July 27, 2025
Description
本项目因我着迷于Switch上的马里奥赛车游戏而生，且设计过程中着重考虑了开源复刻的可行性，在开始本项目前请阅读下方的文本。
本项目制作的车辆基于【碳纤维管材骨架+工程耗材FDM3D打印连接件】的结构
下方是之前几次使用同结构制作的车辆的视频
一、单速公路自行车（PPA-CF结构件）：https://www.bilibili.com/video/BV1Fo15YcEXX
二、VPP结构山地自行车（ABS-GF结构件）：https://www.bilibili.com/video/BV1WCfbYVEeb
三、基于标准卡丁车零部件的卡丁车V1版本（PA6-CF结构件）：https://www.bilibili.com/video/BV1nyEszNES8
卡丁车V1版本已经开源➡️https://makerworld.com/zh/models/1629021-go-kart-v1-1-carbon-fiber-tubes-and-nylon-3d-print#profileId-1720255
它的受欢迎程度超乎我的想象，但实话说，在V1的设计过程中没有考虑开源的可行性。举例来说V1里最核心的后轴总成是一个高度集成化且精度很差的部件，我自己也是经过多次调试，通过加垫片等方式补偿它的制造精度才完成车辆的制造的。所以在V2版本中我减少了卡丁车专用零部件的使用，尽量用打印零部件、管材、加工精度易于控制的标准零部件来制造车辆，使其更容易被复刻。
车辆在设计之初，是基于传统的无后差速器卡丁车结构（由于前轮有10度的主销后倾，所以当进行转向时，内侧后轮翘起释放动力辅助过弯）的结构进行制造的。而且在卡丁车V1版本建造过程中由碳纤维管+PA打印件制造的H形底盘带来了不错的滤震效果，我想把两者结合起来，并且在设计阶段我不觉得这有问题。
但是在车辆测试过程中，我发现这两者是冲突的，转向带来的左右轮高低差会被柔性底盘吸收掉，导致后轮无法翘起，然后就失去了优质的过弯体验。
这让我很烦恼，我尝试增加额外的横梁碳纤维管材、拉杆等装置，用Altair inspire来模拟对底盘的作用，都没有获得特别大的收益，直到我尝试在座椅下方的大梁处安装一条横向且直立放置的15mm厚度碳纤维板，能够为底盘增加880牛米每弧度的刚性，我是非常满意的。
权衡驾驶体验和乘坐体验之后，我想在此处说明，有可能使用铝合金管材来制造这个项目会获得更优秀的驾驶体验，包括上面提到的15mm碳纤维加强板也替换成铝合金板，但因为我没有使用铝合金管进行项目测试，在下方的材料里我还是会把管子叫做碳纤维管。
本项目的卡丁车使用40mm外径2mm壁厚与30mm外径1.5mm壁厚的碳纤维圆管（T300）做为骨架
使用由H2D，PA6-CF材料打印的部件作为连接件、结构件；ABS-GF材质打印的部件作为装饰件、覆盖件；PETG-CF+TPU for AMS一体化制造前轮总成
经过试车（驾驶员183cm 82kg）已验证结构强度合格且有较大强度余量
本项目已经以视频的形式发布在哔哩哔哩：
目前方案已经进化至V2.1版本
V2.1版本说明
1、增加了坐凳下的横梁底盘加强件
2、将转向杆由碳纤维六边管替换为金属六边管
30mm直径900mm长 适配6*3键槽 实心后轴x1
https://e.tb.cn/h.hOmuBzRRiv3aP90?tk=1r7D4VACVCA
很抱歉我没有在北美能购买的渠道找到一模一样的后轴，但是我在ebay上找到了一个貌似源自同一供应商的套件
https://www.ebay.com/itm/205140649784?
它的轴比我的长100mm，这个套件里包含了本项目需要的轴承、齿轮，而且铝制的轮胎安装座理论上会比打印的更好（但是依然会浪费掉刹车盘和它的固定座）
我的这条轴其实很简单，它是一条900mm长，30mm直径的实心轴，有四条键槽，分别用来安装两只后轮、刹车座、齿轮座，你可以购买简单的轴后开一条贯穿的键槽来解决问题
适配30mm圆轴的后轴轴承x2
https://e.tb.cn/h.hmbZ7nbazO7hfez?tk=yY1k4VABkSh
我在ebay上找到了这个配件，尺寸是相符的
https://www.ebay.com/itm/114702313582?
后轴32齿428分体齿轮x1
https://e.tb.cn/h.hONY9WCyJo9Jr2G?tk=2JS94VAAjDX
我在ebay上找到了这个齿轮，它能兼容两种键槽，31齿，应该是可用的
https://www.ebay.com/itm/126481903809?
前轮羊角 一对
https://e.tb.cn/h.hOmxnOjMVgtzvyo?tk=oeFL44aZNQb
这个看起来应该尺寸是一样的
https://www.ebay.com/itm/277180035004?
转向拉杆210mm长 带球头 使用8mm螺丝固定 一对
https://e.tb.cn/h.hOQlCNY3MFntr6K?tk=gvmB44aXWVj
这个看起来可以用
https://www.ebay.com/itm/286212039902?
10x4.50轮胎 5寸3孔轮毂的卡丁车轮子 一对
https://e.tb.cn/h.hONYxjJHWJVPRb2?tk=CDui44a3wS4
轮胎轮毂是通用件，我就不找北美能买到的链接了
卡丁车座椅
https://e.tb.cn/h.hmbD89AClKNdhRk?tk=v8rM44aD3Zu
这个跟我购买的是一模一样的
https://www.ebay.com/itm/353780728828?
