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疾行小车

2014-06-11

中学科技 2014年1期
关键词:顶盖底盘底座

制作一辆电动小车是喜欢动手制作的人基本都想要体验的一次经历。电动小车的外形千差万别,但从传动方式来说基本上可分为4种:摩擦传动、皮带传动、齿轮传动和链条传动。本刊以PVC材料为结构制作几款不同传动方式的电动小车,并从中了解几种传动方式之间的区别。本期介绍的是一款摩擦传动的疾行小车。

该款疾行小车由常规电池驱动直流电机高速转动,再通过由“摩擦轮组”构成的“减速传动机构”,以“降低转速、提高力量”的方式传输到车轮上,驱动车轮转动,最终带动小车前进。

【结构组成】摩擦传动是利用互相接触在一起的摩擦轮进行力的传输,由于需要以摩擦轮之间的摩擦力作为动力,因而需设法增大摩擦轮之间的接触面积,这主要是通过包裹皮革、橡胶等摩擦因数比较大的材料,并且需要施加一定的压力。

【安装精度】摩擦传动通过摩擦轮触碰进行动力传输,因此对摩擦轮安装位置的精度要求较高,要确保摩擦轮互相之间施加的压力适中,否则过松容易打滑,过紧容易卡住。

摩擦传动的传输距离不是太大,主要由转动件之间的轴中心距离决定,即转动件的直径越大传输距离越远。

由于摩擦轮之间的运动传递主要依靠摩擦力,动力损耗会比较大,摩擦传动只适合小功率车,否则容易产生打滑现象。

摩擦传动产生的噪音不算太大。

摩擦传动机构的成本较低,但磨损较大,特别是外层包裹的摩擦材料需要经常更换。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转动方向是正好相反。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转速n(或角速度)跟两者的半径r(或直径d)成反比关系,比值i 称为传动速度比:

摩擦传动小车共有三个轮子,其中两个后轮直接获得动力,为主动轮;前轮是在与地面摩擦时被带动,为从动轮,即电机带动小摩擦轮转动,小摩擦轮再带动大摩擦轮转动,经过减速,大摩擦轮获得了更大的力量(扭矩),从而带动小车前进。

减速比 = 小摩擦轮直径÷大摩擦轮直径

比如,两个摩擦轮的直径分别为4毫米和29毫米,则可知对应减速机构的减速比大约为: 4÷29=1/7.25,即电机的轴每转7.25圈,车轮才转1圈;同时车轮上获得的扭矩是电机的7.25倍。

制作过程:

1. 截取6.5厘米的一段PVC方槽作为小车的底盘。在底盘侧边分别距离一端边缘0.5厘米和5厘米的位置打孔,作为车轴的轴承孔。

2. 把两个橡胶圈分别套到两个滑轮边缘的轨道上,做成两个带轮胎的后轮车轮。把塑料垫圈作为车轴套,将长车轴固定在底盘上,把两个车轮直接套到长车轴的两端。

3. 在底盘前端中线开一个长2.5厘米、宽1厘米的槽,用短轴把前轮安装到底盘前端的轴承孔上。

4. 剪一段8厘米的线槽槽盖作为小车顶盖,并开一个长3厘米、宽0.8厘米的槽。

5. 沿着顶盖中线在距离前端(开槽一侧)边缘分别4.5厘米、5.5厘米的位置开两个孔,并把顶盖边缘的各个顶点都剪成倒角。

6. 截切一段长5厘米、宽1厘米的PVC长条,在中心位置打孔,并每隔1厘米画一条线作为折痕,用尖嘴钳折成一个电源座。

7. 电源底座,用502胶水粘贴固定在顶盖上,把电池盒固定到电源底座上,最后把电池盒上的红黑两根导线透过顶盖上靠近底座的那个小孔穿入,利用线槽原来的轨道卡扣结构,可以把顶盖直接安装到底盘上。

8. 制作动力部分。把小齿轮套到电机的轴上。剪一段长6毫米左右的橡胶管。把橡胶管套在小齿轮上面,同时注意不要让橡胶管根部碰到电机的外壳。电机轴上的小摩擦轮制作好了。

