2dv 农田搬运底盘 · 机械方案对齐

设计理念 / 已购零部件 / 推算参数 —— 供结构细化设计参考 · 2026-06-04
已购已采购实物(有订单与厂商规格页为据) 推算据已购件推算的大致值 待定需要一起定

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 行进方向 (不分前后) 驱动轮 驱动轮 龙门横梁(两端为腿,腿在轮内侧) 轮距 = 跨度 1.2 米(暂定) 车架纵向结构(待设计) 摇臂横梁(中央销轴铰接,可摆 ±12°) 万向轮 ×2(待选型) 轴距 待定 摇臂端细节:横梁中点一根纵向销轴铰接车架;单边过坎时横梁偏摆,四轮保持着地。
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 货台面 约 0.9–1.0 米(推算) 龙门腿(设计件) 电机 + 1:36 两级减速箱 链条(竖直) 驱动轮 4.00-10(外径约450) 40齿链轮(齿外径211) 中心距 约0.52米 电机轴离地 约0.75米 摇臂销轴(横梁见俯视) 万向轮(待选型)
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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 1200W1(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 2111(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 : 961 : 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)

六、摇臂支撑端参数

七、需要细化设计的项

  1. 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
  2. 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)
  3. 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
  4. 摇臂横梁本体 + 销轴座;万向轮选型
  5. 货台尺寸与安装高度(直接影响重心与侧翻余量)
  6. 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