛裝置一般占整車重量的14％～20％，其中影響最大的是負重輪和履帶。各組件的重量與結構形式有關，減輕履帶行駛裝置重量對提高坦克的機動性能有重大意義。

（4）對路面破壞程度輕。

（5）噪聲盡可能小。

（6）制造工藝簡單，檢查和維修方便。

（二）履帶推進裝置布置方案

確定履帶行駛裝置布置方案的原始數據有：車輛的戰斗全質量和最大行駛速度。根據車輛的總布置給定主動輪和誘導輪的布置位置。此外，在技術任務書中還規定負重輪和懸掛裝置的形式。

1.確定履帶行駛裝置各主要部件的尺寸

確定履帶行駛裝置各主要部件的尺寸，需結合圖1-20進行。

（1）兩側履帶外緣間的寬度、履帶中心距和履帶接地長　兩側履帶外緣間的寬度受鐵路運輸對貨物寬度尺寸的限制，對于坦克和履帶式自行火炮的允許極限寬度為3.45m；兩側履帶外緣間的寬度由下式表示

Bt=B+bl

式中　B——兩側履帶接地面縱向軸線之間的距離，簡稱履帶中心距，重型和中型軍用履帶式車輛的履帶中心距B=2.7～2.8m，而輕型履帶車輛的履帶中心距B=2.4～2.6m，在選擇不同型號車輛的履帶中心距時，必須保證它們互相能沿壓痕通過（即在兩履帶的內緣之間有相等的距離）；

bl——履帶板寬度。

按照評價車輛轉向性能的履帶接地長L與履帶中心距B的比值L/B≤1.6～1.8，求出履帶的接地長L。

（2）履帶寬度　履帶寬度和履帶接地長、車輛的重量、型號、功用以及地面的單位平均壓力有關，可由下式求出履帶寬度：

式中　m——車輛的重量；

g——重力加速度；

pd——地面的單位平均壓力，該值通常根據車輛的重量、用途和使用條件來確定，對于重量在10t以內的車輛和在雪地、沼澤地使用的履帶車輛，pd為10～30kPa，對于重量小于或等于20t的普通用途的車輛，pd為40～70kPa，對于重量在20～30t的車輛，pd=60～80kPa，對于重量大于35t的車輛，pd=80～90kPa。

在選擇履帶的尺寸時，為了減小履帶的單位長度的重量和增加車體的寬度，最好是選用較窄的履帶。然后進行履帶的初步計算。在初步計算過程中，計算出履帶板的厚度hl。

（3）負重輪的數量和尺寸　負重輪數量越多，分布在接地段支承面上的載荷越均勻，因而車輛在松軟地面上的通過性也越好；同時作用于負重輪上的載荷會減輕和負重輪的尺寸也會減小。按照接地段支承面的長度，在輕型履帶式車輛上安裝的負重輪數量為每側n為4～6個。在中型履帶式車輛上n為5～6個。在超過40t的車輛上n為6～7個。根據負重輪數量計算負重輪靜載荷平均值Fjp，而根據靜載荷便可求出負重輪的尺寸、負重輪外直徑df和輪寬bf。

（4）車底距地高、負重輪的動行程　對于現代高速軍用履帶式車輛來說，不但根據車輛通過車轍道、沼澤地和雪地等地面的需要，而且還根據使負重輪有較大的動行程和車底不會產生托地現象，來決定車底的靜態距地高度。

動行程與靜態的車底距地高的變化關系式為

hd=hcj-hcmin

式中　hcj——車輛靜態時車底距地高；

hd——負重輪動行程；

hcmin——最小的車底距地高，在現有的履帶車輛結構中hcmin為0.1～0.2m。

以保證有滿意的行駛平穩性為條件，確定所需要的動行程值。在第一次近似計算中，建議為克服一定高度的地面不平度，而又不發生懸掛裝置“擊穿”所必需的動行程為

式中　hH——要克服的地面不平度的高度；

Lpl——從車輛質量中心到第1個負重輪的距離（在作簡圖時可以取Lpl=0.5L）；

ψ——相對熄滅系數，對于縱向角振動，ψ=0.2～0.25。

為了保證車輛能夠沿地面不平高度為hH=0.15～0.2m的壓成的地面上行駛，而又對行駛平穩性方面的各種參數沒有限制，必須保證履帶行駛裝置的動行程hd>0.3m。現在，在個別型號的軍用履帶式車輛上，動行程超過了0.35m（M1坦克的hd=0.381m，M2的hd=0.356m）。

同時，要求靜態的車底距地高不應小于：hcj=hcmin+hd。現有的履帶式車輛的靜態車底距地高（與動行程的大小有關）hcj=450～500mm。

（5）平衡肘軸的高度　為了作履帶行駛裝置簡圖，以平衡肘支座的結構為對象，給出從車底到平衡肘軸間的距離ha。對于無減振器的扭桿懸掛（中間負重輪的懸掛）和有外露式減振器的扭桿懸掛，ha為40～70mm。對于水陸車輛不希望在車底有凸出部分，應有較大的ha值。在用同軸的減振器情況下，ha值增大到100～140mm以上。對于活塞式油氣懸掛來說，如果彈簧的臂從車底朝上安裝，那么ha≥70mm；如果彈簧臂朝下安裝，那么尺寸ha可以在160～220mm范圍內。必須考慮到，在設計懸掛裝置和使懸掛裝置與車輛的總布置相協調的過程中，應使從車底到平衡肘軸的距離值ha進一步確定，它有可能與在作簡圖時給出的值不相等。

履帶行駛裝置各主要部件的其余尺寸，建議在作它們的簡圖時直接確定。

2.確定履帶行駛裝置布置方案簡圖

確定履帶行駛裝置布置方案簡圖的大致步驟，如圖1-21所示。

（1）以選定的比例畫出履帶接地段支承面的長度線L和各個負重輪軸線之間的距離。如果在第一次近似計算時，沒有規定懸掛裝置在車體上的布置特點，那么各個負重輪軸線之間的距離按下式求出：Lf=L/（n-1），以Lf為長度，確定負重輪軸線間的距離。

（2）首先畫一條地面水平線，從地面水平線向上量取履帶板的厚度hl，畫出履帶接地段滾道支承面水平線。從地面水平線向上量取靜態車底距地高hcj，畫出車底水平線。從車體底水平線向上量取尺寸ha，并畫出水平點畫線，平衡肘的轉軸中心就位于這一水平點畫線上。從履帶接地段滾道支承面向上量取負重輪的半徑rf，并標出負重輪軸的中心。

（3）以df為直徑畫出負重輪的外輪廓圓，并檢查它們有沒有相互接觸。

（4）確定平衡肘的長度rp和其位置。在選擇平衡肘的長度時，必須考慮到隨著平衡肘長度的減小，在同樣的靜載荷條件下，作用于懸掛裝置各元件的力矩就減小，它的體積-質量指標也就相應地減小。從另一方面看，較小的平衡肘長度難以保證增大負重輪的全行程，而增大負重輪全行程又是為改善行駛平穩性所需要的。

