【正文】 sign. Key words: AGV。自從 1913 年美國福特汽車公司使用有軌底盤裝配車， 1954 年英國采用地下埋線電磁感應(yīng)導(dǎo)向車以來，到九十年代全世界擁有 AGV(Automated Guided Vehicles)10 萬臺以上。 1953 年，美國 Barrett Electric 制造了世界上第一臺采用埋線電磁感應(yīng)式的跟蹤路徑自動(dòng)導(dǎo)向車，也被稱作“無人駕駛牽引車”。 AGV按照引導(dǎo)方式不同分為：固定路徑導(dǎo)引、自由路徑導(dǎo)引等。 1981 年美國通用公司開始使用 AGV， 1985 年 AGV 保有量 500 臺， 1987 年 AGV 保有量 3000 臺。這說明 AGV有一個(gè)潛在的廣闊市場。因其具有靈活性、智能化等特點(diǎn)，能夠方便地重組系統(tǒng)，達(dá)到生產(chǎn)過程中的柔性化運(yùn)輸之目的。 AGV 系統(tǒng)由控制臺、通訊系統(tǒng)、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、 AGV 和地面移載設(shè)備組成，如圖 11所示。 AGV、充電系統(tǒng)、地面移載設(shè)備等都可以根據(jù)實(shí)際需要及工作場地任意布置，這也體現(xiàn)了 AGV 在自動(dòng)化物流中的柔性特點(diǎn)。通訊系統(tǒng)是 AGV 和控制臺之間交換信息和命令的橋梁，由于無線電通訊具有不受障礙物阻擋的特點(diǎn)，一般在控制臺和 AGV 之間采用無線電通訊，而在 AGV 和移載設(shè)備之間為了定位精確采用光通訊 .操作面板的功能主要是在 AGV 調(diào)試時(shí)輸入指令，并顯示有關(guān)信息，通過 RS232 接口和計(jì)算機(jī)相連接。 （ 4）移載系統(tǒng) 它是用來完成作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在不同的任務(wù)和場地環(huán)境下，可以選用不同的移載系統(tǒng)，常用的有滾道式、叉車式、機(jī)械手式等。根據(jù)需求情況和當(dāng)前各 AGV 運(yùn)行情況，將調(diào)度命令傳遞給選定的 AGV。在編程時(shí)要注意的是 AGV系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，為了加快控制臺和 AGV 之間的無線通訊以及在此基礎(chǔ)上的 AGV 調(diào)度，編程中最好采用多線程的模式，使通訊和調(diào)度等各功能模塊互不影響，加山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 快系統(tǒng)速度。在系統(tǒng)的工作環(huán)境中，電磁干擾較嚴(yán)重，調(diào)幅方式的信號頻率范圍大，易受干擾，而調(diào)頻信號頻率范圍很窄，很難受干擾，所以應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)頻方式。簡潔有效的協(xié)議可以減少控制器處理信號的時(shí)間，提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。 使用狀況： 室內(nèi)工作；動(dòng)力源為直流電 90V 伺服電機(jī) ,電機(jī)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)；使用期限為五年，每年工作 200天，每天工作 2 小時(shí)；檢修期為三年大修。 選取電機(jī)，計(jì)算電機(jī)所需功率。 第三章 AGV 機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 AGV 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) AGV小車結(jié)構(gòu)示意圖 31。車架上面安裝步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、 PCD 板和電瓶。車體前面兩主動(dòng)輪為固定式驅(qū) 動(dòng)輪，與輪轂式電機(jī)相連。 車體尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 車體框架是裝配 AGV 其他零部件的主要支撐裝置，是運(yùn)動(dòng)中的主要部件之一，主要分為山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 主框架和副框架兩個(gè)部分。除 AGV 車體以外的其他輔助系統(tǒng)的安裝直接影響著小車的驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向。另一種方式則類似汽車的轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)方式，即前輪為轉(zhuǎn)向輪，后輪為驅(qū)動(dòng)輪，稱為舵輪型。此種傳動(dòng)方式當(dāng)承載重量過大時(shí)，可能會(huì)因電機(jī)扭力不足無法動(dòng)作。 電機(jī)的選擇及聯(lián)軸器的選用 伺服電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由環(huán)形分配器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成一個(gè)開環(huán)的定位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)接受一個(gè)電脈沖信號時(shí)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸將轉(zhuǎn)過一定的角度或移動(dòng)一定的直線距離，電脈沖輸入越多，電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的角度或直線位移就越多 。 