连接和固定部件的设计不仅仅需要考虑到连接的紧密性,还需要考虑到安装空间,安装位置等各方面问题,因此需要针对不同的要求设计不同的连接件。
(1)PCB板固定
为了使得整车结构更加紧凑,同时方便PCB固定、连线及检查,需设计立式PCB固定底座,PCB固定在底座上,底座再与车身通过螺栓紧密连接。考虑到车身为铝型材金属,选用亚克力板绝缘材料作为PCB固定底座材料,在达到绝缘安全目的的同时更轻量化。立式PCB固定底盘模型如图11.20所示。
(2)摄像头固定
摄像头固定的紧固性直接影响了图像处理的精度,并且摄像头的固定件还需要满足旋转调节和水平调节的特点,因此使用两个可以调节旋转的摄像头固定架,如图11.21所示。
图11.20 立式PCB固定底座模型
图11.21 可旋转摄像头支架
配合设计的摄像头铝型材3D打印连接件,零件图如图11.22所示,实物图如图11.23所示。在确定摄像头安装位置后,采用热熔胶粘接摄像头,满足摄像头固定要求。
图11.22 摄像头铝型材3D打印连接件零件图
图11.23 摄像头铝型材3D打印连接件
(3)电池固定
电池的固定需要考虑固定的紧密性以及易拆装性,设计的亚克力板电池限位架如图11.24所示。利用亚克力材料的可微变形性,产生预紧力,电池和支架之间采用过盈配合,在限制电池移动的同时,便于电池拆装。
图11.24 亚克力板电池限位架零件及实物图
(4)电机的固定
电机固定在车架上,连接车架和轮子。电机固定需要保证牢固性,采用电机配套固定支架,通过螺钉和T形固定槽,直接安装在铝型材底板上。电机配套固定支架如图11.25所示。
固定架只固定了电机的一端,由于车身质量大,使得电机受有弯矩,一端固定会使电机上下晃动,不能满足电机固定的装配要求。因此需求设计紧固件,对固定方案进一步优化。新的电机固定方案需要满足以下要求:
①结构简单,重量轻,方便拆。(www.xing528.com)
②能与电机过盈配合,使得配合更加牢固。
③不能与车模其他部件干涉。
优化后方案如图11.26所示,保留了原有的配套固定架,电机的另一端装有3D打印电机固定件,其上盖零件图如图11.27所示,下盖如图11.28所示。
图11.25 电机配套固定架
图11.26 电机固定优化后方案图
图11.27 电机上盖零件图
图11.28 电机下盖零件图
上下盖通过螺钉、螺母连接。采用上下盖组合方式方便安装,同时材质选用ABS树脂材料更加轻量,相比普通PLC材料有更高的强度。电机轴向和周向完全定位,更加牢固。
(5)车轮连接
原装的麦克纳姆伦配套有法兰盘联轴器,但是调试中发现存在以下问题:
①法兰盘联轴器为销钉紧固,轮子配套法兰盘联轴器在连接时存在连接不紧,容易松动的问题。
②由于加工误差,配套的法兰盘联轴器在钉进后存在1～2 mm的偏心,使得车轮中心轴和电机轴偏差,在电机转动过程中产生交变力,有损电机轴。
针对以上问题,选用圆柱联轴器配合加工的光轴,对车轮进行连接。光轴加工零件图如图11.29所示。采用的圆柱联轴器改善了车轮轴和电机轴偏心的问题,同时也使得车轮处的连接更加牢固,车轮连接如图11.30所示。
图11.29 光轴零件图
图11.30 车轮连接效果图
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