此外，應注意，在負重輪的尺寸小和平衡肘又短的情況下，在用倒擋行駛中克服障礙物時，會發生末端負重輪逆向擺動。所以平衡肘的安裝位置要用傾斜角來限定，不同位置的平衡肘有不同的傾斜角：中間位置負重輪平衡肘傾斜角為βi=50°～55°，前后兩端的負重輪平衡肘為βi≤60°。根據這樣的條件來選擇平衡肘的長度rp。為此，從負重輪軸心水平線向下量取靜行程值hj。在平衡肘轉軸中心線上任意一點O處向下量取傾斜角度βi，使角的下邊射線與靜行程hj的水平線相交，該交點和O點之間的距離就是平衡肘的長度rp。以負重輪的中心Of為圓心以平衡肘的長度為半徑rp畫圓弧，圓弧與平衡肘轉軸中心的水平點畫線相交點就是平衡肘的轉軸中心，將該點與負重輪的軸心連起來，便得到平衡肘靜態時的位置。

（5）檢查當負重輪作相對位移時有無互相接觸的現象。為此，從負重輪軸心向上量取動行程值hd。以rp為半徑，以平衡肘轉軸中心為圓心畫圓弧，該圓弧與負重輪的靜行程hj和動行程hd值的水平限制線有兩個交點；以這兩個交點為圓心，畫出負重輪在最低位置和最高位置的輪廓圓。檢查一下并排分布的負重輪有沒有互相接觸，畫出履帶的上支段，履帶厚hl在大多數現代高速履帶式車輛上，有托帶輪的履帶行駛裝置的高度在1.05～1.3m范圍內，并且首先用負重輪的尺寸和動行程值來確定這一高度。負重輪處于最高位置時和上支履帶之間應有一定的空隙hb，用以消除兩者碰撞，改善懸掛元件和限制器的布置條件，保證當改進懸掛裝置時在不改變履帶行駛裝置各主要元件的位置的情況下，增加動行程的可能性。

（6）以車體處于最大縱向傾角時，車首或車尾的誘導輪或主動輪不碰地為條件，確定誘導輪和主動輪的位置和尺寸。為此，在車體向車首或車尾傾斜時，畫出履帶支承面與處在兩端位置的負重輪相切的切線。在車體向車首縱傾的情況下，用迎角αH>6°～8°給出所需要的誘導輪離履帶支承面的高度儲備；相應地，在車體向車尾縱傾情況下，用角度αK>2°給出所需要的主動輪離履帶支承面的高度儲備。在履帶的上支段與角αH的上輻射線之間，在與最邊緣負重輪相隔X≥0.5λ+XT的距離上畫出誘導輪。此處λ為誘導輪沿車體的最大縱向位移；XT為在非同軸懸掛的條件下兩側扭桿間的間距；如果對面一側向誘導輪方向偏移，那么要考慮XT值的變化。

金屬輪緣的誘導輪的最小直徑，在中型和重型軍用履帶式車輛上dy>0.51m，而在輕型車輛上為dy>0.4m。

主動輪布置在上支履帶與角αK的上輻射線之間。此時，應考慮到為了保證能夠在用倒擋行駛時克服障礙。主動輪的齒應該超出車體的輪廓。

還必須指出，在選擇主動輪和誘導輪的尺寸時，必須力求盡可能使其直徑尺寸大些，這可以減小履帶的彎曲角度，也就相應地增加履帶鉸鏈的使用壽命和減小履帶推進裝置內的功率損失。此外，在大直徑的主動輪上可以布置較多的齒，相應地提高主動輪的使用壽命和增加嚙合的可靠性。在有托帶輪的履帶推進裝置中，主動輪的分度圓直徑d0在0.6～0.65m范圍內。在給定齒數和履帶的節距后，最后確定主動輪分度圓的直徑。

（7）在作履帶推進裝置布置簡圖的同時，確定車首部分車底的形狀，以防止當車體向車首縱傾時它的突出部分碰地。為此，車首部分的車底甲板做成傾斜的，其傾斜角φH最好不小于φH=φk+φHαH，式中，φk為車體向車首的最大縱傾角，φk=arctan［（hj+hd）/L］。此外，必須規定當車體在hcjmin極限內向車首縱傾時，在傾斜甲板的下方距離履帶支承面有一個空隙。在確定車首部分的底甲板的形狀之后確定前幾個負重輪的平衡肘的位置。為此，從靜態位置的負重輪中心畫半徑為rp的弧線，使該弧線與從車首傾斜甲板引出的直線相交，有一交點，由此交點量取ha線段與前述弧線相交，這個新交點就是平衡肘轉軸的新中心，作接地段端點位置負重輪的輪廓線并檢查它們互相間有無接觸。

（8）選擇托帶輪的尺寸，dt=0.18～0.25m，它們位于履帶上支段的下面，在縱向位于負重輪之間的間隔空間內。

（9）在作履帶推進裝置布置方案的橫向投影圖時，給出從履帶到車體的距離ba=0.03～0.05m。確定負重輪與車體之間的距離bk，該距離的大小決定懸掛元件可能的外形尺寸及其在車體外部的布置。

根據推進裝置和懸掛裝置各元部件的設計結果、在車上的布置以及在計算完懸掛系統后，再進一步確定履帶行駛裝置布置方案簡圖的各種尺寸。

三、履帶推進裝置結構選型

（一）主動輪

1.主動輪的主要參數計算

一般在繪制履帶推進裝置簡圖時選取主動輪的直徑。對于質量在10t以上的履帶式車輛來說，如果負重輪的動行程大，再加上在行駛裝置中有托帶輪，那么主動輪輪齒的節圓直徑d0要在0.6～0.7m范圍內。已知履帶節距t1后，即可求出主動輪的齒數

在主動輪直徑已選定的情況下，如果又給定履帶的尺寸或履帶節距tl，將Zz值化整以后，便可以具體確定主動輪的節圓直徑d0。

如果履帶銷露在外面，那么主動輪的寬度bz通常等于履帶的寬度；而當履帶銷在履帶板的孔內時，主動輪的寬度bz略小于履帶寬度。用以下關系求出其最小寬度

bz≥bf+2bt+2bd

式中　bf——負重輪寬度；

bt——主動輪齒寬；

bd——輪轂的支承面寬。

主動輪的齒寬與發動機功率Pe有關，其關系式為

式中　Kt——系數，該值在0.1～0.2mm/kW范圍內，與雙銷式橡膠金屬鉸鏈履帶一起工作的主動輪的Kt值比較大；

Pemax——發動機的最大功率；

nz——主動輪的齒圈數。

如果齒圈上有支承輪轂，那么它們的寬度，對于單銷式橡膠金屬鉸鏈履帶來說約等于1.4bt；對于雙銷式來說，大于0.3bt。通常在計算側傳動輸出軸時，求出主動輪輪轂的花鍵尺寸和它們在主動輪寬度上的位置。輪轂和輪盤的厚度取決于材料的強度和制造的方法。對于鑄造件來說，例如加強筋的最小厚度，以及修圓半徑和鑄造斜度按照有關的規定。主動輪的內輪盤一般將側傳動箱包圍，在外形上與側傳動箱一致。外輪盤上的開孔不應降低輪盤的強度。

