【正文】 總之，我能順利完成這次設計，要衷心感謝老師的精心指導，同時感謝同為一個小組的黃和柳對于我的幫助，他們讓我更好地學會了團隊合作。從課題的選擇到項目的最終完成，葉老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。有三個理由：一是這次設計我們學到了很多的專業(yè)知識，是在老師的指導下自己刻苦獨立完成而感到充實；二是這次設計讓我充分懂得不論是做設計還是做其他事情都要認真，這次設計讓我感受到什么是認真，這也讓我充實；三是 在論文寫作過程中，得到了葉老師的親切關懷和耐心的指導。普瑞德科．機器人控制器與程序設計 [M]．北京：科學出版社， 2020． [12]董懷武，劉傳慧 . 畫法幾何及機械制圖 [M]．武漢：武漢理工大學出版社， . [13]徐清 . 自動導引小車系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [D]. 蘭州：蘭州大學， 2020. [14]唐文偉 .AGV 在物流領域中的應用前景分析 .北京 :物流技術 2020. [15]Chen, mathematical programming model for AGVS planning and control in manufacturing amp。另一方面，自動導引小車也會快速發(fā)展，逐漸取 代傳統(tǒng)的人力搬運，成為主要的倉庫搬運設備。 鑒于時間和所學知識的限制，本論文在許多方面做得還不夠完善，同時存在以下問題并未得到很好地解決，主要有以下幾個部分：自動化立體倉庫的管理系統(tǒng)設計以及貨物分揀系統(tǒng)的設計；自動導引小車的控制部分設計。物流自動化立體倉庫則方便高效地實現(xiàn)了物料的存取，加快了物料的周轉速度。 安徽理工大學畢業(yè)設計 27 結論 物流自動化立體倉庫是物流系統(tǒng)、物料搬運、倉儲科學的一門綜合科學技術工程。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）由上述條件試選軸承 選 6207 型軸承，查表 C=； Cr0 =；極限轉速 n=8500r/min 圖 814 蝸桿軸上的軸承受力 （ 2）按額定動載荷計算 安徽理工大學畢業(yè)設計 25 代入數(shù)據(jù)得 :S1 =S2 = S2 +Fa =+=S1 ? F1a =S2 +Fa =， F2a =S2 = ? ?P r aP f XF YF?? 查表得， ? F1a /F1r =e=, X=, Y= P1 = ( + )= F 2a /F2r =e=, 1X? , 0Y? ? P2 = = 由式 : 66010 hnLCP?? , 103? ? 得： C1 =C=25500, C2 =C=25500 故滿足要求。 C=3 510 ??=22020 故 6010 型軸承能滿足要求。 滾動軸承選擇與校核 后輪軸上的軸承 要求壽命 2500hLh? ，轉速 n=,軸承的徑向力 Fr =，軸向力0aF ? 。 2= ?? 0AM ， ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 2 1 1 32 2 0r a N VF L M F L F L L ? ???? ? ? ? ? ??? 12 2 1 311 22N V r aF F L M F L LL 0yF ?? ， 1 2 2 0NV NV rF F F F? ? ? ?； 1 2 2NV r NVF F F F? ? ? 在 AD 段中，將截面左邊外力向截面簡化，得 M(x1 )=F 1NV x1 在 DB 段中，同樣將截面左邊外力向截面簡化，得 ? ? ? ?2 1 2 2 V r aM x F x F x M? ? ? ? 在 BC 段中，同樣 將截面右邊外力向截面簡化，計算 A、 B、 C、 D截面的總彎矩M如下所示： 0ACMM?? ? ? ? ? ?2 2 2 21 H D V DM M M N m m左 2 2 2 22 H D V DM M M N m m? ? ? ? ? ?右 646406B V BM M N m m? ? ? 前輪軸上的轉矩 ： 2 23508T T N mm? ? ? 