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LEGO Technic 8297 电动遥控改装（三）

发表于 2011年08月15日 归档于 免费资料库, 藏经阁, 酷玩志

LEGO Technic 爱好者们在改装产品Set时，改装的目标往往是理想化的，希望改装后的Set具有理想的性能与功能，但改装后往往无法达到改装之初所设定的目标，更有甚者致使整个改装失败。究其原因我个人认为是没有很好的了解LEGO Technic系列与LEGO零部件特点，将LEGO的零部件过分理想化，并在“结构、传动”等机械设计上只重视其工作原理，而没有很好的考虑实现这些“结构、传动”的前提条件。

大家都知道，LEGO的所有零部件几乎都是塑料的，每个零部件的精度都很高，但这都是表面现象。事实上因为零部件的材料是塑料，所以零部件间的装配公差精度不可能做得很高，如果把这些零部件组装成一台机器那将是一台较为粗糙的机械；也因为零部件的材料是塑料，所以零部件材料的机械强度较弱，而使用这些零部件搭建的“传动、结构”等受力后易变形；再有就是LEGO公司出于种种考虑所提供的配套动力（电动机）系统的输出功率较小，而爱好者在改装时又较少考虑动力部件的输出功率、扭矩等因素制约（往往将动力源理想化）。

针对上述问题我们在搭建可运动的机械时，要考虑用较为合理、坚固的结构来解决零部件的装配公差与受力变形问题；用较为合理的传动结构与较为合理的动力配置来解决动力问题。针对各种结构、用途不同的搭建需用不同的具体处理方法，本文将通过8297无差速器四轮驱动、大扭矩动力输出改装实例来说明本次改装中所遇到问题与具体解决方法。

LEGO Technic 8297 电动遥控改装——之三（无差速器四轮大扭矩动力驱动输出改装）

一、改装的目标：

1、车辆外观与车辆尺寸（长、宽、高）尽量保持不变；

2、保留该车原有的车前部绞车、悬挂升降系统的控制与传动结构；

3、在尽可能少改动原车结构与零部件的前提下，使车辆能实现遥控四轮驱动、方向等功能；

4、车辆操控性能要满足崎岖路面行驶要求，能通过半个轮子高的障碍物，能爬40度以上的坡度。

5、不采用方向自动回位机构，使车辆前轮能在转向行程范围内以任意角度行驶。

改装后的视频：（http://www.tudou.com/programs/view/Ws-d9PbOXX0/）

 二、确定改装方案：

根据改装的目标，要在原8297的结构中加入PF-M电机一个，用作操控方向；加入PF-XL电机一个，用作8297的动力，并且要实现四轮大扭矩动力驱动输出。改装增加的电动机安装部位与“LEGO Technic 8297 电动遥控改装——之二（四驱改装）”基本相同。本次改装最为关键的是要用一个PF-XL电机驱动使8297实现越障碍与爬坡行驶，即要求8297车轮有大扭矩输出。要使8297具有这样性能，其关键点是要有合理的动力传动结构与合适的传动比和与之相适应的框架结构。

1、驱动与动力传递方案：

要8297实现实现越障碍与爬坡行驶，首先是不能用差速器，因为安装有差速器的车辆越障能力会变差（真实车辆越障碍与爬坡行驶时使用差速锁），所以本次改装是无差速器四轮驱动；因为整车动力尽靠一个PF-XL电机，为增加动力输出扭矩，将采用分布式变速传动结构，即使用车轮变速器结构，但缺点是车辆的行驶速度将大大降低，但这也是没有办法的折中选择。具体传动结构示意如下：

PF-XL电机动力经三个16齿的直齿齿轮过渡，由两个12齿鼓形齿轮分别驱动前后20齿鼓形齿轮(32269)、带动前后桥的12齿锥形齿轮、通过前后桥12齿锥形齿轮分别驱动前后桥20齿锥形齿轮将动力传递到四个车轮处，每个车轮处又经过一个由8齿直齿轮与24齿直齿轮组成的输入/输出比为3:1的变速器后来驱动每个车轮。

改装后整个动力输出经过两级5:3、一级3:1降速，总动力输入/输出比为25:3。采用分布式变速传动结构的最大好处是分解了传动轴、传动齿轮的受力，减少齿轮崩齿的几率，提高传动的效率与增加输出扭矩。根据输入/输出速比25:3，理论上输出扭矩提高了8倍以上。从视频中可以看出改装后的8297基本能满足越障碍与爬坡行驶要求。

