如何从零开始制作一台遥控车

leontu

最近利用周末的时间制作了一台遥控模型车，封面图片就是最终效果。
总的来说，制作它需要以下几个步骤：

• 概念产生；
  
• 结构设计；
  
• 仿真分析和设计优化；
  
• 出图加工；
  
• 装配；
  
• 调整试验。
  

下面按照这几个步骤给小伙伴们分享一下制作历程。
一、概念产生
想做一台遥控车是受下面几张图片的启发。这些图片将对后面的设计制作带来很多启示和指导。










由此可见，车子有一下几个关键点：

• 一台直桥大脚车；
  
• 电机中置；
  
• 有前后防倾杆。
  

好了，下面开始按照这个思路进行结构设计。
二、结构设计
结构设计首先将各部分零件的数字模型建立起来，然后在计算机中模拟装配，以此为基础为后面的优化和仿真提供材料。
标题虽是从零开始制作，但结构设计并不是从一无所有开始的。
设计和制作需要考虑整台车的零部件的加工制造成本。一般来说，整车的尺寸要以成品的零件为基础，成品零件尺寸便是我们常说的“驱动尺寸”。而成品零件的选择是最讲究的，它需要满足以下两个条件：

• 是整车功能的核心零部件；
  
• 单独加工制造成本很高。
  

满足以上两个条件的零部件尺寸就可以作为驱动尺寸。
一般来说，整车满足以上两个条件的零部件主要是传动系统和车桥，具体而言是车桥、传动轴、中波箱、拉杆、避震器、轮毂和轮胎等。这些零件都是实现车子功能的核心零部件，而且市面上都有成品，如果自己加工制作，由于都属于非标零件，一般需要使用数控机床加工，成本极高，而且单件定制往往时间周期很长。



车子的下拉杆，也形象的称作刀臂



轮毂和轮胎



仿真车桥（内部是直轴结构，需要自行采购差速齿轮将其改造成差速车桥）



中波箱（具备两挡调速功能）

上面的零部件都可以在网上采购，或者在咸鱼上收购。有了这些零部件我们开始建模。最终效果如图。附属的结构就不必建模了，没有太大必要，建模细节也不必像我这样，关键尺寸是最主要的。注意中波箱底座和两边的多孔竖板是自行设计的，中波箱底座是因为市面上没有合适的零件，竖版是因为市面上没有，这两个零件需要自行加工。建模环境是PTC的CREO5.0。



设计稿只需要画出核心功能零部件即可，其他的可以不必画


结构设计好以后开始进行下一个环节。
三、仿真分析和设计优化
这个环节主要是通过对上一个步骤的数字模型进行仿真分析，主要有结构干涉分析，运动分析和静态强度分析（对于这样的小车而言，动态分析没有太大必要，自己也不会）。通过这个环节来对设计进行优化，这个过程需要和上一个步骤进行多次迭代。分析环境也是PTC的CREO5.0。



分析前桥在给定周期振动频率下变化范围



设定好竖板的载荷情况后进行有限元分析，检查受力情况

最终我们发现竖版的强度是足够的，不必多做修改。孔位通过运动分析也找了合适的位置，但考虑到后续的改造空间，就多打了很多孔，方便以后进行调整。
这里需要说明的一点小插曲是在干涉检查时发现竖板的下拉杆孔位附近存在干涉，当底盘处于最大压缩行程的时候下拉杆会和竖板干涉，因此这里需要调整设计。



竖板原始设计



箭头处在大压缩行程时容易存在干涉，需要上抬边界（图示为已调整后的状态）

中波箱底板不在这里显示了。
设计优化完后进入下一个环节。
四、出图加工
设计好的零部件就可以出图加工了。一般在网上可以很方便的找到加工厂，网上往往也支持单件加工，给图或者给样品都可以加工。有的也提供描述性加工（当然是一些简单的零件），也就是客户提供要实现的大致功能，由加工厂帮助实现，不过厂家一般不会对最终结果负责。
选择加工厂可以货比三家，多找些厂子报价，一般来说在对加工精度要求不高的情况下择其便宜的即可。杀价的时候自己要有一个预估，在知道大致成本价的情况下可以直接亮明底价，不过这需要一定的机械行业经验。
图纸方式很多种，可以是手绘的草稿，也可以是电子图纸，二维或者三维图均可。尺寸要明确标注清楚，专业人士可以省去大量沟通环节。作者一般是STL或者STP格式。常见的主流的三维建模软件都可以提供主流格式转换功能，加工常用的格式是DWG/STL/STP/IGES等等，具体也和加工厂有关。
在材料选择上，竖板是最主要的承力件，我们采用3毫米的不锈钢，在上个步骤中我们也通过有限元分析了解了它的强度是远远满足要求的。而中波箱底座一开始想采用铝合金，但后来加工师傅建议采用尼龙材料，因为如果整车都大量采用金属件，刚度太高而缺乏韧性，一来是抗震抗撞击能力差二来也是最主要的：装配难度大，加工精度上稍微有点差错就要修，非常麻烦。



一部分加工用的图纸文件（STP格式），直接发送给加工厂即可



采用激光切割



竖板加工好的效果



中波箱底座设计图

加工好这些零件，我们就开始进入装配环节了。
五、装配
这个环节没有什么要说的，把零件装起来就行了，注意有些零件的先后顺序。另外，和设计环节有关，自己要考虑整车的可维修性，比如说螺丝安装的时候工具能否够到。贴几个图片和视频吧。















最终装配效果

至此，车子就大功告成了。可以下地测试了。
六、调整试验
这个环节主要是实际测试整车的匹配性和结构合理性，适当进行调整。这一步也需要和上一步不断迭代，有大问题的时候可能需要改进设计或者重新设计。一些下地测试视频奉上
ok,还不错，达到了预期的效果。
2021.6.26更新几张近期的改进设计图片












经历了这六步，我们基本上就做出了一款遥控车了，祝玩得愉快！
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潜龙出品

小禹宇鱼

龙哥威武，占个楼

andycao1860

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shuanger88

太强啦！[赞][赞][赞]

ytyt666

牛逼了

lanjiadong

[爱][爱]感谢小育

byte

[害羞]没什么技术含量

lm12041204

建哥，牛逼

loveav

抬举抬举啦
[哈哈]

cityboy

建绅，yyds

yiying

感谢绅士点赞[机智]

lanjiadong

抬举，雕虫小技[捂脸]

追风少年

帅啊

kimkk

过奖过奖[害羞]

nanshi00

看到3D模型那一刻，告辞，打扰了。。。

ftdyz

为啥

DMA340

遥控在哪

小熊爱飞翔

这个遥控车一共花了多少钱？

lm12041204

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xiaojunlfdz

需要哪方面知识，用哪方面的软件，求解