速度與激情

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四驅(qū)車是很多人的回憶，當(dāng)一個(gè)個(gè)零件按照說(shuō)明書在手中逐漸拼裝成形，最終在賽道上疾馳，那種激動(dòng)的心情久久不能忘懷。與傳統(tǒng)的前驅(qū)車或者后驅(qū)車相比，四驅(qū)車的動(dòng)力更足，越野性能也更佳。本期，我們就自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作一款四驅(qū)小車。

驅(qū)動(dòng)原理：

真實(shí)的四驅(qū)汽車，4個(gè)輪子都能獲得動(dòng)力，而且4個(gè)輪子獲得的動(dòng)力并不是完全一樣的，可以根據(jù)路況調(diào)整各個(gè)輪子的動(dòng)力。這款四驅(qū)小車從簡(jiǎn)單角度出發(fā)，利用同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)讓前后的4個(gè)輪子都同時(shí)獲得動(dòng)力，因此小車沒(méi)有轉(zhuǎn)向功能，只能直線前進(jìn)。

四驅(qū)小車借助皮帶減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速、高扭矩的狀態(tài)；而讓前后4個(gè)車輪都直接輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)“四輪驅(qū)動(dòng)”，借助的則是皮帶等速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如左圖所示。

四驅(qū)小車的電路也十分簡(jiǎn)單，為了提高小車的動(dòng)力，使用了兩節(jié)電池串聯(lián)在一起供電（3V電壓），以便提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

制作過(guò)程：

1. 選取橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，剪裁一段長(zhǎng)9cm左右的方槽部分，將其作為車身，同時(shí)也是滑輪組的外殼。在兩側(cè)邊緣1.5cm和8cm的位置對(duì)稱地各開(kāi)2個(gè)槽。用美工刀將每個(gè)槽拓寬成2mm左右的凹槽，作為軸承槽。

2. 把中皮帶輪分別套到兩根長(zhǎng)車軸中，其中一根車軸兩側(cè)各套一個(gè)，另一根車軸除了兩側(cè)，中間還有一個(gè)，共三個(gè)中皮帶輪。把兩根長(zhǎng)車軸放入滑輪組外殼的軸承槽中，用手撥動(dòng)皮帶輪，可以帶動(dòng)長(zhǎng)車軸順暢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

3. 在滑輪組外殼的側(cè)邊上，靠近圖1-2中8cm位置的那個(gè)軸承槽一側(cè)3cm處也開(kāi)一個(gè)2mm寬的槽。把套上了小皮帶輪的車軸搭在剛開(kāi)的這個(gè)軸承槽里，并在短車軸的外側(cè)各套上一個(gè)塑料墊圈，使得車軸不會(huì)左右擺動(dòng)，偏移位置。

4. 把PVC線槽槽蓋兩側(cè)的軌道卡扣剪下來(lái)，做6個(gè)軸承扣。將車軸卡在軸承槽中，撥動(dòng)各車軸上的皮帶輪，皮帶輪可以帶動(dòng)車軸順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)某根車軸轉(zhuǎn)不順暢，可以用刀調(diào)整軸承扣上缺口的大小。

5. 把大皮帶輪作為車輪，而將短橡皮筋套在大皮帶輪的外側(cè)槽中作為車胎。用尖嘴鉗夾住車軸，把車軸壓入車輪的軸孔中。

6. 用短橡皮筋作為傳動(dòng)帶。把一根傳動(dòng)帶套到長(zhǎng)車軸中間的中皮帶輪和短車軸上的小皮帶輪之間，再把另一根傳動(dòng)帶套到短車軸的中皮帶輪上。對(duì)著短車軸上中皮帶輪所在位置，在滑輪組外殼頂面對(duì)應(yīng)位置上用剪刀剪開(kāi)一道深4cm、寬0.6cm的方槽。

7. 剪一段長(zhǎng)2.5cm的槽蓋部分，作為車體的底蓋。把底蓋扣到前輪長(zhǎng)車軸的軸承扣與中間短車軸的軸承扣之間的線槽軌道上。這里底蓋除了可以保護(hù)車體下方，還可以增加車體中部結(jié)構(gòu)的橫向強(qiáng)度。同樣剪一段長(zhǎng)約1cm的槽蓋部分作為車體底蓋，且在對(duì)應(yīng)后輪中皮帶輪的位置上開(kāi)一個(gè)凹槽，避免與皮帶輪接觸。

8. 小皮帶輪的軸孔直徑是2mm，而選擇的電機(jī)的軸外徑是1mm，要把小皮帶輪裝到電機(jī)的軸上，中間可以套一段塑料軸套。

9. 剪一段長(zhǎng)4cm、寬0.8cm的PVC長(zhǎng)條，作為電機(jī)的夾扣。把中間短車軸的中皮帶輪上套著的傳動(dòng)帶勾住電機(jī)軸前端的小皮帶輪。把電機(jī)夾扣按在電機(jī)外殼上，兩側(cè)往下壓，讓夾扣中間形成一個(gè)半圓弧把電機(jī)外殼包住。用小電鉆在適當(dāng)?shù)奈恢蒙洗蚩?，最后用螺絲將電機(jī)固定在車身上。

10. 剪一塊長(zhǎng)4.5cm、寬2cm的PVC方塊，作為電池盒的支架。在支架上鉆3個(gè)小孔，其中2個(gè)對(duì)應(yīng)電池盒上的固定孔，用螺絲將電池盒固定在支架上，并將支架彎折成如圖形狀。

11. 對(duì)應(yīng)支架上剩下的一個(gè)小孔在車身上打孔，并用螺絲將電池盒跨過(guò)電機(jī)固定在車身上。

12. 將電池盒上的導(dǎo)線剪短，在紅色導(dǎo)線上串聯(lián)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，用熱熔膠將撥動(dòng)開(kāi)關(guān)固定在車尾上，最后將紅黑導(dǎo)線焊接到電機(jī)上，注意將電線收到電機(jī)下方，可以用熱熔膠稍微固定下。

13. 為了突出效果，可以用紅色墊片給機(jī)器小車裝上一對(duì)“眼睛”。

14. 給小車安裝同步驅(qū)動(dòng)前后車輪的驅(qū)動(dòng)帶，這里直接用長(zhǎng)橡皮筋作為驅(qū)動(dòng)帶。把兩根驅(qū)動(dòng)帶分別套到前后車輪內(nèi)側(cè)的中皮帶輪上，這樣就安裝好了驅(qū)動(dòng)輪，整個(gè)小車也就制作完成了。

15. 調(diào)試：裝上電池，打開(kāi)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，車輪會(huì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，把小車放到地上，小車就會(huì)快速跑起來(lái)了。

由于使用了兩節(jié)電池，并且采用了兩級(jí)皮帶減速傳動(dòng)，四驅(qū)小車應(yīng)該動(dòng)力充足，有著較強(qiáng)的爬坡能力，可以嘗試把小車放到傾斜的坡面上行駛。假如小車無(wú)法直線運(yùn)動(dòng)，總是偏離原有方向，一般原因是前后輪車軸沒(méi)有平行，要解決這個(gè)問(wèn)題則需調(diào)整小車底盤；假如排除車輪安裝不順暢的情況，小車跑起來(lái)容易卡住，則有可能是傳動(dòng)帶（短橡皮筋）繃得過(guò)緊，使得皮帶輪容易卡住，這時(shí)可以把傳動(dòng)帶逐個(gè)拆下來(lái)進(jìn)行檢查，看究竟是哪根傳動(dòng)帶過(guò)緊了，調(diào)整該傳動(dòng)帶兩端的皮帶輪之間的距離。