【zsx4mp】DIY一款极简的直桥强爬

zsx4mp · 发表于 2018-8-27 10:45:06

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本帖最后由 zsx4mp 于 2018-8-27 11:37 编辑

之前做了第一辆完整的遥控攀爬车，独立悬架带轮边减速器，性能还是不错的。
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苦于这辆车零件太多，结构太复杂，整个设计过程持续太久了，并且每次保养都得拆装好久，于是决定设计一辆简化版的攀爬模型，使用前后直桥的结构。
由于设计时手头仅有一台线切割机床可用，因此工艺完全是按照线切割设计的。考虑到车速较慢，路面垂向冲击较小，同时为了降低成本，只设计了后悬架连杆，前悬架与车身为刚性连接，靠轮胎缓冲。为了使通过性更好，将跨越角确定在90度（即能够通过直角台阶而不托底）。
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受到加工方式的限制，桥壳由很多零件组成，使用片体零件层叠的方式组成减速器壳体和转向节，4130钢管焊接法兰作为桥管。这让这辆车继承了第一辆独立悬架攀爬的整体风格。
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桥载电机（MOA）的强爬动力布置形式，使用两个低速高扭的555电机。
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转向按照最简单的方法设计了一个粗略的阿克曼转向梯形。转向短拉杆特殊的形状，是为了避免运动干涉，这个形状是逐点拟合出来的。
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车架使用不锈钢和铝合金加工，然后拼接起来，形成框架结构。由于这辆车前桥没有缓冲减震结构，所以车架前部（左）用支架直接固定在车桥上。车架后部（右）设计了连杆和减震器的安装点。
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因为零件数量比较少，因此加工只用了半个月就完成了。整车零部件见下图。（加工完后清洗切削液，晾干的时候顺便摆的，摆完还是挺有成就感的）。
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首先是桥壳，桥壳是加工的难点。桥管要与法兰焊接到一起，为了保证焊接的垂直度，采用了夹具保证相对位置关系。同时焊接时还要小心的在对称位置逐点焊接，使焊接应力尽量互相抵消。
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虽然用了夹具，但是焊接应力还是使法兰与管件不垂直，所以又通过车削的方式使法兰安装平面与管件垂直。
桥壳完成了，下一步就是半轴了。后桥没有转向功能，半轴就是一整根管链接轮毂。前桥需要转向，因此半轴需要有万向节。万向节依旧使用自行设计的结构，由钢珠和钢管加工而成。
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齿轮仍使用的拆机件，所以这辆车一样不能做出来相同的第二辆了。
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到此，车桥便完成了。
接下来组装的是车身。车身的零件连接方式为类似榫接的方式，将榫头插进榫眼达到定位的目的，然后压弯伸出的部分，达到固定的目的。通过空间结构的设计，车身刚度还是不错的。
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机械部分除了车桥就是车身了，这两部分完成，机械部分就差不多了。加上连杆、减震器、舵机、车轮，就是完整的机械底盘了。
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电控部分使用的最简单的形式，电池、单电调、2通道遥控、单舵机，没有断传功能，没有四轮转向功能。
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完成后总质量约2.7kg（模型估算质量2.54kg）；重心高度约85mm；跨越角90°。前轮能扒得上的台阶，基本就能上去了，这都得益于高高的“肚皮”。
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还是放一些视频吧。

（树根）

（台阶-1）

（台阶-2）

（台阶-3）

（石头-1）

（石头-2）
然而由于使用的是尼龙齿轮，电机轴也是光轴，没有紧固结构，导致电池齿轮在轴上打滑，扭矩不能输出，所以决定更换电机。然而转速扭矩特性和之前的电机一样，输出轴还带花键的没有找到，所以只能买了两个高速的540电机了。
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