【文章內(nèi)容簡介】 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。2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度(1)初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列深溝球軸承。單列深溝球軸承6206，其尺寸為dDT=30mm62mm16mm，故。右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊上查得6206型軸承的定位軸肩高度h=3mm,因此，取。(2)軸用彈性擋圈為標(biāo)準(zhǔn)件。選用型號為GB 30,其尺寸為，故。(3)取安裝輪輻處的軸段Ⅵ的直徑。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。其余尺寸根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)可任意選取。確定了軸上的各段直徑和長度如圖210所示。3)軸上零件的周向定位蝸輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面bh=8mm7mm,鍵槽長為25mm。輪輻與軸的配合為H8/h7。4)確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為145176。，各軸肩處的圓角半徑為R1。后輪軸上的受力分析211a)。L1=L2= L3=41mm1)在水平面上后輪軸的受力簡圖為211b)。由靜力平衡方程求出支座A、B的支反力 三個集中力作用的截面上的彎矩分別為 圖211 后輪軸的載荷分析圖 2)在垂直面上后輪軸的受力簡圖211c)。由靜力平衡方程求出支座A、B的支反力 （239） ， (240) ， (241) 在段中，將截面左邊外力向截面簡化，得 (242)在段中，同樣將截面左邊外力向截面簡化，得 (243) 在段中，同樣將截面右邊外力向截面簡化，得 (244) 計算A、B、C、D截面的總彎矩M (245) (246) 后輪軸上的轉(zhuǎn)矩 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面D）的強度。 由式（155）得 (247)其中，為折合系數(shù)，取= 為軸的抗彎截面系數(shù)，由表154得 選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表151查得 因此，故安全。要求壽命，轉(zhuǎn)速，軸承的徑向力，軸向力。1． 由上述條件試選軸承試選6004型軸承，查表162 2． 按額定動載荷計算由式 (248)對球軸承=3， (249)查表136 自動導(dǎo)引小車 代入得 故6004型軸承能滿足要求。3． 按額定靜載荷校核由式 (250)查表138，選取=2 (251)代入上式，滿足要求。要求壽命，轉(zhuǎn)速，軸承的徑向載荷，作用在軸上的軸向載荷。1． 由上述條件試選軸承選30203型軸承，查表524 （脂潤滑） 圖212 蝸桿軸上的軸承受力2． 按額定動載荷計算 (252) ，查表1512， ， ， ， ， 由式 均小于滿足要求。3． 按額定靜載荷校核由表 查表1514，取 均小于，滿足要求。4． 極限轉(zhuǎn)速校核由式 (253)，由圖155得 ，由圖156得 ，由圖155得 ，由圖156得 小于和滿足要求。要求軸承的壽命，轉(zhuǎn)速，軸承A的徑向載荷；軸承B的徑向載荷；軸向載荷為。由于軸承A承受的載荷大于軸承B的載荷，故只需對軸承A進行校核。1． 由上述給定條件試選軸承試選6206型軸承，查表1519 （脂潤滑）2． 按額定動載荷計算由式 對球軸承， 由 查表1519 由 查表1519 查表1512 自動導(dǎo)引小車 代入得 故6206型軸承能滿足要求。3． 按額定靜載荷校核由式 查表1514，選取 由 查表1519，時， 得 代入上式，滿足要求。4． 極限轉(zhuǎn)速校核 由 查圖155 查圖156 代入 滿足要求。第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計 控制系統(tǒng)總體方案本系統(tǒng)使用AT89C51單片機作為核心的控制運算部分。