如何3D打印電動(dòng)滑板

第1步：設(shè)計(jì)過(guò)程

我通過(guò)識(shí)別長(zhǎng)板的主要標(biāo)準(zhǔn)組件來(lái)啟動(dòng)項(xiàng)目;卡車(chē)，甲板和輪子。這些是現(xiàn)成的零件，所以我用它們作為設(shè)計(jì)的起點(diǎn)。第一階段是設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)安裝座，傳動(dòng)裝置以及對(duì)卡車(chē)的一些修改。電機(jī)安裝座的尺寸和位置決定了外殼的尺寸和位置，因此首先完成這一過(guò)程非常重要。我計(jì)算了所需的最高速度和扭矩要求，這使我能夠?yàn)殡娐钒暹x擇電機(jī)和電池。還計(jì)算了傳動(dòng)比，并選擇了滑輪尺寸以及傳動(dòng)帶長(zhǎng)度。這使我能夠確定正確尺寸的電機(jī)安裝座，從而確保良好張緊的安全帶。

下一步是設(shè)計(jì)電池和速度控制器（ESC）外殼。選定的甲板主要由竹子組成，因此非常靈活，基本上在中間彎曲。這具有騎行舒適的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗樟说缆飞系念嶔ぃ⑶也粫?huì)將它們傳遞給騎車(chē)者。然而，這也意味著需要分開(kāi)的外殼來(lái)容納電池和電子設(shè)備，因?yàn)槿L(zhǎng)外殼將不能與板一起彎曲并且在操作期間將與地面接觸。由于電氣限制，電子速度控制器（ESC）被放置在最靠近電動(dòng)機(jī)的位置。由于電機(jī)通過(guò)卡車(chē)連接，因此轉(zhuǎn)彎時(shí)位置會(huì)發(fā)生變化，因此必須將外殼設(shè)計(jì)成允許電機(jī)間隙。

電池系統(tǒng)放置在甲板的另一端，并容納與電源相關(guān)的電子設(shè)備。這包括由20個(gè)鋰離子18650電池組成的電池組，電池管理系統(tǒng)，開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)和充電插座。

我在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了Autodesk Fusion360，這個(gè)軟件使我能夠快速完成主組件內(nèi)部的模型組件大大加快了開(kāi)發(fā)時(shí)間。我還使用了Fusion360中的仿真功能來(lái)確保零件足夠堅(jiān)固，特別是電機(jī)安裝座。這使我能夠?qū)嶋H減小支架的尺寸，因?yàn)槲铱梢则?yàn)證強(qiáng)度和撓度要求并移除材料，同時(shí)仍然保持適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)。設(shè)計(jì)過(guò)程完成后，可以非常輕松地導(dǎo)出各個(gè)零件進(jìn)行3D打印。

第2步：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

我完成了構(gòu)建首先是傳動(dòng)系統(tǒng)，以確保電子設(shè)備外殼的適當(dāng)間隙。我選擇使用Calibre卡車(chē)，因?yàn)樗鼈兙哂蟹叫屋喞?，非常適合夾緊電機(jī)安裝座。然而，軸略短，不允許兩個(gè)電機(jī)在同一輛卡車(chē)上使用，所以我需要延長(zhǎng)它以使車(chē)輪適合。

我通過(guò)減少一些鋁合金卡車(chē)吊架車(chē)身實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，露出了更多的鋼軸。然后我將大部分軸向下切割，留下大約10毫米，然后我可以用M8模具擰緊。

然后可以擰上一個(gè)聯(lián)軸器，并在其上添加另一個(gè)螺紋軸，有效地延長(zhǎng)軸。我使用Loctite 648固定化合物永久固定聯(lián)軸器和新軸，以確保在使用過(guò)程中不會(huì)擰松。這樣就可以將兩個(gè)電機(jī)安裝在卡車(chē)上并為車(chē)輪提供足夠的間隙。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)主要使用HP Multi-Jet Fusion技術(shù)進(jìn)行打印，以確保高加速和制動(dòng)時(shí)的剛性和強(qiáng)度，最大的力將被轉(zhuǎn)移。

