【導(dǎo)讀】本項(xiàng)目將嘗試用一種較為簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)四驅(qū)車的制作，這里我們選擇制作難度相對(duì)不大的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中減速傳動(dòng)方面是皮帶減速機(jī)構(gòu)，而四驅(qū)聯(lián)動(dòng)方面也同樣采用了皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前項(xiàng)目使用了兩節(jié)電池供電，并且采用了兩級(jí)皮帶減速傳動(dòng)，動(dòng)力十足，加上四輪賽車的造型，是名符其實(shí)的“速行者”。
“四驅(qū)車”是比較流行的模型項(xiàng)目，四個(gè)輪子同時(shí)都有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，與傳統(tǒng)的“前驅(qū)”或“后驅(qū)”車相比，其動(dòng)力更足且有著更好的越野性能。不過(guò)相比而言，四驅(qū)車結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，制作難度大。
一、基本原理
本項(xiàng)目是一部四輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)器小車，電池負(fù)責(zé)給電機(jī)供電，電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力，由皮帶減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳到后輪，然后再由后輪上的皮帶等速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣4個(gè)車輪都直接獲得動(dòng)力，小車跑起來(lái)動(dòng)力就更足了。以下為電路原理圖和實(shí)物連接圖：
二、器材準(zhǔn)備
器材的實(shí)物照片：
三、制作過(guò)程
1、車身
使用橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，把方槽部分裁切出長(zhǎng)約9cm的一段，作為小車的車身。在車身側(cè)邊的線槽軌道上，距離一端邊緣1.5cm、6cm、7.5cm的位置用鉛筆分別畫上標(biāo)記線。在車身另一側(cè)對(duì)稱的位置，也畫上同樣的標(biāo)記線。用銼刀對(duì)著做好的標(biāo)記線，開寬度為2mm的凹槽，其中凹槽深度剛好達(dá)到線槽軌道的底部位置，作為軸承槽。
注意：為保證軸承槽位置的精度，要求槽其中一個(gè)側(cè)邊緊貼著標(biāo)記線，請(qǐng)留意每個(gè)槽的具體位置，即槽究竟是開在標(biāo)記線的左側(cè)還是右側(cè)（如中圖所示，分別位于3根標(biāo)記線的右側(cè)、右側(cè)、左側(cè)）。
對(duì)著車身兩側(cè)的標(biāo)記線，把貫穿左右兩側(cè)的3個(gè)凹槽都開好，要求凹槽的寬度剛好合適，即放在里面的車軸既可以順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，但又不會(huì)左右擺動(dòng)很多。把長(zhǎng)短3根車軸都放置于車身的軸承槽中，這時(shí)要求3根車軸都是互相平行的。
2、皮帶輪
在前輪的長(zhǎng)車軸上套兩個(gè)同步皮帶輪。在后輪的長(zhǎng)車軸上套3個(gè)大皮帶輪，其中兩側(cè)的為同步皮帶輪，中間的是減速皮帶輪。接著在短軸上套一個(gè)大減速皮帶輪和一個(gè)小減速皮帶輪。把3根車軸都放置于車身的軸承槽中。然后在短車軸兩側(cè)套上塑料墊圈作為軸承套，要求松緊合適，使得短車軸也可以順暢轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、軸承扣