連接在電機上的數(shù)字編碼器在電機運轉(zhuǎn)時發(fā)出的脈沖信號，經(jīng)過自行設(shè)計和制作的脈沖鑒向電路，可以得到電機的運轉(zhuǎn)方向；來自鑒向電路的正反方向的脈沖信號進入到兩塊8253計數(shù)器進行計數(shù)，以獲得電機的旋轉(zhuǎn)速度和位移；經(jīng)過在AT89C51單片機上運行的各種控制程序的適當(dāng)運算以后，輸出的控制量經(jīng)過兩塊DAC1208轉(zhuǎn)換器變成模擬量，輸出到兩塊UC3637直流電動機脈寬調(diào)制器，通過H橋開關(guān)放大器，作為執(zhí)行機構(gòu)的速度或者力矩給定，從而控制電機的運轉(zhuǎn)，使整個AGV自動導(dǎo)引小車能夠完成所設(shè)計的控制任務(wù)。整個控制系統(tǒng)的組成框圖如下：圖31 控制系統(tǒng)的組成框圖 鑒向伺服電機根據(jù)控制要求能夠工作在四個不同的象限，作為系統(tǒng)的狀態(tài)檢測部分，必須能夠檢測電機的轉(zhuǎn)速及分辨電機不同的旋轉(zhuǎn)方向。安裝在電機旋轉(zhuǎn)軸上的數(shù)字編碼器在電機運轉(zhuǎn)時能夠產(chǎn)生相位相差90度的兩路脈沖信號，電機的旋轉(zhuǎn)方向可以由鑒向電路對此兩路脈沖進行鑒向后獲得，其原理如圖32所示。V圖32 鑒向原理伺服電機反轉(zhuǎn)時，A相脈沖超前于B相脈沖90度，在cp十端輸出反向計數(shù)脈沖，當(dāng)正轉(zhuǎn)時，B相脈沖超前于A相脈沖90度，在cp一端輸出正向計數(shù)脈沖，見圖33中的(b)和(c}所示，分辨出的脈沖進入脈沖計數(shù)電路進行計數(shù)，再由計算機讀入進行處理。其電路圖見圖33中的(a)所示。圖33 電機轉(zhuǎn)向分辨電路本次設(shè)計使用的數(shù)字編碼器為500P/ R ,即電機每旋轉(zhuǎn)一周輸出500個脈沖,電機到車輪的減速齒輪的減速比為62 : 1 ,因此車輪每前進或者后退一周產(chǎn)生50062 即31000個脈沖,可見分辯率非常高。編碼器的脈沖輸出為差動形式,鑒向電路接收差動形式的脈沖信號,鑒向后輸入到8253計數(shù)器。 計數(shù)的擴展為了得到驅(qū)動輪運轉(zhuǎn)的速度、位移等,而數(shù)字編碼器的輸出經(jīng)過鑒向電路提供的是電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)脈沖,必須對這些脈沖分別進行計數(shù)、運算才能得到所要的速度、位移等狀態(tài)量。本系統(tǒng)中使用了兩塊8253計數(shù)器,每塊芯片具有三個16 位計數(shù)器。四個獨立的計數(shù)器即1 、2 、3 和4 分別用于兩臺電機的正/ 反轉(zhuǎn)脈沖的計數(shù)。8253可編程定時器／計數(shù)器可由軟件設(shè)定定時與計數(shù)功能，設(shè)定后與CPU并行工作，不占用CPU時間，功能強，使用靈活。它具有3個獨立的16位計數(shù)器通道，每個計數(shù)器都可以按照二進制或二－十進制計數(shù)，每個計數(shù)器都有6種工作方式，計數(shù)頻率可高達2MHz，芯片所有的輸入輸出都與TTL兼容。8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖34所示；引腳如圖35所示。圖34 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖35 8253引腳圖U6地址為：8000H計數(shù)器0 8001H計數(shù)器1 8002H計數(shù)器2 8003H控制字U7地址為：6000H計數(shù)器0 6001H計數(shù)器1 6002H計數(shù)器2 6003H控制字U6讀/寫控制邏輯接線：，；U7讀/寫控制邏輯接線：。U6芯片中計數(shù)器0和計數(shù)器1用于左輪電機正反轉(zhuǎn)計數(shù)，并處于工作方式3。U7芯片中計數(shù)器0和計數(shù)器1用于右輪電機正反轉(zhuǎn)計數(shù)，并處于工作方式3。在中斷服務(wù)程序中,這四個計數(shù)器分別對兩臺伺服電機的正/ 反脈沖進行計數(shù),所得到的計數(shù)值減掉上一次的計數(shù)值,就可以得到在這一時間周期內(nèi)的各路脈沖數(shù)。右輪反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)和左論反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)的結(jié)果分別存于臨時變量temp temp temp 3 和temp 4 中,在主程序中通過對它們進行運算就可以得到移動機器人的狀態(tài)量了。 中斷的擴展AT89C51單片機是使用兩個級聯(lián)的8259A 中斷控制器來控制中斷的。主8259A 芯片上的IRQ2 擴展成從片上的IRQ8~IRQ15 使用。8259A作為一種可編程中斷控制器，是一種集成芯片。它