9. 截取一段长2.5厘米、宽0.8厘米的PVC方块作为电机的底座。在距离一侧边缘0.5厘米的位置上,钻一个直径为2厘米的螺丝安装固定孔。用透明胶布把电机粘贴在底座上。把连着底座的电机移到小车顶盖上,使得电机轴上的小摩擦轮与右侧后轮紧密贴合。在小车顶盖上与电机底座上的小孔相对的位置也打一个孔。

10. 用螺丝把电机底座固定在小车顶盖上,可以用热熔胶再固定一下。

11. 把拨动开关用热熔胶粘贴到小车顶盖内侧的后端边缘上。红黑导线从小车顶盖内侧引出,拉紧导线,剪去多余的导线,如图焊接在拨动开关上。

12. 红黑两根导线从顶盖背面靠后的一个小孔穿过去,再分别焊接到电机的两根引脚电极上。完成整个电路的焊接,然后尝试装上电池,通过拨动开关应该可以控制电机的转停。

13. 装上电池,把小车顶盖从底盘后端对着卡扣套上去,并沿着轨道推入。调整小车顶盖与底盘之间的相对位置,使大、小摩擦轮之间能协调工作,然后用热熔胶固定位置。

14. 一个摩擦传动小车就完成了,可以给小车加一些装饰使其更加美观,对机械以及动力结构等方面感兴趣的朋友也可以来实践一下。

制作一辆电动小车是喜欢动手制作的人基本都想要体验的一次经历。电动小车的外形千差万别,但从传动方式来说基本上可分为4种:摩擦传动、皮带传动、齿轮传动和链条传动。本刊以PVC材料为结构制作几款不同传动方式的电动小车,并从中了解几种传动方式之间的区别。本期介绍的是一款摩擦传动的疾行小车。

该款疾行小车由常规电池驱动直流电机高速转动,再通过由“摩擦轮组”构成的“减速传动机构”,以“降低转速、提高力量”的方式传输到车轮上,驱动车轮转动,最终带动小车前进。

【结构组成】摩擦传动是利用互相接触在一起的摩擦轮进行力的传输,由于需要以摩擦轮之间的摩擦力作为动力,因而需设法增大摩擦轮之间的接触面积,这主要是通过包裹皮革、橡胶等摩擦因数比较大的材料,并且需要施加一定的压力。

【安装精度】摩擦传动通过摩擦轮触碰进行动力传输,因此对摩擦轮安装位置的精度要求较高,要确保摩擦轮互相之间施加的压力适中,否则过松容易打滑,过紧容易卡住。

摩擦传动的传输距离不是太大,主要由转动件之间的轴中心距离决定,即转动件的直径越大传输距离越远。

由于摩擦轮之间的运动传递主要依靠摩擦力,动力损耗会比较大,摩擦传动只适合小功率车,否则容易产生打滑现象。

摩擦传动产生的噪音不算太大。

摩擦传动机构的成本较低,但磨损较大,特别是外层包裹的摩擦材料需要经常更换。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转动方向是正好相反。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转速n(或角速度)跟两者的半径r(或直径d)成反比关系,比值i 称为传动速度比:

摩擦传动小车共有三个轮子,其中两个后轮直接获得动力,为主动轮;前轮是在与地面摩擦时被带动,为从动轮,即电机带动小摩擦轮转动,小摩擦轮再带动大摩擦轮转动,经过减速,大摩擦轮获得了更大的力量(扭矩),从而带动小车前进。

减速比 = 小摩擦轮直径÷大摩擦轮直径

比如,两个摩擦轮的直径分别为4毫米和29毫米,则可知对应减速机构的减速比大约为: 4÷29=1/7.25,即电机的轴每转7.25圈,车轮才转1圈;同时车轮上获得的扭矩是电机的7.25倍。

制作过程:

