一、这是什么车
低速、电动、四轮的农田 / 户外搬运底盘(原型阶段)。两个驱动轮各配一台电机独立驱动,靠左右轮速差转向(可原地转,无转向机构);另一端两个万向轮负责支撑。不分车头车尾,两个方向都能开。
二、整体布局
俯视:龙门两腿各挂一个驱动轮;对端摇臂横梁带两个万向轮
侧视:电机居上、链条竖直向下驱动轮轴;货台面在龙门横梁上
三、设计理念(5 条)
- 龙门式车架——像一个门框,两条腿各挂一个驱动轮。轮距 = 门框跨度(暂定 1.2 米),想宽想窄改跨度即可,不受任何成品车桥长度限制。这正是选"超短半桥"散件、不买整根后桥的原因。
- 每侧动力完全独立——每轮一套"电机 + 链条 + 半轴",左右对称、互不机械连接;转向全靠两轮速差,省掉整套转向机构。
- 摇臂摆动代替悬挂——万向轮端两轮装在一根横梁两端,横梁中点用销轴铰接车架,可左右摆 ±12°(极限 ±15°,橡胶垫止动)。过坎时横梁自行偏摆,四轮始终着地。全车不用弹簧减震:低速下够用,结构最简。
- 不分前后——按需选行进方向;上坡时让驱动轮端处于下坡一侧,整车重量自然压向驱动轮,抓地更好(控制程序固化该习惯)。
- 用电动三轮车成熟配件——电机、控制器、半轴、车轮全部来自电三轮配件产业链:便宜、好买、好修。
四、已购零部件 已购
| 部件 | 规格 | 已购数(整车需) | 备注 |
| 驱动电机 | 直流无刷 60V 1200W,自带 1:36 两级减速箱,输出轴 Ø19 键 6,尾部散热风扇 | 1(2) | 输出标称 83 转/分 |
| 电机控制器 | 电三轮通用智能款 48–60V 1200W | 1(2) | |
| 电池 | 磷酸铁锂 48V 40Ah(约 1.9 度电,带保护板) | 存货 3(用 1) | |
| 链条 | 5分(10A)单排加厚,节距 15.875,长 1.5 米 | 1(2) | |
| 小链轮(电机端) | 15 齿与 9 齿两种备选,孔 19 键 6,直接装电机轴 | 15齿×3、9齿×1 | 待定用哪个(见性能表) |
| 大链轮(轮端) | 40 齿,孔 Ø50 键 14 + 双 M10 顶丝,齿外径 211 | 1(2) | 与半轴连接需设计过渡件 |
| 半轴总成 | 电三轮"超短半桥"70mm 档:半轴 18 齿花键、加强热处理;4 孔法兰盘(对角 100、中心孔 63) | 1(2) | 轮端额定承载未标注,需核实 |
| 车轮 | 正新 4.00-10 真空胎 + 铝圈,6 层级,单条额定 290 公斤 | 1(2) | 外径约 450 |
未购:万向轮 ×2、车架钢材、紧固件、机加工过渡件等。各部件实重待到货称量。
五、传动与性能 推算
动力路线:电机(内置 1:36)→ 小链轮 → 链条 → 40 齿大链轮 → 半轴 → 车轮
| 用 15 齿小链轮 | 用 9 齿小链轮 |
| 总减速比 | 1 : 96 | 1 : 160 |
| 车速(60V 满压标称) | 约 0.73 米/秒 | 约 0.44 米/秒 |
| 车速(48V 电池实际,约打 8 折) | 约 0.6 米/秒 | 约 0.35 米/秒 |
| 单轮轮端扭矩(理论上限) | 约 350 N·m | 约 580 N·m |
| 单轮推力 | 约 1.6 kN(≈160 公斤力) | 约 2.6 kN(≈260 公斤力) |
| 双轮爬 15° 坡可拖总重(理论) | ≤ 约 950 公斤 | ≤ 约 1570 公斤 |
几何推算(链条 1.5 米 ≈ 94 节竖直布置、轮径 450)
- 电机轴 ↔ 轮轴中心距:约 0.52 米(15 齿)/ 约 0.55 米(9 齿)
- 电机轴离地约 0.75 米;龙门横梁上缘 / 货台面约 0.9–1.0 米(电机体尺寸待实测)
- 跨度 1.2 米时静态侧翻角:货物重心 0.8 米高 → 约 37°;重心 1.0 米 → 约 31°
六、摇臂支撑端参数
- 摆角:正常 ±12°,硬限位 ±15°(橡胶垫止动)
- 吃坎能力 = 摇臂轮距的一半 × tan(摆角)。若摇臂轮距也取 1.2 米:正常可吃单侧约 128mm 凸起,极限约 161mm
- 中央销轴:Ø30、45 号钢调质,配青铜含油轴套(不用滚动轴承——长期小角度往复摆动易将滚道压出印痕)
- 注:销轴直径与"万向轮 ≥500 公斤/只"按早前 1.3 吨总重方案估算,偏保守;总重目标定下后可减小规格
七、需要细化设计的项
- 40 齿链轮(孔 Ø50 键 14)↔ 半轴(18 齿花键)的连接过渡件——传动链中唯一没有现成配对的环节
- 龙门腿 + 横梁:截面、材料、连接方式(腿根弯矩 = 轮载 × 约 0.8 米力臂 + 链条张力)
- 电机安装板 + 链条张紧:竖直链条松边自然下垂,必须可张紧;且 9/15 齿切换有约 22mm 中心距差,张紧行程要覆盖
- 摇臂横梁本体 + 销轴座;万向轮选型
- 货台尺寸与安装高度(直接影响重心与侧翻余量)
- 离地间隙核定;链条防泥护罩
前置输入(拍板中):整车目标载重与目标速度;小链轮用 9 齿还是 15 齿。
八、风险与边界
- 轮胎单条额定 290 公斤 → 四轮静态边界约 1.1 吨;按 1.5–2 倍余量惯例,整车含货建议控制在 400–600 公斤内(最终目标待定)
- 电机功率、半桥承载等均为商家标称,到货需实测核验
- 上坡抓地依赖"驱动端朝下坡"的运行习惯,控制程序中会固化该策略