安徽理工大學畢業(yè)設計 23 圖 813 前輪軸的載荷分析圖 （ 4）按彎扭合成應力校核軸的強度 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。 mm； 0HA HBMM?? 2)在垂直面上前輪軸的受力簡圖 813c)。 L1=80mm ； L2=72mm； L3=160mm 1)前輪軸上的受力分析 813a)。各軸肩處的圓角半徑為 R5。輪輻與軸的配合為 H8/h7。 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。 2)安裝輪輻處的軸段Ⅵ的直徑 d=60mm，該段軸長 110mm。 右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。 （ 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)選擇滾動軸承。 McFF 1 F 2M 圖 73后輪軸的載荷分析圖 2前輪軸的設計 前輪軸在工作中既承受彎矩又承受扭矩，故屬于轉軸。/2d=179。 對截面 C 進行強度校核，由公式 [4] ? ?1ca MW????? 查表得， 45鋼調質： ? ?1 60MPa?? ? W= d179。 （ 5）校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩的截面強度。 F1 =F2 = =, L1 =102mm， L2 =102mm, Mc =F1 L1 = 102=46512N （ 4）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結構圖作出軸的計算簡圖。 （ 3）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 1 45176。按手冊查得平鍵截面 b h=18mm 11mm，(GB/T 10951979),鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 80mm(標準鍵長見 GB/T 10961979),同時為了保證左右輪輻與軸配合有良好的對中性，故選擇左右輪輻與軸的配合 為 H7/n6。螺紋大徑 M56mm，長度取為 25mm，右端安裝軸承軸長31mm。右端滾軸徑 2)取安裝左、右輪輻處的軸段Ⅵ的直徑 68mm，輪輻的左端采用軸肩定位，右 端用螺母夾緊輪輻。自動導引小車后輪軸只受彎矩的作用，主要承受徑向力而軸向力較小，故選用深溝球軸承。 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 軸上裝配方案是：軸承端蓋、輪輻、套筒、圓螺母、滾動軸承，依次從軸的右端向左安裝，這樣就對各軸段的粗細順序作了初步安排。 后輪軸的設計 后輪軸由于只承受彎矩而不承受扭矩，故屬于心軸。 （ 4）蝸桿、蝸輪的主要參數(shù)計算 1）蝸桿：軸向齒距： pa = =； 齒頂圓直徑 ： d1a =d1 +2h*a m=50mm； 齒根圓直徑 ： d1f =d1 2（ ha* m+c） =； 2）蝸輪 傳動比： i=62 蝸輪分度圓直徑： d2 =mz2 =155mm； 蝸輪喉圓直徑： d2a =d2 +2 ha2 =160mm； 蝸輪齒根圓直徑： d2f =d2 2m（ ha* x2 +c* ） = （ 5）精度等級 公差和表面粗糙度的確定 由于自動導引小車屬于精密傳動，從 GB/T 100891988 圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇6級精度，側隙種類為 f，標注為 6f GB/T100891988。d1 =，安徽理工大學畢業(yè)設計 19 蝸桿頭數(shù) 1 1z? ，直徑系數(shù) q=18，分度圓導程角γ =3176。 48 ? 根據(jù) 2 0x? ， 2 ? ，查表得得齒形系數(shù) 2 ? 螺旋角系數(shù) ： Yb =1γ /140176。47，蝸輪的當量齒數(shù) 22 33 62 os c os 3 10?? ? ?V zz 176。同時由于轉速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) KV=,則 1 . 