书城教材教辅培养学生动手能力小丛书:教你制作车辆模型
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第19章 无传动机构电动车模型

本节介绍两种没有专门传动机构的简易电动车辆模型,可以采用废旧材料,取材方便,成本低,适合初学者制作。

一、双轮直接驱动电动车模型

1.结构原理

这辆模型由前轮、后轮、车架(底盘)和动力装置等组成,如图4-2-1所示。

图4-2-1双轮直接传动电动车辆模型实体图它的驱动原理比较简单,两只后驱动轮直接安装在电动机的加长轴上,成为特殊的直接驱动电动车辆模型。因为它没有减速机构,所以具有速度快的特点。前桥采用手动定向机构,行驶方向可以任调节。它是一种适宜进行圆周竞速比赛的车辆模型。

2.零部件的选用和制作

(1)车身的制作

取废食品罐头铁皮一张,按图4-2-2裁剪车身。图4-2-2所示只是车架的比例尺寸,在实际制作的时候,可以根据所用的铁皮材料有所伸缩。

车身裁剪好以后,可按图所示弯折成形。车身的两边弯成双层,以加强机械强度。车身腰部铁皮朝外下弯成沟槽,便于套橡皮圈紧固电池。电池正极和负极的引发触片必须垫塑料片,以便同车架绝缘,避免造成电池短路事故。

图4-2-2车身的比例尺寸

(2)车轮的制作

可以利用废干电池制作。取一号废干电池四节,拆出底部后盖的圆铁片作车轮。在铁片的圆心钻一个同电动机轴一样粗细的轴孔,再剪四块长93毫米、宽5毫米的铁皮做轮箍,紧紧地箍在圆铁皮周围,用锡焊牢。为了便于轮箍的焊接,可按图4-2-3所示剪一个圆环作为固定夹具,旋紧夹具螺丝,使轮箍紧固在圆铁片上再焊接。

车轮焊好后在轮箍外贴一层胶布,剪一段5毫米宽的自行车内胎,套箍在胶布外面,以增加车轮和地面间的摩擦力。

图4-2-3车轮的制作(3)电动机轴的加长

两只后驱动轮是直接安装在电动机轴上的,由于原电动机轴短而且是一边出头的。所以要换一很长轴,并使电动机两端都露出轴来。换抽方法如下:

把电动机上压住后盖的两个铁片挑起来,手握后盖轻轻拉出,再把电动机壳中的转子取出来。注意把轴上的小垫片保存好。用钳子夹住轴使转子立起来,用小锤敲轴的另一端,使轴退出来。

操作过程中注意不要把漆包线弄断。取出截好的自行车条,把头稍磨一下,使头部呈圆形,然后插入原来的轴孔里。试若用锤子敲几下,如果轴穿进去过松,就要换粗一点的车条。如果过紧,用砂纸把轴打磨一下再装上,使轴敲入后比较紧就可以了。两端留同样长短的轴头。装好轴后套上垫片,装入定子的铁壳中,最后装后盖时要使后盖上的两块铜片做的电刷在轴的两边各一个,把轴从中间轻推进去,对上压片的西门,把压片按下去;电动机就改装完毕了。

如果找不到合适的长轴,可以剪两条宽12毫米的铁皮,包在电动机轴上卷成圆套管,用钳子夹细后,紧紧套在电动机轴上,用锡焊牢。通常电动机轴两端长短不等,可轻敲较长的一端,使轴两端一样长,然后再套接套管。

3.整体组装

(1)前桥的安装

用一段直径2毫米的自行车旧辐条做前轮轴,穿入前轮支架轴孔。在支架外侧套进定位套管,再安装车轮。车轮是铁质的,所以可以直接焊接。然后用直径3毫米的螺丝螺母,把前轮支架固定在车架上。

(2)电源的安装

电源可根据电池盒的容积,决定使用两节四号电池还是两节二号电池。用橡皮圈把电池捆在车身腰部的沟槽里。电池正、负极接触片最好选用富有弹性的磷铜片制作。电流的通断可以在任一个电极和磷铜片之间,通过拔出或插入绝缘塑料片来控制。

(3)电动机的安装

电动机放在车身后部的凹槽里,上面盖有电动机固定支架,用四对直径2毫米的螺丝螺母把电动紧固在车架上。

4.调整

这种车辆模型只要电动机运转正常,一般不用调整。但是,如果用它来进行圆周竞速比赛,需要调整前轮支架对底盘的位置。如果车辆模型在直径1.5~2米的赛场行驶,前桥应调整12°左右。

为了保证车辆模型能平稳地作圆周快速行驶,外侧车轮的直径必须大于内侧车轮直径。这只要在外侧车轮上多套箍几层自行车内胎就行。

如果用泡沫塑料制成具有锥度的宽边车轮,作圆周行驶的效果就会更理想。

5.比赛

如果场地较小,可以用这种车辆模型作有趣的圆周竞速比赛。

在比赛的场地中央,画一个直径1.5~2米的圆,在圆周上沿半径方向画出一条起跑线,用它作标志,计算赛车完成圆周运动的圈数。

在1分钟内行驶圈数多者名次在先。行驶过程中,行车轨迹可以同圆周相切,但是不能穿越圆周,如果穿越圆周,就不计这一圈。最后行驶不到整圈的也不计。

二、单轮直接驱动电动车模型

这里介绍的单轮直接驱动电动车辆模型的一只后驱动轮,直接安装在电动机的加长轴上,成为单轮驱动电动车辆模型。

这辆车辆模型的结构原理、零部件制作都和双轮直接驱动电动车辆模型大致相同。它的结构如图4-2-4所示。

图4-2-4单轮直接驱动电动车辆模型实体图电动机安装在后驱动轮的一侧。由于轴短轮厚,可用小锤轻轻敲击电动机短轴的一端。使电动机轴向另一端伸出,就可以直接安装后驱动轮。如果这样做轴还不够长,可以在电动机轴上紧套一根铜套管,再加接一小段车轴,这样较厚的车轮也就能安装在轴上了。

右后轮支架做成U型。右后车轴用直径3毫米、长30毫米的钢丝,一端和车轮紧固连接,另一端穿过右后轮支架的两个小孔,然后用垫片焊牢。

车壳可根据自己的爱好用铁片参考本书的自行设计制作。