選取橫截面25mm×15mm的PVC線槽，把槽蓋用剪刀分別剪出長(zhǎng)3cm、2cm、2cm的3段，作為小車車身的底蓋。用剪刀在3個(gè)車身蓋上分別剪出深度為2cm、1.5cm、1cm的凹槽，要求凹槽兩側(cè)距離邊緣的距離都為0.4cm左右，這樣基本上就正好對(duì)著槽蓋內(nèi)側(cè)軌道卡扣的邊緣。
在每個(gè)底蓋上凹槽外側(cè)軌道卡扣的前端，用剪刀和銼刀開好深度為0.5cm、高度為0.2cm的缺口。把裝了皮帶輪的車軸放入車身的軸承槽中，然后把3個(gè)底蓋都扣到車身的軌道上：其中中間的長(zhǎng)底蓋直接扣入軌道，兩側(cè)的短底蓋則可以從邊緣沿著軌道推入。移動(dòng)底蓋，使得上面軌道卡扣的缺口正好對(duì)著幾根車軸的位置，這樣就把車軸封閉在了軸承槽中。
4、皮帶槽
把車身上的車軸和底蓋拆下來(lái)。從車身后端（靠近短車軸的一側(cè)），離車身邊緣0.4cm左右的位置，用鉛筆畫一根長(zhǎng)4cm、與邊緣平行的直線。然后用鉛筆在直線內(nèi)側(cè)前端連著再畫一個(gè)長(zhǎng)2cm、寬0.5cm的長(zhǎng)方形。沿著之前畫好的直線，用剪刀從車身后端剪一條縫進(jìn)去，一直到直線頂端。然后再橫向沿著長(zhǎng)方形的短邊剪進(jìn)去，接著再轉(zhuǎn)向沿著長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊剪進(jìn)去。用美工刀把皮帶槽內(nèi)側(cè)四周削平整，得到一個(gè)凹槽。剪一塊長(zhǎng)2cm、寬0.6cm的PVC方條，用502膠水把PVC方條貼到車身內(nèi)側(cè)此前剪開的直線縫上，這樣就把皮帶槽的開口封起來(lái)了。
把車軸和底蓋裝到車身上，開始調(diào)整皮帶輪的位置：
調(diào)整短車軸上的大減速皮帶輪的位置，使得大減速皮帶輪正好可以對(duì)準(zhǔn)開好的皮帶槽。
然后把短車軸上的小減速皮帶輪調(diào)整到緊靠短車軸上的大減速皮帶輪的位置。
最后再調(diào)整后輪長(zhǎng)車軸上中間的大減速皮帶輪，使得它正好對(duì)著短車軸上的小減速皮帶輪。
5、電機(jī)
因?yàn)殡姍C(jī)軸的直徑是1mm，而小皮帶輪的軸孔直徑是2mm，所以小皮帶輪不能直接套到電機(jī)軸上，這里可以考慮先套一段導(dǎo)線的塑料管。然后再把小皮帶輪套在塑料管外側(cè)。為了更牢固，可以在塑料管前端與小皮袋輪軸孔間蘸一點(diǎn)502膠水。在車身上的皮帶槽的正對(duì)面，距離車身另一側(cè)邊緣0.6cm左右的位置，用鉛筆畫一根與邊緣平行的直線，直線總長(zhǎng)為2.6cm且中心正好位于皮帶槽的中心線上。然后在直線兩端各鉆一個(gè)直徑為2mm的小孔。
剪一根長(zhǎng)4cm、寬0.8cm左右的PVC長(zhǎng)條，并且在其中心線上距離兩端0.5cm左右的位置各鉆一個(gè)直徑2mm的小孔，這樣做成一根固定電機(jī)的夾扣。把夾扣按到電機(jī)外殼上，使得夾扣彎曲成包裹電機(jī)的形狀。再把夾扣的兩端用M2×6mm的螺絲/螺母固定到車身上。
6、皮帶
把短的減速傳動(dòng)皮帶套到小皮帶輪和大皮帶輪之間。透過(guò)車身上的皮帶槽，用螺絲刀把車身內(nèi)側(cè)短車軸上的大皮帶輪套著的減速傳動(dòng)皮帶勾住，并且挑起來(lái)，再同時(shí)套住電機(jī)軸上的小皮帶輪。把兩根長(zhǎng)的同步傳動(dòng)皮帶，分別到套到車身兩側(cè)的同步皮帶輪上。
7、電源
剪一根長(zhǎng)9cm、寬1.5cm的PVC長(zhǎng)條，將作為電池盒前端的長(zhǎng)支架。在PVC長(zhǎng)條上距離一端邊緣3cm的位置畫一根橫截線。把電池盒放到PVC長(zhǎng)條的中心線上，并且與橫截線同一側(cè)，透過(guò)電池盒上的兩個(gè)安裝孔，在PVC長(zhǎng)條上畫兩個(gè)對(duì)應(yīng)的打孔標(biāo)記，其中最左邊的小孔距離PVC長(zhǎng)條邊緣大約0.5cm。對(duì)著打孔標(biāo)記，在PVC長(zhǎng)條上鉆兩個(gè)直徑2mm的小孔。