6203-ZZ轴承x4 用于前轮毂
htts://e.tb.cn/h.hONnl543R5RotEw?tk=x62u44a9MzO
6004-ZZ轴承x2 用于转向柱
https://e.tb.cn/h.hONqxLs02I2kzTB?tk=2FlY44annT0
对边距离16mm的正六边形的铝管 用作转向柱
https://e.tb.cn/h.hmbBe5Ppul4C20X?tk=ZgLz44ayeLG
我用了碳纤维的，你可以试试铝合金的
40mm外径36mm内径管 1100mm x2
30mm外径27mm内径管 322mm/592mm/642mm/750mm/750mm/456mm/456mm/456mm
一共10根
此外买一些7mm碳纤维管子，切成90mm长度备用，大概需要20根
下方所有提及的螺丝螺母均是一对（需要匹配螺母，建议使用防松螺母）
建议你在购买五金件的时候每种至少多买10%
刹车碟片 M5*40半球头 x6
刹车碟片扣具 M5*30半球头 x4
刹车卡钳固定 M6*45杯头 x2
后轴尼龙固定件 M5*120半球头 x8
横梁固定尼龙件 M5*100半球头 x8
电机固定 M8*25半球头 x2
电机座固定座 M5*50半球头 x2
座椅固定M5*30 x2 M5*50 x2半球头
前桥固定件 M10*140半球头 x8
方向柱螺丝 M5*50半球头 x2
后轮固定螺丝M8*65外六角 x6
后轮法兰锁紧件 M5*30半球头 x2
前保险杠上下对穿 M10*140半球头 x2
油门踏板 半球头 M5*40 x2
刹车踏板加强螺丝 外六角 M12*120 x1
方向盘安装与法兰件锁紧 半球头 M5*30 x4
方向拉杆 M8*50半球头 x4
500W36V 1020电机 需要安装428的齿轮
https://e.tb.cn/h.hO9pqdw9UFhsRp7?tk=BKaW44ZeRM3
与电机匹配的控制器
https://e.tb.cn/h.hO9pqdw9UFhsRp7?tk=BKaW44ZeRM3
在ebay上我找到了一模一样的电机和控制器
https://www.ebay.com/itm/195831936268?
牧田18V电池取电器 x2（只是为了取电使用，非必需品）
https://e.tb.cn/h.hOnXHte3R1fKCwq?tk=pgz244Z4jTx
我使用两块牧田品牌18V电动工具电池串联驱动后轴的电动机，相关的设备全部走线到了车辆左侧的边箱里
思考再三我觉得电气部分自由度还是高一些，我把边箱做的很大，你可以按自己的需求决定驱动的部件并非常好的收纳在边箱里
卡丁车油门踏板
https://e.tb.cn/h.hO9IX9Cury1qLea?tk=3cdg44ZfIRc
我在ebay上找到了一模一样的
https://www.ebay.com/itm/235556599640?
428链条 需要40节左右（这是标准件，就不给海外的朋友找链接了）
https://e.tb.cn/h.hO9HXt3RWi2SkSy?tk=QnNL44ZU95M
禧玛诺mt200刹车套装（组装过程中需要重新接油管，需要重新注油排空气
https://e.tb.cn/h.hmYOXaZ8oRJjv9X?tk=TF0f44ZPlxb
这也是标准件，请购买右手刹把和前刹车卡钳，再额外购买3米刹车油管和相关的制作刹车油管的配件
12V 8085服务器风扇 x4
https://e.tb.cn/h.hOnnOQmaccmT9tU?tk=ZO5w44ZQMmK
这是标准件，在这个项目里起到增加音效的作用
我使用一块3s航模电池和一颗简易的开关来驱动尾部风扇
跟后轴动力一样，电气部分的自由度我决定留出来，把右侧边箱留给你放置风扇的相关驱动部件
胶水
这里要注明一下，因为涉及碳纤维管材的粘接，所以环氧胶是最优选，比如我使用的3M DP460或者是SikaPower1200
且因为这是一个整体化的项目，建议在所有的配件结合无误之后，再单独拆卸每一个零件进行额外的涂胶固定并锁死螺母。
本项目总消耗量在100ml以内
刹车油100ml
请注意禧玛诺mt200使用矿物刹车油，在安装过程中需要重新接管注入刹车油，考虑到排空气，至少会消耗好几十毫升
小飞或中飞汽修工具套装（至少要包含常用尺寸的套筒扳手，涉及对锁所以每种尺寸至少两件）
常用尺寸钻头（当3D打印件挤出没有正确校准时用于3D打印件扩孔）
碳纤维截管工具（固定器/专用锯子）
电烙铁（用于电气部分的接线等）
鼓风式烤箱（用于掺碳纤维/玻璃纤维的耗材3D打印的零件退火使用）
黑色PA6-CF 5KG
灰色PETG-CF 2KG
黑色TPU for AMS 3KG
黑色PLA Basic 1KG
黑色ABS-GF 1 KG
白色ABS-GF 4KG
红色ABS-GF 3KG
蓝色ABS-GF 3KG
黄色PA-GF 1KG
上面是我整理的所有需要的材料，在此之外我整理了安装步骤以PDF文档的方式呈现（在下方的列表里）。文档以图纸组件与注解的形式呈现了安装过程，但是因为这个项目确实很大，我没办法面面俱到的手把手教会每一位朋友，这其中有相当多的小细节需要你自己琢磨，如果有解决不了的问题欢迎你到评论区与我探讨，当我看到你的评论的时候会第一时间回复你。
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大琢磨