計算主動輪的齒圈與輪盤的固定螺栓所受的力，如圖1-22所示，其力矩的平衡方程式如下：

式中　Fch——主動輪齒圈節圓（d0）上一個齒所受的最大的切向力；

d0——齒圈節圓直徑；

Fly——固定齒圈的螺栓圓周方向的切向力；

dly——螺栓所在圓周的直徑。

為了防止輪盤和齒圈的法蘭盤連接平面滑動，兩者之間需要有足夠的摩擦力Fm，該摩擦力需要由螺栓的擰緊力Fln來保證，即

Fm=Flnμnl≥Fly

或

Fln≥Fly/μnl

式中　μ——摩擦系數，對于法蘭盤的鋼質表面，μ=0.15～0.25；

nl——齒圈的固定螺栓數。

根據螺栓的抗斷強度條件求出螺栓的直徑

式中許用拉應力［σ］=（0.5～0.7）σs；σs為螺栓材料屈服極限。

2.履帶與主動輪的嚙合

（1）對主動輪與履帶嚙合形式的要求　通過正確選擇嚙合形式和建立嚙合元件的相應工作面來保證在推進裝置的各種工況下，主動輪能夠將力可靠地傳遞給履帶。同時必須考慮以下基本要求：

①嚙合形式應保證各元件的順利地進入嚙合和退出嚙合。

②實現無沖擊傳遞力。

③在載荷作用下嚙合面的滑動最小并且在嚙合處的應力也不大。

（2）各種嚙合形式的特點　在T-34和T-44坦克上采用的是板齒嚙合［見圖1-23（a）］。現在已很少采用這種嚙合方式，因為它有以下嚴重缺點：這種嚙合方式的履帶應有兩種外形的履帶板（帶齒的和不帶齒的）以及較大的節距；由于傳遞牽引力的嚙合元件的數量少，故履帶鉸鏈、履帶板齒和主動輪的滑輪的磨損較大。這種嚙合方式中作用于履帶板齒上的牽引力對鉸鏈的軸線產生一種力矩，這種力矩使履帶板與主動輪輪緣分離，造成在履帶板齒脫離嚙合時產生沖擊載荷。

在俄制履帶式輸送車ГТ-С和拖拉機КД-35上采用齒嚙合［圖1-23（b）］。這種嚙合形式對于高速履帶式車輛來說，它也是不夠完善的，因為在主動輪的齒槽內會填滿泥土，功率損失和磨損較大。與板齒嚙合一樣，作用于履帶板齒上的牽引力對鉸鏈軸產生一種力矩，這種力矩使履帶板脫離主動輪輪緣。

在現代履帶式車輛上履帶與主動輪的基本嚙合方式是板孔嚙合［見圖1-23（c）］。板孔嚙合方式在履帶的鉸鏈平面內實現力的傳遞，這就從根本上保證降低其工作的不均勻性和減小噪聲。較小的履帶嚙合銷尺寸可以使主動輪設計成齒距小而齒數多的主動輪，這也使嚙合更加平穩并降低各元件的磨損。按照履帶節距tl與主動輪齒距tz的比值，板孔嚙合分為特殊的和法向的兩種嚙合。

（3）特殊的板孔嚙合　特殊板孔嚙合的特點是主動輪的齒距稍大于一條新履帶的節距tz>tl。特殊的板孔嚙合應用在許多履帶式輸送車上，其目的是為了在金屬鉸鏈磨損的情況下延長履帶的使用壽命。為此目的，主動輪的齒距稍大于一條新履帶的節距tz>tl。這種嚙合（見圖1-23）的工作特點是用主動輪齒圈的一個齒來傳遞牽引力。這樣，伴隨而來的是大的嚙合應力和大的磨損。因為當tz>tl時，使一個齒處于脫離嚙合狀態（后一個齒處在包容弧線上），而隨著鉸鏈的磨損，履帶節距逐步增大；當履帶節距大于主動輪齒距tz<tl時，使一個齒處于嚙合狀態。由于節距與齒距的不相等tz>tl，前、后的齒與相應的嚙合銷相距一個間隙Δ（見圖1-23），因而在進入下一次嚙合時發生某種撞擊。在制動狀態時，主動輪已停止轉動而履帶卻還在慣性力的作用下繼續向前運動，其中的一個嚙合銷從包容弧線上的第一個齒的背面帶撞擊地進入嚙合［見圖1-23（b）］。前面幾塊履帶板的嚙合銷由于履帶節距與主動輪齒距的不相等而向齒頂滑移，其結果可能脫離嚙合。

第二種情況，當tz<tl時，隨著履帶鉸鏈的磨損，嚙合銷向主動輪齒頂滑移的現象可能發生在牽引工況［見圖1-23（c）］。在履帶節距增大10～15mm時，嚙合完全被破壞，需要更換履帶。

為了防止在制動工況時，tz>tl的情況下出現履帶隆起現象，制造過一種雙齒距的特殊嚙合。它與一般的特殊嚙合的區別是，在主動輪的齒槽內制有齒距等于節距tl的特殊凹槽（見圖1-24），當主動輪制動時，履帶嚙合銷被順利地帶入凹槽內。應該指出的是，這種嚙合形式的齒形不對稱，不能實現為了延長齒圈的使用壽命而進行換位修理。

（4）法向板孔嚙合　法向板孔嚙合的特點是主動輪的齒距大體上等于履帶的節距。橡膠金屬鉸鏈履帶的特點是，其節距變化不大，主動輪的節圓直徑d0的變化也不大。這實際上保證了嚙合近于法向。如所指出過的那樣，金屬鉸鏈履帶的銷耳和銷受到磨料磨損使履帶節距tl擴大。隨著履帶節距的增大，履帶板嚙合銷在向齒頂滑移時，在大直徑上進入與主動輪齒的嚙合。如果在這種情況下，憑借特殊的齒形，按鉸鏈的磨損程度在大直徑上保證分別實現條件，等，那么這種嚙合叫做多齒距法向板孔嚙合（見圖1-25）。

