如何3D打印电动滑板

第1步：设计过程

我通过识别长板的主要标准组件来启动项目;卡车，甲板和轮子。这些是现成的零件，所以我用它们作为设计的起点。第一阶段是设计动力传动系统，包括电机安装座，传动装置以及对卡车的一些修改。电机安装座的尺寸和位置决定了外壳的尺寸和位置，因此首先完成这一过程非常重要。我计算了所需的最高速度和扭矩要求，这使我能够为电路板选择电机和电池。还计算了传动比，并选择了滑轮尺寸以及传动带长度。这使我能够确定正确尺寸的电机安装座，从而确保良好张紧的安全带。

下一步是设计电池和速度控制器（ESC）外壳。选定的甲板主要由竹子组成，因此非常灵活，基本上在中间弯曲。这具有骑行舒适的优点，因为它吸收了道路上的颠簸，并且不会将它们传递给骑车者。然而，这也意味着需要分开的外壳来容纳电池和电子设备，因为全长外壳将不能与板一起弯曲并且在操作期间将与地面接触。由于电气限制，电子速度控制器（ESC）被放置在最靠近电动机的位置。由于电机通过卡车连接，因此转弯时位置会发生变化，因此必须将外壳设计成允许电机间隙。

电池系统放置在甲板的另一端，并容纳与电源相关的电子设备。这包括由20个锂离子18650电池组成的电池组，电池管理系统，开/关开关和充电插座。

我在整个设计过程中使用了Autodesk Fusion360，这个软件使我能够快速完成主组件内部的模型组件大大加快了开发时间。我还使用了Fusion360中的仿真功能来确保零件足够坚固，特别是电机安装座。这使我能够实际减小支架的尺寸，因为我可以验证强度和挠度要求并移除材料，同时仍然保持适当的安全系数。设计过程完成后，可以非常轻松地导出各个零件进行3D打印。

第2步：动力传动系统

我完成了构建首先是传动系统，以确保电子设备外壳的适当间隙。我选择使用Calibre卡车，因为它们具有方形轮廓，非常适合夹紧电机安装座。然而，轴略短，不允许两个电机在同一辆卡车上使用，所以我需要延长它以使车轮适合。

我通过减少一些铝合金卡车吊架车身实现了这一目标，露出了更多的钢轴。然后我将大部分轴向下切割，留下大约10毫米，然后我可以用M8模具拧紧。

然后可以拧上一个联轴器，并在其上添加另一个螺纹轴，有效地延长轴。我使用Loctite 648固定化合物永久固定联轴器和新轴，以确保在使用过程中不会拧松。这样就可以将两个电机安装在卡车上并为车轮提供足够的间隙。

动力传动系统主要使用HP Multi-Jet Fusion技术进行打印，以确保高加速和制动时的刚性和强度，最大的力将被转移。

一个特殊的滑轮设计用于锁定后轮，然后用HTD 5M皮带连接到电机皮带轮。添加了3D打印盖，为滑轮组件提供保护。

步骤3：罗纹外壳

我做出的一个主要设计决定是将外壳分开，这样可以使外观整洁，并使柔性甲板能够正常工作而不会增加外壳的刚度。我想传达HP Multi Jet Fusion技术的功能方面，因此我决定FDM打印机壳的主体以降低成本，然后使用HP部件来支撑并将它们夹在平台上。这提供了一种有趣的美感，同时也非常实用。

FDM印刷外壳被分成两半以帮助印刷，因为可以从外表面消除支撑材料。分割线经过精心定位，以确保在夹紧到电路板时它被HP部件隐藏。添加了用于电机连接的孔，并将镀金子弹连接器粘合到位

将螺纹嵌件嵌入竹板中以将外壳固定到板上，并与板表面齐平打磨以确保卡座和机箱之间没有间隙。

步骤4：电子设备

电子产品经过精心挑选，以确保电路板功能强大但直观易用。如果发生任何故障，该电路板可能存在危险，因此可靠性是一个非常重要的因素。

电池组由20个单独的18650锂离子电池组成，这些电池点焊在一起形成42v电池组。 2个电池并联焊接，10个串联焊接;我使用的细胞是索尼VTC6。我使用点焊机焊接镍片以形成电池组，因为焊接会产生过多的热量，从而损坏电池。

电池外壳的电源通过扁平编织传输到速度控制器盒电缆刚好在甲板顶部的把手带下面。这样就可以“隐藏”电缆，并且不需要在下面放置看起来很丑的电缆。

由于这是双电机板，因此需要两个速度控制器来独立控制每个电机。我在这个版本中使用了VESC速度控制器，这是一款专为电动滑板设计的控制器，这使得它非常可靠。

使用的电机是170kv 5065的外径，每个可以产生2200W，这对于这块电路板来说是很大的功率。通过当前的传动装置，电路板最大速度约为35MPH，并且加速非常快。

最后一步是创建一个遥控器来控制电路板。由于操作更容易，无线系统是首选。然而，重要的是确保传输的高可靠性，因为通信的下降可能具有严重的安全问题，尤其是在高速时。在测试了几个无线电传输协议之后，我决定2.4GHz无线电频率对于这个项目来说是最可靠的。我使用现成的RC车载发射器，但通过将电子设备转移到3D打印的小型手提箱中，大大减小了尺寸。

步骤5：完成的电路板和促销视频