1 5 1 1 . 1 1 . 2 6 5AVK K K K?? ? ? ? ? ? ? 蝸輪的許用彎曲應力： [б F ]=48Mpa 取 2 62z? ， γ= 3176。根據(jù)開式蝸桿傳動的設計準則，按齒根彎曲疲勞強度進行設計。 mm 圖 810蝸輪 蝸桿受力 經(jīng)計算得各力的大小 : FF 2a1t ? =, FF 2t1a ? =。蝸輪選用 HT200，采用鑄造方法制造。 機械部分設計 蝸桿傳動設計 （ 1） 選擇蝸桿的傳動類型和材料 根據(jù) GB/T 100851988 的推薦，采用漸開線蝸桿 (ZI)。查表知 45 鋼調質， b? =637MPa， s? =353MPa ， s? =17%，Ψ=35% MJ m? ? ，硬度為 217～ 255HBS；銷釘?shù)脑S用切應力為： ? ? ? ?0 . 7 ~0 . 8 0 . 7 5 6 3 7 4 7 7 . 7 5B M P a??? ? ? ? 過載限制系數(shù) k值取為 k= ，則計算的 d≈ 。 聯(lián)軸器設計 查電機標準，知電動機軸直徑為Φ 12mm，而且由于輸出軸削平了一部分，與蝸桿軸聯(lián)接部分軸徑為Ф 16mm，其結構設計如圖 89所示。 安徽理工大學畢業(yè)設計 17 慣量匹配條件為： LJ =178。 其中 1J 是車輪的轉動慣量； 2J 是蝸桿的轉動慣量； 3J 是蝸輪的轉動慣量； 4J 是蝸輪軸的轉動慣量。(++) = m，其中查表取η =， W=，μ =。 由于滾動摩阻力偶矩 fM 的大小介于零與最大值之間，即 max0 fMM?? 滾動摩阻系數(shù)δ，查表知δ =2～ 10，取δ =5mm，則： 最大力偶矩： M= = 安徽理工大學畢業(yè)設計 16 AGV 的行走 速度為 30m/min，即 500mm/s，車輪的直徑是 408mm，則車輪的轉速： m i n/ 0 0 0 04 0 601 0 0 0 rvn ?? ???? ?? 根據(jù)運動參數(shù)選擇蝸輪 蝸桿的減速比 : 62?i ,則電機的轉速為： n=i n= 62=AGV 受力 分析： AGV 車 架重量 :G= 1000 ≈ AGV 的最 大載荷： P=mg=100 =980N 根據(jù)車輪受力列出 0zF?? , 0xM ?? 平衡方程，解得 前車輪受力 F=,后車輪受力為 F=。 因此，無刷直流電動機用途非常廣泛，可作為一般直流電機、伺服電動機和力矩電動機等使用，尤其適用于高級電子設備、機器人、航空航天技術、數(shù)控裝置、醫(yī)療化工等高新技術領域。但是有刷直流電動機有電刷和換向器，其間形成的滑動機械接觸嚴重地影響了電機的精度、性能和可靠性，所產(chǎn)生的火花會引起無線電干擾，縮短電機壽命，換向器電刷裝置又使直流電機結構復雜、噪音大、維護困難，因此長期以來人們都在尋求可以不用電刷和換向器裝置的直流電動機 — 無刷直流電動機。 根據(jù) AGV 所 要承載的負荷、系統(tǒng)的自重以及車速要求，本系統(tǒng)選用了直流電機。為了使系統(tǒng)運行可靠且維護方便，本系統(tǒng)采用兩個直流電機作為驅動電機。 AGV 的整體尺寸長 1500mm，寬 880mm，高 780mm；導引方式采用電磁磁條導引；轉彎半徑最小為 200mm（磁條鋪設半徑）；行走速度 30m/min；采用人工充電方式。通過直流伺服電動機驅動后輪，當兩前輪運動速度不同時，就可以實現(xiàn)差速轉向。 圖 85電磁導引路線 安徽理工大學畢業(yè)設計 15 確定機械傳動方案 對比常用傳動方案，選擇四輪傳動形式。優(yōu)點是適合室外遠距離的跟蹤和制導。優(yōu)點是無需設置反射鏡面；缺點是當運行環(huán)境的反射情況較復雜時，應用十分困難。缺點是系統(tǒng)成本較高同時掃描頭需較高位置。 （ 2） 激光導引 激光導引是指 AGV 實時接收四周固定設置的反射鏡片反射過來的激光信號，通過連續(xù)的三角幾何運算來確定 AGV 的當前位置，引導 AGV 沿規(guī)定的路徑行駛的導引方式。優(yōu)點是技術先進，靈活性強，便于組合，柔性極好。但由于反射面大，在制造車間環(huán)境下應用常常有困難