法向板孔嚙合的優點是：不只用一個齒來傳遞牽引力，而是用在包容弧線上的幾個齒來傳遞牽引力，這有助于減小嚙合區的力。為了減小齒和嚙合銷接觸區的磨損，重要的是不但要保證減小力，而且要保證它們在相互作用時無滑動。在進入嚙合或退出嚙合時銷子不可避免地要沿齒面滑動。對于單銷式鉸鏈履帶來說，力的傳遞可以有兩種方法：推進法和牽引法。用推進法傳遞力時，主動輪的齒順履帶板移動方向作用在后面幾個銷耳的嚙合銷子上。用牽引法傳遞力時，主動輪的齒將力傳遞在前面幾個銷耳的嚙合銷子上。

對雙銷式橡膠金屬鉸鏈履帶最常見的是通過端連器體實現力的傳遞。這種履帶有壓力差，所以保證端連器體有較為穩定的嚙合姿態。此外，應指出的是，采用與齒圈制成一體的支承輪轂，不但能降低主動輪齒上的載荷，而且相應地提高嚙合壽命50％以上。現在，雙銷式橡膠金屬鉸鏈履帶采用雙重嚙合。所謂雙重嚙合，就是在支承轂上制有不高的特形齒，它們與基本履帶節銷耳的外表面嚙合（見圖1-26）。

（5）單銷式履帶嚙合副　所謂單銷式嚙合副，是指凡相鄰兩塊履帶板都由一根履帶銷連接起來的履帶，這類履帶與主動輪齒圈的嚙合副稱為單銷式嚙合副，如圖1-27所示。T-54A坦克、M113、裝甲輸送車等都是采用了單銷式嚙合副。目前多數噸位較小的軍用履帶式車輛仍然采用單銷式嚙合副，但也有例外，如T-72也采用單銷式嚙合副。

單銷式履帶嚙合副的主動輪齒圈與履帶的嚙合形式與鏈輪與鏈條嚙合相類似，圖1-27表示的是主動輪齒圈與履帶的相互嚙合情況。當車輛前進時，齒圈插入履帶板的嚙合孔內撥動履帶，齒圈與履帶板嚙合孔處鏈銷在a—a弧段處相嚙合；當車輛倒駛時，齒圈反方向撥動履帶，齒圈與履帶板嚙合孔鏈銷在b—b弧段處相嚙合。以上兩種情況齒圈是主動件，履帶是被動件。當車輛轉向時，低速側的齒圈成為被動件，低速側的履帶撥動齒圈在b—b弧段處相嚙合，此時履帶為主動件，當切斷動力使車輛減速行駛或制動時，情況與上述的相同，即履帶為主動件，齒圈為被動件。

根據主動輪齒圈與履帶板的嚙合部位不同，單銷嚙合副可以分為內嚙合和外嚙合兩種：當嚙合部位在該塊履帶板兩履帶銷之間時，這種嚙合形式稱為內嚙合，此時主動輪齒圈插入該塊履帶板嚙合孔內撥動該塊履帶板，如M113等，車輛前進及倒車時，其履帶嚙合副均為內嚙合，即其嚙合部位a—a弧段與b—b弧段均在該塊履帶板的兩履帶銷之間［見圖1-27（b），（c）］。

多數車輛的單銷式嚙合副在前進擋與倒擋都采用內嚙合，只有T-54A坦克在前進擋采用外嚙合。實踐證明，這種嚙合形式在車輛轉向履帶承受橫向力時，履帶在齒圈上的嚙合位置不夠穩定。因為此時齒圈在嚙合孔的較寬一側與鏈銷相嚙合，容易產生橫向移動使履帶板與側裝甲板上推銷鐵產生摩擦，使履帶銷頭部很快磨損。曾有人將履帶調向使用，即前進擋改為內嚙合，倒擋改為外嚙合，這樣齒圈在嚙合孔較窄的一側與鏈銷相嚙合。嚙合位置比較穩定，因而改善了嚙合性能，提高了履帶的使用壽命。

（6）雙銷式履帶嚙合副　所謂雙銷式履帶嚙合副，是指凡相鄰兩塊履帶板由兩根履帶銷及連接套連接起來的，這類履帶嚙合副稱為雙銷式嚙合副，如圖1-28所示。M4A3、M48、M1、豹1和豹2坦克等都采用雙銷式嚙合副。目前采用雙銷式嚙合的主戰坦克越來越多，而噸位較小的車輛仍采用單銷式嚙合。但也有例外，從減小重量出發，T-72坦克仍采用單銷式嚙合副。

3.結構和性能特點

雙銷履帶板每塊履帶板有兩根履帶銷，相鄰履帶板的兩根履帶銷通過連接套、兩側帶斜面的螺栓和螺母連接起來。每根履帶銷的一端都銑有一個平面，帶斜面的螺栓與履帶銷端部的平面配合。帶橡膠襯套的履帶銷按一定的相對位置壓入履帶板的銷耳孔內，裝配后，履帶板在自由狀態下有一個預扭角。如M48坦克預扭角為7°，M4A2坦克為8°，M48采用單誘導齒，M42采用雙誘導齒；后者將連接套和誘導齒合為一體。

雙銷嚙合副的嚙合工況如圖1-28所示，當車輛前進時，齒圈主動撥動鏈銷（即連接套的嚙合圓弧面）；兩者在a—a處相嚙合。當車輛倒駛時，齒圈反方向撥動履帶并與鏈銷在b—b處相嚙合，以上兩種工況齒圈是主動件，履帶為被動件。當車輛減速、制動轉向時，在低速側履帶是主動件，齒圈為被動件。

雙銷嚙合副有如下的性能特點。

①用前進擋及倒擋行駛時，每塊履帶板的兩個鏈銷均能同時與齒圈的兩個凹面相接觸，同時在a—a和b—b處相接觸，由于嚙合孔較寬，前進擋齒圈主動，嚙合副在a—a處相嚙合，此時齒圈另一側與倒擋時鏈銷接觸處b—b間存在較大間隙，當履帶主動時，在消除這段間隙的瞬時不可避免會出現沖擊，而使傳動系承受較大的動載，并且易使主動輪在固定軸上發生松動。當齒圈和鏈銷磨損后，這個問題更為嚴重。

②同樣總長和塊數的履帶，雙銷的活動關節比單銷的多一倍，履帶節距近似縮小50％，提高了履帶的撓性，對減少沖擊和噪聲有利。

③嚙合可靠并且穩定，容易實現多齒嚙合。雙銷式嚙合副其連接套在齒面上的嚙合是兩邊托住的，嚙合位置比較確定，不易產生滑移，同時由于連接套和齒圈工作表面經過機械加工，幾何形狀較精確，這對保證多齒嚙合、降低單齒負荷、提高工作平穩性和壽命較為有利。