再剪一根長(zhǎng)4.5cm、寬1.5cm的PVC長(zhǎng)條，作為電池盒的后端的短支架。在PVC長(zhǎng)條上距離一端邊緣2cm、3.5cm的位置各畫一根橫截線。接著在PVC長(zhǎng)條中心線上，距離邊緣大約0.5cm的位置（右圖左側(cè)），鉆一個(gè)直徑2mm的小孔。
把兩個(gè)電池盒支架沿著之前畫好的幾根橫截線，用尖嘴鉗夾住，彎折成如左圖所示的形狀。并把電池盒的兩個(gè)支架疊在一起，并且用M2×6mm的螺絲/螺母固定到電池盒上面。把電池盒上紅色的導(dǎo)線剪短，只留下長(zhǎng)度大約為3cm的一段。把剪短的電池盒紅色導(dǎo)線焊接到撥動(dòng)開關(guān)中間的引腳上，把剪下來(lái)的紅色導(dǎo)線再剪出長(zhǎng)5cm左右的一段，一頭焊在撥動(dòng)開關(guān)一側(cè)的引腳上，另一側(cè)上好焊錫。把電池盒上黑色的導(dǎo)線也剪短，剩下大約5cm的一段，前端先上好焊錫。
把撥動(dòng)開關(guān)用熱熔膠固定在短支架內(nèi)側(cè)如圖所示的位置上。
剪一塊長(zhǎng)3.5cm、寬1cm的PVC長(zhǎng)條，并且在距離一側(cè)邊緣分別為1.5cm、2.5cm、3cm的位置分別畫橫截線。沿著橫截線，把PVC長(zhǎng)條彎折成如右圖所示的形狀，做成一個(gè)三角斜架。把三角斜架用502膠水粘貼到小車車身前端上方正中間的位置，其中斜架低的一側(cè)對(duì)著車身前端，并且距離前端邊緣大約0.5cm。
把電池盒的短支架底面用502膠水粘貼在小車車身后端正中位置。把電池盒的長(zhǎng)支架向下壓，一直抵到車身前端上方的三角斜架上，繼續(xù)往下壓長(zhǎng)支架，使得電池盒底部基本緊靠在電機(jī)的夾扣上方。這時(shí)，用502膠水把長(zhǎng)支架與三角斜架按照這個(gè)角度粘貼在一起。把從撥動(dòng)開關(guān)上引出的紅色導(dǎo)線以及從電池盒上引出的黑色導(dǎo)線，分別焊接到電機(jī)的兩根電極上。
8、車輪
把作為車輪的大皮帶滑輪安裝到前后車軸的兩端。把作為車胎的橡膠圈套到皮帶滑輪邊緣的凹槽里，小車的4個(gè)車輪就都組裝完成了，這樣整個(gè)小車的雛形也就出來(lái)了。
9、防撞梁
選取橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，把方槽部分裁切出長(zhǎng)3cm的一段，剪兩片如左圖所示形狀的防撞梁結(jié)構(gòu)。用502膠水把兩個(gè)防撞梁粘貼到長(zhǎng)支架前端，注意要讓左、右兩個(gè)防撞梁對(duì)接吻合，也就是使得它們之間接合的縫隙盡可能小。
10、外殼
取橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，裁切出兩根長(zhǎng)2.5cm的方槽。把方槽的一個(gè)側(cè)邊（帶軌道）剪掉，并把底面剪成梯形，其中梯形的上底長(zhǎng)1.5cm，位于被剪掉的側(cè)邊上；下底長(zhǎng)2.5cm，位于還帶有軌道的側(cè)邊上。這樣剪裁就得到兩個(gè)外殼。另外再裁切一條長(zhǎng)5cm、寬1cm左右的PVC長(zhǎng)條，作為外殼支架。把外殼支架用502膠水粘貼在位于電池盒長(zhǎng)支架下方的小車車身的頂上，要求外殼支架橫向放置并且位于車身的中心位置。最后把兩個(gè)外殼粘貼在外殼支架兩側(cè)，其中外殼上帶軌道的側(cè)邊朝下并位于小車車身側(cè)面，外殼略微向后傾斜并把車身兩側(cè)的同步傳動(dòng)皮帶遮住。這樣外殼既美觀，同時(shí)也可以保護(hù)傳動(dòng)皮帶。
11、尾翼