2、车辆悬挂结构、前后桥结构方案：

由于采用了增大扭矩的车轮变速器结构，使得原8297的悬挂结构必须作出修改。比较原8297与改装后8297的悬挂系统的结构发现：改装后的单边悬挂要比原8297单边悬挂长2个乐高单位，上下悬挂臂的距离也增加了两个乐高单位。

如果还是延用原悬挂结构定位，那么改装后的8297将比原车要宽4个乐高单位，这显然是不符合改装要求的。为了解决这个问题，我试搭了多种悬挂结构均不理想，差一点我要放弃独立悬挂结构形式而采用门式悬挂结构，但是考虑到使用门式悬挂将彻底推翻原8297的底盘结构，这又与本次改装的目标要求不符。最后我终于想出了解决方案：借位法。“借位法”是我自己命名的，寓意是问悬挂臂(57515)“借”一个乐高单位，悬挂臂定位轴再向车底盘中间移动一个单位，经这些结构上的改动，消化了多出来的4个乐高单位，使得改装后8297轮距（车宽）与原车保持不变，但在车辆的总高度上增加了一个单位（权衡利弊只能这样了）。同时在相应的结构设计上，充分考虑到结构的稳固性，使动力传递过程中的损耗减到最小。

改装后前桥图

前桥结构搭建（局部）

改装后后桥图

后桥结构搭建之一

后桥结构搭建之二

后桥结构搭建之三

3、转向控制机构方案：

根据上述前桥结构，前桥的方向控制机构的传动结构基本延用四轮驱动（有差速器）的结构，控制电动机安装位置也基本相同，在车头部位、V8发动机的下方安排方向控制机构的动力与传动结构。

4、车辆底盘与原8297控制功能：

原8297控制功能保持不变，沿用四轮驱动（有差速器）的结构，但电动机动力输出轴的方向调整了180度，这主要是为了悬挂臂(57515) “借”一个乐高单位后上下运动所需空间而做出的结构调整。除前后桥根据悬挂系统要求在结构上做出必要调整外，其余的结构尽可能的沿用原8297底盘结构。

5、改装后的8297整车传动结构示意：

三、前后桥结构改装与结构比较：

1、前桥结构与比较

有差速驱动前桥与无差速驱动前桥比较之一

有差速驱动前桥与无差速驱动前桥比较之二

四种前桥部分结构比较

改装后前桥轮距比较

2、后桥结构与比较

后桥结构底部（局部）

后桥结构底部

四种后桥传动结构比较

3、改装搭建完成后的完整的前、后桥

四、改装后的部分照片：

五、8297（无差速器四轮驱动、大扭矩动力输出）改装底盘零部件表与搭建图：

说明：

1、本搭建图只提供了8297底盘的改装搭建指示，其余搭建可参考原8297搭建指示的相关步骤完成搭建。

2、电池盒、红外遥控接收机等的安装方法可自行决定，因为车后空间还是足够大的，可自行“因地制宜”。

3、改搭建的方法不是唯一的，本搭建图仅供参考，可能有错误或不清楚地方，望广大爱好者指正，以便作者改进、提高。

底盘零部件表：

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底盘搭建图：

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结束语：

关于LEGO Technic 8297 的改装方法、形式是各种各样且没有固定的程式，推广到其它LEGO Technic Set改装同样如此。本文三种改装方法也只是作者从自己的角度出发，根据自己设定的目标所进行的改装，作者自认为这是在原8297基础上进行的相对比较小的改装。如果将改装的目标要求做出合理的调整，如车辆外形尺寸放宽要求、动力电机增加到两个或更多、悬挂系统不用原8297提供的部件而自行设计搭建等等，只要您手头有足够的零部件，您还可以做出多款看似8297的改装车型(如下照片是其中一款国外玩家的改装车型)。有兴趣的朋友可自行尝试，其中的乐趣只有您自己动手以后才会体会到。

最后谢谢大家的关注！欢迎大家提出意见与建议。

Tags: 8297, LEGO, technic, video, 免费, 图纸, 搭建, 电动, 遥控