④嚙合副接觸處的擠壓應力較小，鏈銷不僅與齒的凹面相嚙合（有些單銷也如此），并且鏈銷圓弧面曲率半徑與齒凹面曲率半徑近似相等（如M60坦克齒面曲率半徑R=24.6mm，鏈銷圓弧面曲率半徑r=23.9mm）。齒面與鏈銷接觸處的擠壓應力σj為

式中　Fzy——正壓力；

b——齒圈寬度；

E——材料的彈性模數；

r——鏈銷曲率半徑；

R——接觸點齒形曲率半徑，對凹齒括號內取負號，因r≈R，故σj較小。

⑤為減小橡膠襯套所承受的剪應力和擠壓應力，以提高使用壽命，應盡可能增大壓入銷耳孔之橡膠襯套的長度。當履帶板寬度bl相同時，雙銷式在結構上可配置較長的膠套，由圖1-29可見，雙銷式∑l=2l4≈0.9bl；而單銷式∑l=2l1+l2≈0.5bl。

⑥雙銷式履帶板在進入及退出嚙合過程中，鉸鏈（橡膠襯套）處相對轉角比單銷式的小。這可從嚙合副進程來分析。

由圖1-30可見，雙銷式進入嚙合端鏈銷位置分別由0、1、2、3點進入嚙合，齒圈沿反時針方向轉動，相當于履帶板向順時針方向轉動搭到齒圈上，鏈銷2、3所在履帶板繞O1轉動，O2轉到與齒圈相嚙合，使鏈銷1處的橡膠襯套轉動θ1角，此時O3轉到，隨后繞轉到，使鏈銷2處的橡膠套轉動θ2角。

對于單銷式，相鄰兩個鏈銷即1與3（無鏈銷2），鏈銷中心為O1及O3點，在進入嚙合過程中鏈銷1處的襯套轉角為θ，鏈銷3由O3點轉到且有

θ=β+θ1+α=θ1+θ2

雙銷式退出嚙合的過程與進入嚙含的過程相反，由圖1-30可見轉到，使鏈銷2處襯套轉過θ2角，隨后又使鏈銷1處的襯套轉過θ1角。

雙銷式嚙合副的缺點是履帶較重，制造成本較高。

（二）簡介

負重輪的功用是，支撐車輛車體在履帶接地段上滾動；并將車輛的重力較均勻地分配在整個履帶接地段上。負重輪（見圖1-31）由輪轂1，螺栓2，輪盤3，輪緣和橡膠緩沖件4，護緣5，密封裝置6，負重輪軸10，軸承8、11，蓋13等組成。當輪緣用輕金屬制造時，為了保護它不被履帶齒磕壞而在其外面裝有鋼圈（護緣5）。

在現代履帶式車輛的履帶推進裝置中，每側有4～7個負重輪。增加負重輪的數量，可以使履帶支承面上的壓力分布均勻，使車輛在承載力差的地面上的通過性變好，使負重輪橡膠圈以及軸承和懸掛裝置各元件上的載荷減小，同樣也可以將負重輪的尺寸設計得小一點。

按不同的原則，負重輪分為兩大類。

（1）按輪緣的數量：單排的和雙排的。

（2）按緩沖程度：無緩沖件的（全金屬的）；內部緩沖的和外部緩沖的（有外橡膠圈的），如圖1-32所示。

對于軍用履帶式車輛負重輪的結構有以下要求：保證在履帶上的滾動阻力最小；在各種條件下的使用壽命較長；負重輪在履帶上滾動時的動負載和噪聲較小；維修簡便；尺寸小，質量輕。

在輕型軍用履帶式車輛上采用單排式負重輪，其結構簡單，在水陸兩用車輛上具有輔助排水的功能，當負重輪傾斜時，外側橡膠圈的過載比較小。但是，在使用這種負重輪時由于履帶必須用有兩個導向齒的履帶板，而可能增加履帶的重量；履帶難以自動清除進入履帶板與導向齒之間的臟雜物；由于橡膠圈的寬度小，而使負重輪下的履帶穩定性變壞；它們的散熱條件也較差。軍用履帶式車輛最適宜于用雙排式負重輪。

剛性輪緣的負重輪在履帶板滾道上的滾動阻力最小。但是它們具有將動載荷傳遞到軸承、履帶板和履帶銷上的特性，特別當車輛高速行駛時更是如此。采用內部緩沖的負重輪的優點是，可以使動載荷下降33％～50％，減小緩沖件的橡膠體積并且緩沖體的防護不易損壞。但是，內部緩沖的負重輪結構復雜，而且也并不一定保證動載荷和噪聲有較大的下降。

外部緩沖的負重輪（實心的外橡膠圈），雖然其相對質量大和橡膠圈極易損壞；但與內部緩沖的負重輪相比，它的優點是將傳遞到軸承和履帶上的動載荷降低5/6～6/7；并且有助于提高行駛平穩性和降低噪聲。合理地選擇負重輪數量及其尺寸，增加外橡膠圈的剛度，正確地布置輪距，減小軸承部件內的摩擦損失，這些都可以達到減小外橡膠圈負重輪的滾動阻力的目的。通過降低靜載荷和動載荷，用高強度材料制造輪轂、輪盤和輪緣，來達到提高負重輪的壽命、減小尺寸和重量的目的。俄羅斯負重輪輪轂用32×06Л鋼鑄造（俄制），或用38CrSi鋼模鍛。輪輞和輪盤用38CrSi鋼制造。如果為了減輕負重輪的重量，可用W-93、W-95輕合金（俄制）制造輪輞和輪盤。護緣用38CrSi鋼制造。全金屬負重輪用27SiMnTi鋼鑄造。緩沖橡膠圈使用的是34PИ-12和34PИ-14橡膠（俄制），用專用黏結劑將橡膠圈黏結在輪緣上。

為了改進負重輪的維修性，最好將負重輪的輪盤在結構上設計成可拆卸的。為了減小負重輪的尺寸，一些車輛采用滾道掛膠的履帶。履帶滾道掛膠還可以降低對負重輪外橡膠圈的壓力，減小其變形和發熱。但也同時使負重輪在掛膠履帶上的滾動阻力增大25％～50％。

（三）托帶輪

坦克每側一般各有三個托帶輪，用于支撐上支段履帶和限制上部履帶的滑移，托帶輪有單輪緣和雙輪緣結構，輪緣有掛膠和不掛膠（金屬型）兩種。為簡化結構縮減尺寸，近代又發展有支托履帶板一側（內側或外側）的托邊輪，其輪緣有金屬型、內緩沖型或外緩沖（輪緣掛膠）型。采用托邊輪一般首尾端布置內托輪，中間布置外托邊輪。其輪體結構相同，僅支座長短不同。托帶輪由輪轂、輪緣、支座、自緊油封和端蓋等組成（圖1-33所示）。

