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zsx4mp 超级 Fans 发消息
发表于 18-10-18 15:44:29 |显示全部楼层 来自: 中国浙江
【本车不仿真,谢谢支持】
9月是忙碌的一个月,这一整月都在忙着设计新的Trophy Truck,也就是常说的后直桥短卡。之所以这么赶,就是为了国庆假期到内蒙参加阿拉善英雄会时,把车带过去跑一跑沙漠。由于之前曾经设计过了两个金属版本,所以这次的3D打印版设计很快,基本上半个月就完成了设计。
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剩下的半个月时间都是加工和装配。经过不断的加班加点和数次熬夜,终于在国庆前几天成功让车落地。
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车壳是在出发前两个小时才喷完的漆,为了节省时间,就没有做任何特殊涂装,只是喷了黑漆。
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先看一下之前设计的金属版的Trophy Truck,也就是这辆新车的原型车。
第一版受到之前的车影响,全部结构都是按照线切割的方式设计的,导致拼接件很多,结构很复杂。
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后来想把铣和激光切割应用进来,就从第一版的基础上改进出了第二版。由于加工工艺的扩展,结构简单了很多,设计也便捷了很多。
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现在这版3D打印的Trophy Truck就是在前两版的基础上继续衍生出来的。有了3D打印,结构设计更加方便了,加工也很便利,试错成本也大大降低。缺陷就是3D打印强度低并且层与层的结合强度更低,需要设计得更加粗壮。
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3D打印并不意味着随心所欲,设计时也要注意根据3D打印的加工特点进行结构设计以便于加工,并且要小心设置各种打印参数,才能最终获得高质量的零件。
Trophy Truck模型整体介绍
车架全部使用3D打印制作,分为保险杠、前、中、后、尾、备胎架6部分。(这里车架就是指的用来安装各个总成的支架,不包括悬架、转向、传动等分总成)
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悬架用的是Trophy Truck原型车的前独立悬架、后直桥的悬架形式,前后悬架均设计有稳定杆,全车使用8根减震器;为了保护后纵臂,后悬架还设计了缓冲器。
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动力设计为两套,一套是有刷775电机配合好盈1060有刷电调;另一套是好友Bill赞助的好盈6S无刷动力套装,在此对好友表示感谢!
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传动使用的是后轮驱动形式,无差速;传动结构很简单,电机输出直连传动轴,也就是说整个传动系统只有一对锥齿轮。
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转向使用了20kg舵机,设计的是双舵机并联,实际测试一个舵机的扭矩就足够,因此虽然装了双舵机,但是只使用了一个输出扭矩,另一个拆掉了齿轮,只用来当做铰链。吸取了之前的教训,这次的设计使用了舵机保护摇臂,以防止冲击损伤舵机。
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电池设计为两节4000mah的3S锂电,布置在电机两侧。
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一个重要但是看似装饰品的部分,就是备胎。备胎一方面用来控制重心位置,另一方面来控制整车俯仰惯量,这两项参数影响整车的稳定性。
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整车就大致介绍到这里。下边来详细介绍各部分结构。

车架
车架是整车上最大的部件,也是最重要的部件。高性能的车架才能给其他系统提供稳定的安装,稳固的基础才能让个系统充分发挥性能。
车架整体使用3D打印加工,为了方便打印,车架被分成了不同位置、不同功能的小部分,各部分用螺栓进行连接。
最初的划分是保险杠-前-中-后-尾5部分,尾部车架包含了备胎支架。
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后来试车过程中发现备胎支架在翻滚的过程中收到的冲击很大,是易损的部分。
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所以就将备胎支架单独划分为了一个零件,以便于维修,车架也就变成了保险杠-前-中-后-尾-备胎架6部分。
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保险杠-保护整车的重要部分,翻滚时的前端支撑,一定程度上保护悬架和车架;发生前向碰撞时牺牲自己保全车身其他零件,因此强度不能过高,要低于车架其他零件。同时前稳定杆的安装点也在前保险杠上。
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有一个小技巧,就是侧面是图上看,保险杠的碰撞点尽量不要和重心同高,这样冲击力和惯性力会形成一个力矩,压缩减震弹簧,在一定程度上减少车架吸收的冲击能量。
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车架前段-包括车身支架、前悬架安装点、转向安装点。
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根据不同功能,车架前段分成了6小部分,最上蓝色为车身支架;之下的蓝色是减震支架;最中间黑色零件是前段的主体,包含了舵机安装点;左右两个是上摆臂安装点;最下为下摆臂安装点
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车架中段-整车最大的打印零件,主要用来承载电池、动力以及安装后悬架。中段要承载大部分重量,并且处于整个车架中间,承受弯曲和扭转,同时也是动力输出的作用点,因此需要强度比较高。
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中间圆弧为电机安装位置,螺栓孔可以适应不同的电机;电机两侧的狭长空间为电池槽,可以装长小于140mm、厚小于27mm的电池两块。大概是4000mah两节;最外两个槽可以用来放置接收机、辅助电池等其他电子设备。两个凸起的结构是后悬架上连杆的安装点;后悬架下连杆的安装点隐藏在了内部。
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车架后段-包括后减震器的安装点、电调安装位置、后稳定杆安装点以及车架尾段安装点。
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由于有减震器安装点和稳定杆安装点,因此需要刚度强度比较高,在内部加上了支撑肋。