1. 截取6.5厘米的一段PVC方槽作为小车的底盘。在底盘侧边分别距离一端边缘0.5厘米和5厘米的位置打孔,作为车轴的轴承孔。

2. 把两个橡胶圈分别套到两个滑轮边缘的轨道上,做成两个带轮胎的后轮车轮。把塑料垫圈作为车轴套,将长车轴固定在底盘上,把两个车轮直接套到长车轴的两端。

3. 在底盘前端中线开一个长2.5厘米、宽1厘米的槽,用短轴把前轮安装到底盘前端的轴承孔上。

4. 剪一段8厘米的线槽槽盖作为小车顶盖,并开一个长3厘米、宽0.8厘米的槽。

5. 沿着顶盖中线在距离前端(开槽一侧)边缘分别4.5厘米、5.5厘米的位置开两个孔,并把顶盖边缘的各个顶点都剪成倒角。

6. 截切一段长5厘米、宽1厘米的PVC长条,在中心位置打孔,并每隔1厘米画一条线作为折痕,用尖嘴钳折成一个电源座。

7. 电源底座,用502胶水粘贴固定在顶盖上,把电池盒固定到电源底座上,最后把电池盒上的红黑两根导线透过顶盖上靠近底座的那个小孔穿入,利用线槽原来的轨道卡扣结构,可以把顶盖直接安装到底盘上。

8. 制作动力部分。把小齿轮套到电机的轴上。剪一段长6毫米左右的橡胶管。把橡胶管套在小齿轮上面,同时注意不要让橡胶管根部碰到电机的外壳。电机轴上的小摩擦轮制作好了。

9. 截取一段长2.5厘米、宽0.8厘米的PVC方块作为电机的底座。在距离一侧边缘0.5厘米的位置上,钻一个直径为2厘米的螺丝安装固定孔。用透明胶布把电机粘贴在底座上。把连着底座的电机移到小车顶盖上,使得电机轴上的小摩擦轮与右侧后轮紧密贴合。在小车顶盖上与电机底座上的小孔相对的位置也打一个孔。

10. 用螺丝把电机底座固定在小车顶盖上,可以用热熔胶再固定一下。

11. 把拨动开关用热熔胶粘贴到小车顶盖内侧的后端边缘上。红黑导线从小车顶盖内侧引出,拉紧导线,剪去多余的导线,如图焊接在拨动开关上。

12. 红黑两根导线从顶盖背面靠后的一个小孔穿过去,再分别焊接到电机的两根引脚电极上。完成整个电路的焊接,然后尝试装上电池,通过拨动开关应该可以控制电机的转停。

13. 装上电池,把小车顶盖从底盘后端对着卡扣套上去,并沿着轨道推入。调整小车顶盖与底盘之间的相对位置,使大、小摩擦轮之间能协调工作,然后用热熔胶固定位置。

14. 一个摩擦传动小车就完成了,可以给小车加一些装饰使其更加美观,对机械以及动力结构等方面感兴趣的朋友也可以来实践一下。

制作一辆电动小车是喜欢动手制作的人基本都想要体验的一次经历。电动小车的外形千差万别,但从传动方式来说基本上可分为4种:摩擦传动、皮带传动、齿轮传动和链条传动。本刊以PVC材料为结构制作几款不同传动方式的电动小车,并从中了解几种传动方式之间的区别。本期介绍的是一款摩擦传动的疾行小车。

该款疾行小车由常规电池驱动直流电机高速转动,再通过由“摩擦轮组”构成的“减速传动机构”,以“降低转速、提高力量”的方式传输到车轮上,驱动车轮转动,最终带动小车前进。

【结构组成】摩擦传动是利用互相接触在一起的摩擦轮进行力的传输,由于需要以摩擦轮之间的摩擦力作为动力,因而需设法增大摩擦轮之间的接触面积,这主要是通过包裹皮革、橡胶等摩擦因数比较大的材料,并且需要施加一定的压力。

【安装精度】摩擦传动通过摩擦轮触碰进行动力传输,因此对摩擦轮安装位置的精度要求较高,要确保摩擦轮互相之间施加的压力适中,否则过松容易打滑,过紧容易卡住。

摩擦传动的传输距离不是太大,主要由转动件之间的轴中心距离决定,即转动件的直径越大传输距离越远。

由于摩擦轮之间的运动传递主要依靠摩擦力,动力损耗会比较大,摩擦传动只适合小功率车,否则容易产生打滑现象。

摩擦传动产生的噪音不算太大。

摩擦传动机构的成本较低,但磨损较大,特别是外层包裹的摩擦材料需要经常更换。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转动方向是正好相反。