（1）支座　用螺栓固定在車體上。螺栓采用彈簧墊圈和鋼絲兩種方式鎖緊防松。前后兩位置的支座可以互換安裝。

（2）輪轂　通過兩個球軸承支撐在支座軸上。靠車體一側軸承采用迷宮式結構和自緊油封進行密封。輪轂外徑上套壓著緩沖膠圈和鋼質輪緣。軸向用螺母和定位銷將其固定。

（3）端蓋　用螺栓固定在輪轂上，其中有兩個螺孔與內腔相通。可以從一個孔加注潤滑兩個軸承的坦克2號潤滑脂。

有托帶輪方案的優點是：減小上支段履帶的擺動，從而減小履帶鉸接處的功率損失；并且可以采用小直徑負重輪。采用小直徑負重輪有助于降低非懸掛重量和增加負重輪的行程。

無托帶輪方案一般采用大直徑負重輪，負重輪直接支托上支段履帶。這樣，就增加了履帶行駛裝置的重量。這種方案的優點是：履帶脫落的趨勢小，噪聲小。后一點對于薄壁車體來說是很重要的。

（四）誘導輪

兩個誘導輪分別位于車首兩側，兩側誘導輪可以互換安裝。誘導輪典型結構如圖1-34所示。

它由輪轂和兩個焊在輪轂外徑上，并且外表面上有硫化橡膠層的輪緣組成。誘導輪通過一個球軸承和雙列向心短圓柱滾子軸承安裝在曲臂的誘導輪軸上，用螺母軸向固定后再用銷子防松。

輪轂密封：靠車體一側，用裝有氈墊及雙向自緊油封的擋油蓋和裝配時涂有白鉛油的紙墊進行密封。外側采用涂有白鉛油的紙墊和用10個螺栓擰緊的軸頭蓋密封。其中兩個加工在輪轂厚壁處的螺孔與輪轂內腔相通，可以由螺孔向輪轂內加注2號坦克潤滑脂對軸承進行潤滑。為便于識別，在兩個注油孔處擰入的螺栓端面上涂有紅色磁漆。

（五）履帶張緊機構

張緊機構的功用是，通過移動誘導輪來張緊或放松履帶。張緊機構包括：導向裝置，張緊裝置，閉鎖或定位裝置，張緊機構的傳動裝置，緩沖或補償裝置（見圖1-35）。

（1）導向裝置　它決定誘導輪的移動方向并將部分履帶張緊力傳遞給車體。

（2）張緊裝置　按誘導輪軸的移動軌跡形式，張緊裝置分為曲臂型的和直線型的兩種。第一種情況，誘導輪的軸沿圓弧移動；第二種情況，誘導輪的軸沿直線移動。在軍用履帶式車輛上用得最多的是曲臂型張緊裝置，因為其結構比較簡單，使用比較方便。直線型張緊裝置，現在基本上用在誘導輪在低位（放下位置）的履帶推進裝置中。

（3）張緊機構的傳動裝置　移動誘導輪可以直接用手工方式（沒有專門機構，如ПT-76）；但更多的是用張緊機構的傳動裝置來移動誘導輪。張緊機構可以保證乘員在張緊履帶時省力，而在某些情況下，還保證遠距離或自動張緊履帶。后一種張緊機構配有專門的傳動裝置和操縱系統。張緊機構的傳動裝置，可以分為螺桿型、蝸桿型（圓柱面非自鎖型或球面蝸桿可自鎖型）以及液壓傳動型。螺桿傳動機構的結構比較簡單，工作可靠，保證自動制動，所以只要固定誘導輪的位置就足夠了。它們的缺點是效率低；并且，由于受曲臂轉角的限制而使它的尺寸比較大。蝸桿機構［見圖1-35（a）、（b）］的結構最緊湊，所以在有限的空間內好布置。圓柱面蝸桿傳動（T-55，BMP-1）有一個齒處于嚙合狀態，這就限制了傳遞大載荷的可能性，而要求有專門的自鎖裝置。在T-55上有專門的與附加蝸桿傳動機構相連接的端面齒固定聯接式的自鎖裝置；這種裝置使張緊機構復雜化，并且在進行定期檢修工作時也費時間。現在在重型軍用履帶式車輛上，采用不帶自鎖裝置的球面蝸桿傳動裝置的比較簡單的張緊機構［見圖1-35（b）］。帶液壓傳動的張緊機構保證工作輕便，能遠距離張緊履帶，比較容易按壓力表檢查履帶預張緊力的大小和有實現自動張緊的可能性（保持履帶的后部張緊并隨行駛條件改變張緊程度）。由于液壓型張緊機構的尺寸大，因此需要有較大的空間來布置它們。在裝有液壓型張緊機構的輕型軍用履帶式車輛上，可以用液壓鎖將誘導輪固定在履帶張緊后的位置上。在比較重型的車輛上，液壓型張緊機構也同樣需要專門的機械式自鎖機構。

（4）緩沖裝置　保證降低作用于誘導輪、履帶和張緊機構上的動載荷。在軍用履帶式車輛的推進裝置中，由于處在高位的誘導輪碰地的可能性不大，所以不采用緩沖裝置。同時，如果在使用油氣懸掛的車輛上采用緩沖裝置，不但可以降低履帶的動載荷；而且當懸掛裝置發熱和車底距地高度大時，可以部分地補償履帶的預張緊力。

（5）補償裝置　在帶有補償裝置的張緊機構中，誘導輪或主動輪通過桿件系統與前后邊緣負重輪連接，這可以補償履帶傾斜段的松弛程度，使履帶較好地保持穩定的形狀，減小推進裝置內的動載荷和更加充分地實現負重輪的靜行程。但是，不管是緩沖裝置，還是補償裝置，都使張緊裝置的結構復雜化，所以，現在在軍用履帶式車輛上都采用比較簡單的、體積比較小的、能在履帶預張緊之后將誘導輪定位的張緊機構。

安裝在坦克前部左、右側的誘導輪支架上，與誘導輪一起調節履帶的松緊程度。結構形式為單蝸桿式，主要由支架、曲臂、蝸輪和蝸桿、螺桿、軸套、支撐套、摩擦片、橡膠圈、蓋等組成。蝸輪和蝸桿間為球面嚙合，其特點是二者同時嚙合的齒數增多，因而可以承受更大的沖擊載荷和履帶的張緊力。

①支架　焊在車體前部兩側，支架外端孔內裝有軸套，軸套內鑲有為防止軸向移動而采用翻邊處理的銅襯套；支架內端孔也裝有經翻邊處理的銅襯套。它們分別作為曲臂軸的內外支點。

②曲臂　由曲臂軸、曲臂、誘導輪軸三部分組成。在曲臂軸上裝有軸套、支承套和用花鍵連接的蝸輪。通過調節安裝在軸套與支架之間的調整墊，使三者在圓螺母擰緊定位后，既能相互接觸又能進行相對轉動，同時調節蝸輪與蝸桿的正確嚙合位置。在用螺栓固定在支架上的軸套與曲臂端面之間還裝有密封用的橡膠圈。