選用橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，裁切出一段長(zhǎng)6cm帶軌道的側(cè)邊，并且兩端剪成梯形，這將作為小車的尾翼。從PVC線槽的凹槽上剪下一段長(zhǎng)2.5cm的L形結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)側(cè)邊寬0.8cm，并且在其中一個(gè)側(cè)邊上距離邊緣0.8cm的位置鉆一個(gè)直徑2mm的小孔，這樣就做好了尾翼的支架。把M2×6mm的平頭螺絲從電池盒上的正極電極上（引出紅色導(dǎo)線）的小孔穿出，然后再把尾翼支架對(duì)著上面的小孔扣到螺絲上，最后再擰上螺母并擰緊。
提示：電池盒上引出導(dǎo)線的金屬電極可能會(huì)突起來(lái)，假如直接把尾翼支架扣到電池盒上，會(huì)被金屬電極抵住而放不平，這時(shí)可以在尾翼支架上剪開一個(gè)口子，讓支架與金屬電極錯(cuò)開（如中圖所示）。
用502膠水把尾翼粘貼到尾翼支架上。
把兩片M3的紅色墊片用502膠水粘貼在電池盒前端的兩個(gè)電極的位置上。這樣整個(gè)機(jī)器小車就完工了。
四、調(diào)試與完善
裝上電池，打開撥動(dòng)開關(guān)，車輪應(yīng)該可以高速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，把小車放到地上，小車就會(huì)快速跑開了。由于使用了兩節(jié)電池，并且采用了兩級(jí)皮帶減速傳動(dòng)，當(dāng)前小車應(yīng)該馬力充足，有著較強(qiáng)的爬坡能力，可以嘗試把小車放到傾斜的坡面上行駛。
測(cè)試小車正常之后，軸承扣應(yīng)該都剛好把車軸封在軸承槽里，這時(shí)把熱熔膠滴在軸承扣與軌道之間接合的位置上，把軸承扣固定起來(lái)。
五、常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
（1）假如電機(jī)不轉(zhuǎn)，可能電路接錯(cuò)了，請(qǐng)檢查電路連接，并留意是否存在接觸不良的地方。
（2）假如小車是倒退的，說(shuō)明電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向反了，這時(shí)把連接電機(jī)的兩個(gè)電極的導(dǎo)線調(diào)換過(guò)來(lái)。
（3）假如小車無(wú)法直線運(yùn)動(dòng)，走著就會(huì)偏離原有的方向，一般是前后輪車軸沒(méi)有平行，要解決這個(gè)問(wèn)題則需要調(diào)整小車底盤，具體見(jiàn)制作過(guò)程中“1.車身”的相關(guān)內(nèi)容。
（4）假如車輪轉(zhuǎn)得比較吃力，或者容易卡住，則可以嘗試換新的電池，對(duì)比檢查是不是電池的電量不夠了；假如排除電池電量不夠的情況，小車依舊走得比較慢，則可先拆除傳動(dòng)皮帶，然后檢查車輪空轉(zhuǎn)時(shí)是否順暢，可以調(diào)整軸承扣，確保車軸有足夠的潤(rùn)滑程度。
（5）假如排除車輪安裝不順暢的情況，小車跑起來(lái)還是不夠給力，容易卡住，則有可能是傳動(dòng)皮帶繃得過(guò)緊，使得皮帶輪容易卡住，這時(shí)可以把傳動(dòng)皮帶逐個(gè)拆下來(lái)進(jìn)行檢查，看究竟是哪根傳動(dòng)皮帶過(guò)緊了，調(diào)整該傳動(dòng)皮帶兩端的皮帶輪之間的距離。
（6）假如小車的車輪容易打滑，則說(shuō)明傳動(dòng)皮帶有點(diǎn)松，導(dǎo)致摩擦力不足，這時(shí)可以檢查是哪根傳動(dòng)皮帶過(guò)松了，調(diào)整該傳動(dòng)皮帶兩端的皮帶輪之間的距離。
提示：無(wú)論是傳動(dòng)皮帶過(guò)松還是過(guò)緊的情況，需要調(diào)整對(duì)應(yīng)皮帶輪之間的距離，其實(shí)都是改變皮帶輪對(duì)應(yīng)的軸承槽的位置，具體見(jiàn)制作過(guò)程中“1.車身”的相關(guān)內(nèi)容。
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