可3D打印履带式竞赛实训小车结构

桌面级FDM3D打印履带底盘常出现履带啮合错位、负重轮卡滞、上层电子元件安装位干涉的问题，很多创客打印完的底盘要么跑起来履带跳齿，要么装控制板时找不到合适固定位，要么电池仓空间卡不进常用规格锂电，这款履带小车结构在设计时就把这些落地痛点逐一做了适配调整。履带节的内齿间距做了0.2mm的公差放宽，既不会因为打印层厚导致的收缩让齿和驱动轮卡滞，也不会因为间隙过大出现高速行进时跳齿脱轨的情况，履带外侧的防滑纹深度控制在1.2mm，既保证在PVC垫、木质桌面这些竞赛常用场地有足够摩擦力，也不会因为纹路过深增加打印时的支撑用量，拆支撑时弄坏履带表面。底盘上层的安装板做了矩阵式的M3螺丝孔位，孔位间距兼容市面上绝大多数开源控制板、超声波模块、蓝牙模块的安装尺寸，不用额外打孔或者粘胶固定，电子元件插线后走线槽刚好卡在侧板的预留缺口里，不会出现线被履带卷进去的隐患。电池仓的内尺寸留了1mm的余量，刚好能塞下常规2S锂电，仓盖做了卡扣式设计，不用拧螺丝就能快速更换电池，竞赛调试时省不少时间。负重轮的轮轴孔做了台阶式设计，穿入3mm打印轴后不会出现轴向窜动，轮和轴之间预留0.15mm的间隙，不用加轴承也能顺畅转动，降低打印后的装配难度，就算是刚接触3D打印的学生，不用额外找标准件也能把整个底盘装起来跑。驱动轮的轮毂位置做了加强筋，和电机输出轴配合的D型孔尺寸刚好匹配常用的直流减速电机轴，不用打磨轴或者加胶固定，装上去就能卡紧传递扭矩，不会出现电机空转轮不动的情况。底盘前部预留的传感器安装位角度做了15度仰角调整，超声波模块装上去后探测范围刚好覆盖行进前方的障碍物，不会因为角度太低探测到地面误触发避障，也不会角度太高漏过低矮障碍。整个结构的所有打印件都做了无支撑优化，除了履带内侧的小卡扣位置需要极少量支撑，其余部位都能直接打印，拆完支撑后没有多余的毛刺，不用二次打磨就能直接装配，打印时的层厚设置0.2mm就能满足强度要求，填充率20%的情况下整个底盘重量控制在合理范围，不会给直流电机造成过大负载，续航时间也能得到保证。侧板和底板的连接用了定位柱加卡扣的组合，装配时先把定位柱对准卡进去，再拧上两颗固定螺丝就能牢牢固定，不会出现长时间行进后侧板松动移位的情况，就算是比赛过程中遇到碰撞，卡扣也能卸掉一部分冲击力，不会直接把连接柱撞断。