焊在曲臂上的兩個擋塊與用螺栓固定在軸套上的限制塊，限定曲臂的轉角在240°范圍內，以避免在調節履帶時蝸輪與蝸桿脫開嚙合。同時，在安裝和更換蝸輪時，應注意使蝸輪上刻線與曲臂花鍵端面上的刻線位于同一平面內。曲臂上還焊有確定履帶調整器鎖緊方法的指針。

③蝸輪　通過內花鍵與曲臂軸相連。其一端靠住支撐套，另一端用螺母固定和銷子鎖緊。

④蝸桿　安裝并支撐在支架內的上、下襯套上。在其內螺紋孔中安裝著閉鎖用的螺桿。上襯套上端裝有用螺釘固定的橡膠墊和端蓋，下端與蝸桿之間裝有上環。下襯套和下蓋用螺栓固定在支架下端，下襯套上端與蝸桿之間裝有下環。下襯套的外徑環槽中還裝有密封橡膠圈，它與支架之間安裝的調整墊則是用于調整蝸輪和蝸桿正確的嚙合位置。

⑤螺桿　其上部加工的六方體用于利用工具轉動螺桿。

⑥下端蓋　蓋上裝有兩個用紙墊密封、鋼絲鎖緊的螺塞，用于排除潛渡后裝置內的積水。

（六）履帶

履帶由相互間用履帶銷連接起來的履帶板組成。按所用材料的不同，履帶分為全金屬履帶板、著地面（底面）掛膠的履帶板、滾道面（負重輪與履帶相接觸的平面）掛膠的履帶板、滾道面和著地面都掛膠的履帶板。履帶銷著地面和滾道面只要有一處掛膠，就通稱為掛膠履帶板。著地面掛勝的履帶板在瀝青公路日益增多的今天，其優點尤為顯著。滾道面掛膠的履帶板能緩解和負重輪的沖擊；并能提高負重輪橡膠輪緣的使用壽命。但同時也增加了行駛阻力。美國坦克幾乎都采用滾道面掛膠履帶板。履帶銷掛膠可以提高履帶板的使用壽命和效率，減少噪聲，并能改善嚙合副的嚙合質量。按金屬履帶板板體的制造方法，履帶分為鑄造的、模鍛的和焊接的。按履帶板間連接的形式，履帶分為單銷式和雙銷式。按鉸鏈（履帶銷）的結構，履帶分為金屬鉸鏈和橡膠金屬鉸鏈履帶（又叫銷耳掛膠履帶）。

履帶分為無鉸鏈式（帶式）和鉸鏈式（鏈環式），鉸鏈式履帶由許多單個鏈環（履帶板）組成，鏈環彼此之間用外摩擦和內摩擦鉸鏈連接在一起，外摩擦是在開式或閉式滑動（滾動）鉸鏈中產生的，內摩擦是在橡膠金屬鉸鏈中產生的。

制有開式滑動鉸鏈的履帶的特點是結構簡單，工藝性好，成本低，質量輕和在使用過程中易于更換損壞的鏈環，所有這些使得這種履帶被廣泛應用。這種履帶總共只由兩個零件組成；履帶板和履帶銷（有時采用限位彈性墊圈或在帶墊圈的開口銷以防履帶板軸向移動），這種連接不要求高精度。零件的結構簡單可使其生產自動化。履帶的剛度好，在拉伸和縱向扭轉時能保證其在履帶鏈環上具有良好的穩定性。該履帶的缺點是壽命短（特別是在磨蝕性高的土壤上行駛），這是由于鉸鏈的強烈磨損所造成的。比如在白俄羅斯和波羅的海沿岸地區，用于主戰坦克的制有開式鉸鏈的履帶的使用壽命約為1500km，用于輕型軍用履帶車輛約為1200km。壽命如此低的原因是鉸鏈過度磨損使履帶板節距過分增大而與主動輪不能正常嚙合。

曾嘗試用工藝方法（例如：鍍鉻，滲碳等）來增加鉸鏈的耐磨性，但沒取得顯著的效果。在履帶銷表面上滲硼0.12～0.25mm深，在使用初期鉸鏈的抗磨性增大了4～9倍。但是這使得履帶的壽命在上述使用條件下總共增加800～1200km，因為在滲硼層磨損之后這種效果就完全消失了，如果繼續增大滲硼層的厚度，就會使履帶銷本身的疲勞強度降低到危險極限。因此，在現代軍用履帶車輛上采用制有開式鉸鏈的履帶是很有限的。

制有閉式鉸鏈的履帶，其摩擦面是用各種不同形式的密封裝置保護防止落入土壤的磨蝕微粒。但是為了配置密封裝置幾乎是要加倍地增加鉸鏈的工作直徑，從而會增加履帶的質量和鉸鏈內的摩擦力矩。為了減少摩擦功率損耗，鉸鏈的工作表面涂以潤滑油或覆以減磨耐磨材料。

閉式鉸鏈的履帶的耐久性通常是由密封元件的可靠性來決定的，密封元件的損壞或磨損（由于較高的動力載荷，軸向移動，直接與土壤接觸等），從而導致鉸鏈的加劇磨損。由于被密封部位的數量很大（一條履帶上約有1000處），所以難以實現可靠性有更大的提高。閉式鉸鏈的履帶的壽命比開式鉸鏈履帶的壽命只大一倍。閉式鉸鏈履帶在目前主要是用在履帶運輸牽引車上。

在橡膠金屬鉸鏈履帶中，履帶銷和履帶板的相對運動是借助橡膠元件的彈性扭轉變形來實現的。

橡膠金屬鉸鏈履帶的質量比開式鉸鏈履帶的要大，在制造方面也比較復雜，但是其壽命高。

除此以外，還有其他方面的優點：節距的穩定性高，從而能大大地增加與主動輪嚙合的使用期限；車輛行駛時暴露目標的噪聲比較低；功率耗損小，因而燃料耗量低；由于它和地面之間是彈性作用，動載荷小，從而能減小了在加速和制動時由于車體振動出現的沖擊影響；由于減少了拉緊履帶的次數和取消了由于鉸鏈磨損致使履帶變長而需定期地去除履帶板這道工序，從而使行走系統技術保養的工作量減小。目前，大多數現代軍用履帶車輛都裝備了這種履帶。

無鉸鏈帶式履帶是借助膠布或橡膠鋼絲帶彈性基體可彎曲而變形的，在其上固定有金屬鏈環，能保證與地面附著和主動嚙合并能將履帶穩定在負重輪下面。帶式履帶被用在具有特別高的通過性的車輛上。帶式履帶無鉸接功率損耗效率高，噪聲低、質量輕是履帶發展的方向。

