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
47698800000021

第21章 摩擦轮传动电动三轮车模型

这里介绍的摩擦轮传动电动车辆模型,是一辆木质框架式三轮电动车辆模型。它的功率损耗小、结构简单、重量轻、性能可靠,是一辆普及型车辆模型。

1.结构原理

这辆车辆模型前轮、后轮、车架和传动机构等部分组成,如图4-5-1所示。它的前后轮轴都直接安装在车架轴孔内,也没有转向机构。

这辆车辆模型的动力传递方式比较简单,电动机轴上的摩擦轮直接把动力传递给后驱动轮。电动机摩擦轮作顺时针方向转动,驱动轮作逆时针方向转动,驱动车辆模型向前行驶。

图4-5-1摩擦轮传动电动车辆模型实体图2.零部件的选用和制作

部分零部件的材料选用和尺寸如图4-5-2所示。

图4-5-2零部件的材料选用和尺寸

(1)前轮的制作

用普通三夹板制作,直径60毫米左右,轮缘要打磨成圆弧形。在轮子两面的中心处各贴上一片薄层板圆片,以增加轮壳厚度,便于装置轴孔衬管。轮子中心钻一个直径2.8毫米的轴孔,涂一些502胶水,插入外径3毫米、长10毫米的铜衬管。这样可以减小前轮转动的摩擦力,防止轴孔磨损变形。

前轮的直径不宜太小。因为在同样的车速下,车轮直径小,转速快,车轴同轮孔间的摩擦大,而且车辆行驶不平稳,容易改变行驶方向。

(2)后轮的制作

后轮是车辆模型的驱动轮,可利用旧泡沫塑料凉鞋底制作。取一块15毫米厚的泡沫用锋利的刀片割下直径50~60毫米的车轮毛坯,在中心钻上一个直径2.8毫米的轴孔,插入外径3毫米、长17毫米的铜管。铜管两端套上薄铁皮垫片,利用铜管把两层垫片和垫片间的泡沫塑料一起铆固,如图4-5-3所示。然后用木锉或砂纸打磨轮子毛坯成型。

图4-5-3驱动轮的铆固

(3)车架(底盘)的制作

车架是木质结构,用截面5毫米×8毫米的松木条拼黏成等腰梯形,梯形的腰长230毫米,两底长分别为30毫米和60毫米,在框架中部用木条加强。框架下面黏上一片1.5毫米厚的层板或者松木片。黏接车架的胶水可以用快干胶或者白胶水,待胶水干固以后钻出前轴孔、电动机座轴孔和后轴孔,孔径大小应根据轴的粗细而定。

如果三根轴都用自行车辐条制作,辐条直径2毫米,那么在框架上的轴直径也是1.8毫米比较合适。另外安装电源开关螺丝的孔径可取2.2毫米。

(4)传动机构的制作

电动机采用WZY-131玩具直流电动机。摩擦轮可以用木材或硬橡胶车制,也可以利用各种现成的玩具轮子改制,摩擦轮的轴孔直径要略小于电动机轴直径,两者要紧固连接。

电动机座用薄铁皮制作,如图4-5-4所示。机座一端弯卷紧固电动机后,钻孔铆牢。机座另一端钻好直径2毫米轴孔,两面都弯成直角,以便装在底盘上。

图4-5-4电动机座的制作

3.安装

(1)前轮和前轴的安装

安装方法如图4-5-5所示。把长140~160毫米的前轴插入车架轴孔,由于轴孔略小,轴插入后就不会松动。如果事先在轴孔内滴上一点502胶水,就会更加牢固。

图4-5-5前轴和前轮的安装

每只前轮内侧轴上都先焊上挡圈,套入内垫圈,装上轮子,再套入外垫圈,然后焊上外侧挡圈,前轮便装好了。在铜管同轴之间点上一些缝纫机油,可以使车轮转动更加灵活。

(2)后轮和后轴的安装

把驱动轮嵌入底盘的轮槽中,在车轮两侧垫上垫圈,使车轮在槽内沿轴向有0.5毫米的间隙,然后插入轮轴,轮轴两端套入垫片焊牢。在铜管和轴之间点上缝纫机油,驱动轮就装好了。

(3)传动机构的安装

电动机座用一轴同底盘连接,轴的两端用垫片焊牢,并使摩擦轮同驱动轮紧靠。

电池用橡筋圈捆扎在机座上,导线直接焊接在电池的两极上。这样做,虽然更换电池较麻烦,但电路连接可靠,行驶时不怕颠簸。

4.试车和调整

接通电源。先在车辆模型不着地的情况下,检查车轮转动是否灵活,转向是否正确。如果转动方向相反,只要把电动机上两根导线接头互换一下就可以了。

选择平整的水泥地或者柏油路,一人接通电源放车,另一人在前方守候,以免车辆模型跑出场地撞到障碍物上。

车辆模型行驶如果偏转拐弯,可以稍微弯转前轮轴来调整。调整要细心,弯转前轴前要让车辆模型多跑几次,弄清偏载方向再行调整。

5.改进

底盘和前轴的长度适当加大些,可以使车辆模型行驶平稳,保持行驶的直线性。但尺寸过大又会使车辆模型自重增加,降低行驶速度,因此要妥善地处理好这两者间的关系。

改变摩擦轮的大小,可以找到发挥速度的最佳直径。用较粗的漆包线改绕电动机转子线圈,可以增加电动机的功率,提高行驶速度。

这种车辆模型可以在规定电源和电动机的前提下,组织直线竞速比赛。