一個(gè)特殊的滑輪設(shè)計(jì)用于鎖定后輪，然后用HTD 5M皮帶連接到電機(jī)皮帶輪。添加了3D打印蓋，為滑輪組件提供保護(hù)。

步驟3：羅紋外殼

我做出的一個(gè)主要設(shè)計(jì)決定是將外殼分開(kāi)，這樣可以使外觀(guān)整潔，并使柔性甲板能夠正常工作而不會(huì)增加外殼的剛度。我想傳達(dá)HP Multi Jet Fusion技術(shù)的功能方面，因此我決定FDM打印機(jī)殼的主體以降低成本，然后使用HP部件來(lái)支撐并將它們夾在平臺(tái)上。這提供了一種有趣的美感，同時(shí)也非常實(shí)用。

FDM印刷外殼被分成兩半以幫助印刷，因?yàn)榭梢詮耐獗砻嫦尾牧?。分割線(xiàn)經(jīng)過(guò)精心定位，以確保在夾緊到電路板時(shí)它被HP部件隱藏。添加了用于電機(jī)連接的孔，并將鍍金子彈連接器粘合到位

將螺紋嵌件嵌入竹板中以將外殼固定到板上，并與板表面齊平打磨以確保卡座和機(jī)箱之間沒(méi)有間隙。

步驟4：電子設(shè)備

電子產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精心挑選，以確保電路板功能強(qiáng)大但直觀(guān)易用。如果發(fā)生任何故障，該電路板可能存在危險(xiǎn)，因此可靠性是一個(gè)非常重要的因素。

電池組由20個(gè)單獨(dú)的18650鋰離子電池組成，這些電池點(diǎn)焊在一起形成42v電池組。 2個(gè)電池并聯(lián)焊接，10個(gè)串聯(lián)焊接;我使用的細(xì)胞是索尼VTC6。我使用點(diǎn)焊機(jī)焊接鎳片以形成電池組，因?yàn)楹附訒?huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量，從而損壞電池。

電池外殼的電源通過(guò)扁平編織傳輸?shù)剿俣瓤刂破骱须娎|剛好在甲板頂部的把手帶下面。這樣就可以“隱藏”電纜，并且不需要在下面放置看起來(lái)很丑的電纜。

由于這是雙電機(jī)板，因此需要兩個(gè)速度控制器來(lái)獨(dú)立控制每個(gè)電機(jī)。我在這個(gè)版本中使用了VESC速度控制器，這是一款專(zhuān)為電動(dòng)滑板設(shè)計(jì)的控制器，這使得它非常可靠。

使用的電機(jī)是170kv 5065的外徑，每個(gè)可以產(chǎn)生2200W，這對(duì)于這塊電路板來(lái)說(shuō)是很大的功率。通過(guò)當(dāng)前的傳動(dòng)裝置，電路板最大速度約為35MPH，并且加速非?？?。

最后一步是創(chuàng)建一個(gè)遙控器來(lái)控制電路板。由于操作更容易，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)是首選。然而，重要的是確保傳輸?shù)母呖煽啃?，因?yàn)?a target="_blank">通信的下降可能具有嚴(yán)重的安全問(wèn)題，尤其是在高速時(shí)。在測(cè)試了幾個(gè)無(wú)線(xiàn)電傳輸協(xié)議之后，我決定2.4GHz無(wú)線(xiàn)電頻率對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是最可靠的。我使用現(xiàn)成的RC車(chē)載發(fā)射器，但通過(guò)將電子設(shè)備轉(zhuǎn)移到3D打印的小型手提箱中，大大減小了尺寸。

步驟5：完成的電路板和促銷(xiāo)視頻