坦克和其他軍用履帶車輛暫不采用帶式履帶，這是因為易于損壞和可維修性低（在斷裂時需更換整條履帶，或者更換相當長的一段）。除此之外，在縱向扭轉和彎曲時具有較大的易變形性，帶式履帶較易脫落。

用于保證坦克在松軟地面上仍具有較高通過性；實現履帶推進裝置的牽引力和制動力。上述主戰坦克履帶以金屬鉸鏈式為主，需要時也可以換裝防滑履刺式履帶或掛膠式履帶。現對其典型結構簡述如下。

1.金屬履帶

圖1-36為輸送車的履帶板，其材料為高錳鋼（ZGMn13），前進擋及倒擋時均為內嚙合，著地筋為間斷直線式。為配合單負重輪緣、采用雙誘導齒。履帶銷的固定采用擋圈卡環式結構，但使用中擋圈和卡環容易脫落。

圖1-37為中坦克的履帶板，其材料為高錳鋼（ZGMn13），前進擋時為外嚙合，倒擋時為內嚙合。著地筋為間斷直線式。為配合雙負重輪緣采用單誘導齒。由38CrSi鋼制造的履帶銷軸向沒有固定，用焊在車體側甲板上的推銷鐵來防止履帶銷沿軸向脫出。這種結構形式使履帶銷端部經常和推銷鐵摩擦，消耗功率又使履帶銷端部磨損嚴重。

曾采用過在兩相鄰履帶板銷耳間安放卡環的結構，使卡環限制履帶銷軸向移動，這種結構試車后效果很好，未發現推銷鐵磨履帶銷端部情況。當通過冰雪及沼澤地帶為增加附著性能，備有防滑板，它可通過墊塊，螺栓將其固定在履帶板上，間隔數塊履帶板安裝一塊防滑板（圖1-38），但工作不夠可靠。

圖1-39為水陸坦克的履帶板，前進擋和倒擋時均為內嚙合，著地筋為人字形，具有較好的附著性能，排泥較好。履帶銷的固定采用擋圈卡環式結構。

2.敷膠的履帶和橡膠金屬鉸鏈履帶

圖1-40是M4A2坦克的敷膠履帶，雙銷式。履帶板金屬構架兩邊敷有橡膠，以提高推進裝置工作的平穩性并保護路面不受破壞。但與金屬履帶板比較，其附著性能稍差。它還采用了橡膠金屬鉸鏈，每塊履帶板有兩根履帶銷（雙銷式），與單銷式相比較其重量較重。

圖1-41是改進后的M4A2履帶板，單銷式，在中間有一個誘導齒，改變了鉸鏈結構。增加了履帶板的寬度。在每個較寬的銷耳內壓入四個帶橡膠襯套的銷耳套。履帶銷與銷耳套用鍵連接。在履帶板窄的銷耳內沒有銷耳套，履帶銷利用平面和楔子固定在耳孔中，楔子用鉚邊的方法擋住。

圖1-42為一種試驗型敷膠履帶板，為不破壞公路路面，擴大平時部隊訓練車輛的通行范圍。在履帶板金屬板體上敷有一層橡膠。金屬板材料為高錳鋼（ZGMn13），履帶銷材料為38CrSi，橡膠采用混煉型聚氨酯橡膠。試車表明這種掛膠履帶板可在各種路面、各種地形下行駛4000km以上，在坡道上拖載性能與原金屬履帶板基本相同，但轉向阻力稍微增大。試驗表明混煉型聚氨酯橡膠具有機械強度高、耐磨損、耐撕裂、黏結力強、低溫性能好等特點，應用于金屬履帶板掛膠是比較合適的。

M113裝甲輸送車的履帶板中，內側負重輪滾道及外側接地處均敷有橡膠，前者直接敷在履帶板的板體上，后者敷在一塊沖壓的薄鋼板上，用螺栓和螺母固定在履帶板的板體上。因履帶上下兩面均敷有橡膠，因而減少了噪聲并保護路面不被破壞。在所有的銷耳內壓入帶有橡膠襯套的銷耳套，銷耳套的八角形內孔與八角形斷面的履帶銷配合。履帶卷繞時，銷與銷耳套間無相對轉動，而是橡膠襯套發生彈性變形，避免了履帶銷和銷耳內孔的機械磨損、沖擊和噪聲，延長了履帶的使用壽命。履帶銷的兩端用螺母固定，防止履帶銷脫落。

掛膠履帶具有降低行駛噪聲、提高行動部分效率和保護路面的三大功能。在使用這種履帶時，需要更換主動輪上的齒圈。

3.單誘導齒金屬履帶

每條履帶由若干塊履帶板、履帶銷和彈性卡環組成，結構如圖1-43所示。

（1）履帶板：由耐磨的高錳鋼鑄造而成。板體兩端有與主動輪齒圈相嚙合的嚙合孔，板兩側加工有9個銷耳孔；一個誘導齒用于規正履帶，并防止坦克轉向或側傾行駛時履帶脫落。履帶板接地一面上鑄有橫、縱向加強筋，用于提高剛度和強度，以及與地面的附著力。

（2）履帶銷：用于履帶板之間的連接。其一端為圓形銷頭，組裝履帶時應將其放在靠車體一側，利用側減速器箱蓋上的推銷鐵將向外竄動的履帶銷推回。裝在兩塊履帶板銷耳之間，并卡在履帶銷頭部環槽內的彈性卡環，用于限制履帶銷的竄動，以減少履帶銷頭與推銷鐵之間的磨損。

4.防滑式履帶

可提高坦克在冬季起伏地、冰雪地、冰川上行駛的通過性能。如圖1-44所示，它由金屬鉸鏈式履帶板及每隔四塊裝一塊的錐孔履帶板和防滑履刺組成。防滑履刺接地端為三棱形，另一端為圓錐形。使用時從接地面一側將履刺圓錐形一端打入錐孔履帶板中。

5.新型履帶

美國陸軍坦克與機動車輛司令部目前正在為現有的和未來的坦克裝甲車輛研制不同重量級的通用雙銷可更換襯墊式履帶，我國重型車輛也采用該型履帶。其目的在于通過提高履帶壽命來降低其使用和后勤支援費用。現已研制出新型的T150、T154和T158三種型號的雙銷可更換襯墊式履帶，并正在研制更新型的下一代戰車用的履帶。結構更合理、且質量輕、使用壽命更長。

履帶板在裝配時應使橡膠襯套預扭一個角度，即兩塊履帶板裝好后在自由狀態下相互成一定角度，這可以減少橡膠襯套向一個方向的扭轉變形量，使工作中橡膠襯套能向兩個方向扭轉變形以減小橡膠襯套的扭轉應力，減少橡膠襯套變形時消耗的能量以提高行走系統的效率。如M4A2履帶板的預扭角為14°。