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欢迎来到我们的Butterball EV转换的下一部分!如果您没有阅读我们的介绍性文章,黄油球是我们在过去一年中转换为电动汽车的奶油色1966菲亚特500的宠物名称,作为在我们都在远程工作时培养在Fictiv的社区的一种手段。

您可以阅读更多有关电气设计原型该项目的阶段!

晒黑1966菲亚特500在杰克摊上的图像与前躯干打开

建模现有汽车

机械设计是该项目的重要方面。它始于对汽车的内部空间进行建模。能够计划重要组件(例如电机和电池盒)的布局,并确定这些组件将如何安装在哪里以及如何安装。

建模步骤首先需要对所有空间和现有组件进行详细测量。空间必须手工测量。因为这辆车是如此古老,所以文档不可用或易于查找。幸运的是,我们团队中有一个人(向Veda大喊!),非常关注细节,以收集详细的测量。这些测量值使我们在汽车的后备箱和毛孔(前躯干)中建模ONSHAPE,使用其钣金功能方便的在线CAD平台。

建模EV组件

接下来,必须对其他组件进行建模。某些现代组件,例如电机和电池,更容易建模,因为它们具有我们可以使用的现有CAD文件。此外,我们知道电池将安装在盒子内,因此它们在CAD中很容易建模。

然而,电动机的铃铛外壳很难建模。铃铛外壳是覆盖原始汽车传动系统的飞轮和离合器的变速器的一部分。将盘子上的一组孔固定在电动机上的安装孔上,而另一组孔被固定在钟楼上。

因为我们找不到汽车的文档,所以我们必须手动测量铃铛外壳上的特定孔图案。首先,我们尝试用铅笔在铃铛上铺设的一张纸上遮蔽孔,以对孔进行追踪。然后,我们拍摄了铃铛外壳的照片,测量了像素的数量,并将这些值等同于英寸以找到测量值。最后,这些努力与超大孔相结合以额外的清除足以创建铃铛外壳模型。

设计组件布局

随着空间和零件的建模,下一步是找出汽车内部组件的布局。这不是一个简单的壮举;如果您看过60年代的旧菲亚特500,那么您就会知道它们是很小的汽车!

一个鲜红色的菲亚特500的图像,一个高个子的男人站在前面,双臂伸到侧面,双腿分开
(好吧,这是一个高个子,但仍然。这是一辆小型汽车。这是Butterball的表弟,火球,另一个菲亚特500)

回到布局,Onshape中的组装功能对于确定零件的方向很有用。但是,重要的是要记住,仅仅因为您可以在CAD中做某事并不意味着在现实生活中它会容易甚至可能。当我们试图将发动机安装板安装在行李箱中时,我们被提醒了这一课 - 在CAD中起作用,但实际上,盘子太大了,无法穿越后备箱的开口!

因此,我们不得不将盘子切成两半,然后制作修补板才能将它们重新融合在一起。尽管大板是用铝制成的,但机械团队决定钢板对修补板来说更好,以免沿拆分产生结构性弱点。而且,安装板是我们外包的一部分,它使用虚构的制造合作伙伴之一为我们加油。

另一方面,我们自己构建了电池盒(您可以在另一篇文章中阅读有关该决定的更多信息)。我们想制作既易于密封的便宜盒子(边缘周围有硅酮,以使其防水)且坚固。我们想到的是两层盒子设计,拐角处的钢角杆连接塑料面。我们制作了2个盒子:1个较大的盒子,将两个电池固定在后备箱中,还有一个较小的盒子,将一个电池固定在毛孔中。

使用钻头在钢角杆中钻孔的人的图像
动作射击:电池盒中的钢角杆中的钻孔

钢杆使这些盒子非常重。机械团队认为这是合适的,因为这些盒子将支持重大负载并包含汽车的高价值部分。但是,重要的是要意识到我们在哪里使用钢,而不仅仅是为了额外的总体重量,还要保持安全有效的体重分布。

我们设计的另一个重要部分是耦合器,该耦合器适合电动机轴,并与驱动桥轴轴搭配。在所有这些不同的部分接口的情况下,公差至关重要,因此除非另有说明,否则我们使用ISO 2768公差。对于耦合器,我们使用了McMaster的钥匙来适合需要精确拟合的键道,因此需要更紧密的公差。

钢CNC加工驱动轴耦合器的图像从底部显示,显示了中间的一个大孔的六个挖洞
钢CNC机加工驱动耦合器侧视图的图像
驱动横梁轴耦合器

将电动机连接到驱动桥

构造组件后,是时候解决安装它们了。Butterball的内部在结构上可以用作安装点的珍贵空间。尽管发动机舱中有很多钣金,但它的结构不足,肯定不足以支撑120磅重的电池。因此,我们必须使用汽车的实际底盘,这需要对细节的额外关注。为了稳定,我们使用了锁定螺母,我们可以在这里和飞机电缆而不是简单的电线将电池盒固定在毛孔中。

带有安装板的电动机的图像,由地板插孔安装在菲亚特500驱动轴上支撑

我们转换这辆车的目标之一是在开车时保持一切安静。电动汽车的好处是您没有嘈杂的发动机吼叫,但这意味着您还可以听到其他任何地方的振动和嘎嘎声。为了减轻内部组件的声音,我们在电池盒和电动机上的减震器和减震器之间添加了泡沫。

总体而言,我们试图尽可能少地修改汽车的结构,因此我们仅卸下了原始发动机,并从后备箱区域卸下了排气管。我们避免使用钣金混乱,以便我们可以将菲亚特转换回内部燃烧。

得到教训

当涉及机械设计时,我们学到的第一教训是,为组装设计与建模完全不同。即使我们最终能够适合所有组件,我们也必须通过运营顺序获得创造力才能使其正常工作。随着一开始的更多计划,组装过程可能会容易得多。我们使我们的一辆汽车实现了这一目标,但是在大规模组装物品方面,仔细考虑设计用于组装更为重要。

下一步是什么

在我们的其他Butterball文章中,我们讨论了电气系统进入的工作,以及我们对原型制作和建造零件的了解与购买。汽车转换是一个大项目,但是有一个积极进取的团队,我们使它起作用了!

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