自動(dòng)引導(dǎo)車是電動(dòng)車的一種，而電機(jī)是電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)源，出于直流電機(jī)本身具有控制系統(tǒng)簡單，調(diào)速方便，不需逆變裝置等優(yōu)點(diǎn)，并且本課題設(shè)計(jì)的 AGV 不需要工作在高速大功率之上，因此，在本文仍采用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源 。 圖 32 AGV 行駛阻力的計(jì)算 AGV 在水平道路上等速行駛時(shí)必須克服來自地而的滾動(dòng)阻力和來自空氣的空氣阻力。如前所述車輪半徑 R=，電機(jī)轉(zhuǎn) 速 n＝ 3000r/min，主減速比 is=50，則 : 2 60 ( 1000 ) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..( ) sV Rn ik m h m s???? 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 雖然 ,但我們可以控制小車低速行駛，故可以選用該電機(jī)。 經(jīng)過上述計(jì)算和校核，確定電機(jī)的型號為 130SZD， is=50，車輪半徑為 ，從而可以構(gòu)建原理樣車的行車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 3000 r/min，取傳動(dòng)比為 50，則渦輪的轉(zhuǎn)速為 60r/min Z=1， ?? ，則 mNnPT . 2262 ??? 5. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)開式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。 法 向齒形角α n： 20176。取 0A =112， 于是得 ??220min npAd 渦輪軸上的最小直徑是安裝后輪處的最小直徑，所以取最小直徑 26mm， 1)擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案是：蝸輪、套筒、深溝球軸承、軸 用彈性擋圈依次從軸的左端向右安裝；右端安裝深溝球軸承、透蓋、內(nèi)輪輻、軸端擋圈從右端向左安裝。由手冊上查得 6206 型軸承的定位軸肩高度h=3mm,因此，取 36d mm?Ⅳ 。 輪輻的寬度為 27mm,為了使軸端擋圈可靠地壓緊輪輻，此軸段應(yīng)略短于輪輻的寬度，故取 26l mm?Ⅵ 。按 dⅢ 由手冊查得平鍵截面 bh=8mm7mm,鍵槽長為 25mm。 后輪軸上的受力分析 211a)。 ：左右輪輻與軸采用鍵進(jìn)行定位，選擇平鍵 b h=8 7，長度大約定在 28mm。 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 蝸桿軸的設(shè)計(jì) hg ABg ABAB1 . 61 . 66 . 33 . 2左端與電機(jī)相連，所以，左端的軸的直徑選用與電機(jī)伸出端相匹配，定位 14mm，長度定位 ，由于，左端需要安裝聯(lián)軸器，所以右端采用軸肩定位，選用 的軸，蝸桿部分的設(shè)計(jì)，根據(jù)先前制定的渦輪，按照相關(guān)尺寸做出即可，蝸桿左右兩端的軸 段是安裝軸承用的，選用 6003 號軸承，與其配套的軸的直徑選為 17mm，其余各軸段的長度大體自定，另外對于該軸進(jìn)行必要的熱處理。并結(jié)合機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，自制了一輛兩前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、差速轉(zhuǎn)向的小車，本文主要完成了以下幾方面的工作 : (1)小車的總體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)。 (2) 自動(dòng)引導(dǎo)小車的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的半年時(shí)間里，范老師在學(xué)習(xí)上給了我悉心的指導(dǎo)，使我在 各方面能力都得到了很大提高。 最后，要特別感謝我的家人在精神和物質(zhì)上的關(guān)心、支持和幫助，使我能夠安心致力于學(xué)業(yè)。在畢業(yè)論文完成之時(shí)，謹(jǐn)向老師表示最衷心的感謝，并致以祟高的敬意。 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，我的感受是充實(shí)，十分的充實(shí)。再此基礎(chǔ)上，進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)輸。其中 6061質(zhì)量比較輕，焊接性好。最大負(fù)彎矩在截面 C 上 ，15 76 .3 8? ? ?CM N mm。 由靜力平衡方程求出支座 A、 B 的支反力 1 2 211 1 2 6 3 . 8 6 3 1 . 922N H N H tF F F N? ? ? ? ? 三個(gè)集 中力作用的截面上的彎矩分別為 1 1 631 .9 27. 5 173 77. 25H D N HM F L N m m? ? ? ? ? ? 0HA HBMM?? 由此做出軸的強(qiáng)度，彎矩，扭矩圖如下： 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 后輪軸的設(shè)計(jì) 圖 36 1. 后輪軸采用 45鋼 山東輕工 業(yè)學(xué)院 20202 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 2. 軸上的裝配方案：左右各用一個(gè)軸用彈性擋圈，螺母，套筒， 腹板。 4)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 145176。確定了軸上的各段直徑和長度如圖 210 所示 。其尺寸為 0 30d mm? ， 故 mm?Ⅱ ， mm?Ⅱ 。 取深溝球軸承 6206，其尺寸為 d D T=30mm62mm16mm，故 30d d d mm???Ⅰ Ⅲ Ⅴ 。 1. 渦輪 輪軸上的功率