对于摩擦传动,相邻两个摩擦轮的转速n(或角速度)跟两者的半径r(或直径d)成反比关系,比值i 称为传动速度比:

摩擦传动小车共有三个轮子,其中两个后轮直接获得动力,为主动轮;前轮是在与地面摩擦时被带动,为从动轮,即电机带动小摩擦轮转动,小摩擦轮再带动大摩擦轮转动,经过减速,大摩擦轮获得了更大的力量(扭矩),从而带动小车前进。

减速比 = 小摩擦轮直径÷大摩擦轮直径

比如,两个摩擦轮的直径分别为4毫米和29毫米,则可知对应减速机构的减速比大约为: 4÷29=1/7.25,即电机的轴每转7.25圈,车轮才转1圈;同时车轮上获得的扭矩是电机的7.25倍。

制作过程:

1. 截取6.5厘米的一段PVC方槽作为小车的底盘。在底盘侧边分别距离一端边缘0.5厘米和5厘米的位置打孔,作为车轴的轴承孔。

2. 把两个橡胶圈分别套到两个滑轮边缘的轨道上,做成两个带轮胎的后轮车轮。把塑料垫圈作为车轴套,将长车轴固定在底盘上,把两个车轮直接套到长车轴的两端。

3. 在底盘前端中线开一个长2.5厘米、宽1厘米的槽,用短轴把前轮安装到底盘前端的轴承孔上。

4. 剪一段8厘米的线槽槽盖作为小车顶盖,并开一个长3厘米、宽0.8厘米的槽。

5. 沿着顶盖中线在距离前端(开槽一侧)边缘分别4.5厘米、5.5厘米的位置开两个孔,并把顶盖边缘的各个顶点都剪成倒角。

6. 截切一段长5厘米、宽1厘米的PVC长条,在中心位置打孔,并每隔1厘米画一条线作为折痕,用尖嘴钳折成一个电源座。

7. 电源底座,用502胶水粘贴固定在顶盖上,把电池盒固定到电源底座上,最后把电池盒上的红黑两根导线透过顶盖上靠近底座的那个小孔穿入,利用线槽原来的轨道卡扣结构,可以把顶盖直接安装到底盘上。

8. 制作动力部分。把小齿轮套到电机的轴上。剪一段长6毫米左右的橡胶管。把橡胶管套在小齿轮上面,同时注意不要让橡胶管根部碰到电机的外壳。电机轴上的小摩擦轮制作好了。

9. 截取一段长2.5厘米、宽0.8厘米的PVC方块作为电机的底座。在距离一侧边缘0.5厘米的位置上,钻一个直径为2厘米的螺丝安装固定孔。用透明胶布把电机粘贴在底座上。把连着底座的电机移到小车顶盖上,使得电机轴上的小摩擦轮与右侧后轮紧密贴合。在小车顶盖上与电机底座上的小孔相对的位置也打一个孔。

10. 用螺丝把电机底座固定在小车顶盖上,可以用热熔胶再固定一下。

11. 把拨动开关用热熔胶粘贴到小车顶盖内侧的后端边缘上。红黑导线从小车顶盖内侧引出,拉紧导线,剪去多余的导线,如图焊接在拨动开关上。

12. 红黑两根导线从顶盖背面靠后的一个小孔穿过去,再分别焊接到电机的两根引脚电极上。完成整个电路的焊接,然后尝试装上电池,通过拨动开关应该可以控制电机的转停。

13. 装上电池,把小车顶盖从底盘后端对着卡扣套上去,并沿着轨道推入。调整小车顶盖与底盘之间的相对位置,使大、小摩擦轮之间能协调工作,然后用热熔胶固定位置。

14. 一个摩擦传动小车就完成了,可以给小车加一些装饰使其更加美观,对机械以及动力结构等方面感兴趣的朋友也可以来实践一下。

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