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车架尾段-功能相对比较少,主要是用来连接备胎架,同时给后悬架的限位缓冲器提供安装点。但是没有尾段和备胎的配重,整车质心位置和惯量就会变差,最终导致悬架隔震以及整车姿态变差。
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备胎支架-用来安装备胎,同时起到调整之行为之和整车惯量的作用。
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车架连接方式-由于车架被分成了不同功能的6段,为了保证各段之间的连接稳定,需要可靠的连接方式。
保险杠和车架前段,由于保险杠属于易损件,因此需要考虑拆装的便捷性,所以连接方式在可靠的前提下,越简单越好,采用了两个长螺栓横向连接。
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车架前段和中段,由于前段是前悬架的安装位置,因此前段、中段的连接需要足够抗弯和抗扭,所以用了8个不同位置的螺栓进行了连接。
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车架中段和后段,因为后段是后悬架的安装位置,同样需要足够抗弯和抗扭,所以用了10个不同位置的螺栓进行了连接。
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车架后段和尾段,由于尾段上有后悬架的缓冲器,因此对连接强度也是有要求的,所以使用了6个连接点连接后段和尾段。
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车架尾段和备胎架,由于备胎支架在侧翻时会受到冲击,因此也需要一定连接强度,最终使用6个螺栓进行了连接。同时备胎支架两侧安装了车身的后安装点。
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最终成为了强度足够、便于打印、便于装配和维修的车架。
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zsx4mp 超级 Fans 发消息
发表于 18-10-18 15:49:15 |显示全部楼层 来自: 中国浙江
前悬架、转向
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和原型车的悬架形式相同,前悬架使用的是双横臂独立悬架,设计有稳定杆。
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转向节-使用3D打印加工,上下各打印一个球窝,用来安装横臂的球头。为了使球窝和球头达到很好的配合效果,做了很多不同尺寸的球窝进行尝试,最终达到既不松旷又能够灵活转动的状态。由于最开始打算设计4驱形式,所以前转向节处保留了万向节和半轴的空间。
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前摆臂-使用3D打印加工,为了保证强度,下摆臂设计为等强度梁,并且厚度很大;上摆臂为了给减震器留出空间,做成了环状结构。
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为了保证正面冲击时有足够的强度,下摆臂的前后跨度设计的比较大。
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摆臂与转向节配合的球头使用的是带内螺纹的钢珠,特别方便安装和调节,还能够保证足够的转角。
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上摆臂设计有稳定杆的安装点,连接稳定杆连杆。
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稳定杆的扭杆使用的是六角扳手,能够有很多不同尺寸的可供选择,方便调试。
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前减震器行程40mm,共4根。
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悬架总行程80mm。
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转向设计了双舵机的形式,以避免单舵机扭矩不够的尴尬。
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为了避免双舵机的运动干涉(互相牵拉造成磨损及过渡耗电)同时为了保护舵机免收冲击损伤,选用了带有扭矩限制的舵机摇臂。
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转向连杆安装到中拉杆上,通过设计中拉杆上球头的安装点位置,可以控制悬架的动态特性(上跳前束、上跳负前束等状态)。
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由于Trophy Truck主要是跑高速,因此车轮最大转向角设计的比较小,只有30度。
我每天都有空 论坛元老 发消息
发表于 18-10-18 16:04:32 |显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
强度怎么保证?脆不脆?
TLekTom 金牌 Fans 发消息
发表于 18-10-18 16:36:36 |显示全部楼层 来自: 中国四川成都
技术没得说,可是这审美……
爱喝避震油 终极 Fans 发消息
发表于 18-10-18 16:49:56 |显示全部楼层 来自: 中国广东
膜拜造车大神。
建议前摆臂可以做的角度更大,行程可以更大一些,姿态更好。
说到姿态,如果是10车的话6s太过分了吧…如果不是10车当我没说
爱喝避震油 终极 Fans 发消息
发表于 18-10-18 16:50:51 |显示全部楼层 来自: 中国广东
TLekTom 发表于 18-10-18 16:36
技术没得说,可是这审美……

非常同意…既然已经是造车了,应该更漂亮一些…
fengshuyu 论坛元老 发消息
发表于 18-10-18 20:36:52 |显示全部楼层 来自: 中国四川宜宾
看起来貌似是后驱车,后驱车前面用不了那么多避震的,一般都设计的很纤细,或者像真车那种拉杆的
瓶装牛奶 超级元老 发消息
发表于 18-10-18 21:09:32 |显示全部楼层 来自: 中国湖南长沙
膜拜造车大神。。
这3D玩的溜。。不需要买什么RTR KIT了。。
直接买电子设备和部分零件就好了
xiao丶5 超级元老 发消息
发表于 18-10-18 21:40:28 |显示全部楼层 来自: 中国重庆
这个轮胎放这车有违和啊
guanxipin 元老 Fans 发消息
发表于 18-10-18 22:56:03 |显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
打印材料强度是个大问题,还有这些搞完比买台还贵得多,不过佩服楼主的精神
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