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AGV厂区全自动物流小车

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设计二维图纸
前车轮A横3.dwg
前车轮支架A3横.dwg
前车轮轴A3横.dwg
前车轮轴套筒A4竖.dwg
前轴端盖A4竖.dwg
后车轮A3横.dwg
后车轮支架A3横.bak
后车轮支架A3横.dwg
后车轮轴A3横.dwg
后轴端盖A4竖.dwg
后轴轮锁紧板A4竖.dwg
后轴轴套A4竖.dwg
小车装配图A0横.bak
小车装配图A0横.dwg
方向轴A4竖.dwg
方向轴套筒A4竖.dwg
方向轴轴承座A4竖.dwg
方向轴轴承座端盖A4竖.dwg
蜗杆A3横.dwg
蜗杆轴承座A4竖.dwg
蜗杆轴承座端盖1A4竖.dwg
蜗杆轴承座端盖2.dwg
蜗轮.A3横3.dwg
车体A3横.dwg
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光观小车 蜗轮蜗杆传动 电气系统 伺服电机
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AGV厂区全自动物流小车

43页 11000字数+开题报告+翻译+22张CAD图纸【详情如下】


光观小车集先进的电磁导航技术,应用于观光,旅游,参展,生活的休闲上。小车系统是有人操纵的自动化输送系统,其中小车的机械结构是导引车系统的核心部分之一,小车在人工操作下,与电气设备一起共同实现转向,后退,刹车,减速慢行,等等一系列动作,在前车头配上仿造机器人的脚实现交替行走。为光观等等休闲生活带来极大的方便。
  小车的优点:能实现柔性运输,使用灵活、运输效率高、节能、工作可靠、无公害可以改善工作环境。目前国外小车以广泛应用于房地产参观、高尔夫、旅游观光、人民生命等休闲领域。小车在国内也已逐步进入,城市人民的生活等领域。
? 小车拥有光、电、计算机技术于一体,综合了当今科技领域先进的科学理论和应用技术。广泛应用在生活休闲中,具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点,极大的提高人民的休闲等的生活水平。
本文在分析国内外全自动运输装置的现状与发展的基础上,设计了两后轮由伺服电机独立驱动的自动小车。其主要设计过程是根据小车的规格来,合理设计小车的机械结构,由小车的速度(2m/s)选择合适的直流伺服电动机,然后根据电动机转速和小车速度对蜗轮蜗杆传动进行设计,再由小车的载荷(250KG)和速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承,最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。所设计的小车通过人为控制直流伺服电动机的转速和转向能够实现其前进、后退、转弯的功能,达到了沿着设定的路线行驶的目的,为了设计节省成本,在设计过程中我们采用蜗轮蜗杆传动则省去刹车装置。在转向的过程中,设计中如果按照汽车的转向机构,则需要更高的技术,因此为了节约成本,我们便采用直接由蜗轮蜗杆传动速度来实现转向,这样大大的节省时间。
本次设计方案的优点是:结构紧凑、负载能力大、平稳性好、传动误差小、转向灵活并且控制简便,成本较低,技术较简单。
关键词:光观小车;蜗轮蜗杆传动;电气系统;伺服电机









Robot sightseeing vehicle design
ABSTRACT
In view of the car light electromagnetic navigation technology, applied to tourism, tourism, exhibition, leisure life. Car system is a manipulation of the automated conveying system, of which the mechanical structure of the car is one of guiding the core part of the vehicle system, car in the manual operation, and electrical equipment together to realize, backward, brakes, speed slow, and so on a series of actions, in front of the former with imitation robot feet alternately walking. The light view of leisure life bring great convenience.
The car has the advantages to achieve flexible transport, flexible use, high transport efficiency, energy saving, reliable work, no pollution can improve the working environment. At present, foreign car which is widely used in real estate visits, golf, tourism, leisure and other areas of people's lives. The car in China has gradually entered the city, people living in the fields.
Car with light, electricity, computer technology in one, a combination of today's science and technology in the field of advanced scientific theory and application technology. Widely used in leisure life, with a high transport efficiency, energy saving, reliable work, can realize the flexible transportation and many other advantages, greatly improve the people's leisure life level.
Based on the analysis of current situation and development of domestic and foreign automatic transportation device on the design of automatic two wheels independently driven by servo motor. The main design process is according to the specifications of the car, the rational design of the mechanical structure of the car, suitable for DC servo motor is selected by the speed of the car (2m / s) and the worm drive was designed based on the motor speed and vehicle speed, by the car load (250kg) speed and reasonable design of shaft structure and selection of suitable bearing. Finally, according to the vehicle running requirements of microcontroller control system design. The design of the car by artificially controlled DC servo motor speed and steering can realize the forward, backward, turning to the purpose of travelling along a set route, in order to design cost savings, in the design process of the worm gear and worm drive, to brake device. In the process of steering, design if in accordance with the steering mechanism for vehicles, you need more high technology, so in order to save costs, we adopt directly by the worm gear and worm transmission speed to the steering. This greatly save time.
The advantages of this design are: compact structure, large load capacity, good stability, little transmission error, flexible steering and convenient control, low cost, relatively simple technology.
Key word: Automatic Feed Vehicle(AGV); Worm drive; Microprocessor; Servo motor
目       录
1 绪论 1
1.1 光观小车简介 1
1.2 光观小车小车的分类 1
1.3 国内外研究现状及发展趋势 1
2机械部分设计 3
2.1 设计任务 3
2.2 确定机械传动方案 3
2.3 车体计算 5
2.4 直流伺服电动机的选择 5
2.4.1运动参数 6
2.4.2 电机的转速 6
2.4.3 全自动送料小车的受力分析 6
2.4.4 求换算到电机轴上的负荷力矩 7
2.4.5 求换算到电机轴上的负荷惯性 8
2.4.6 电机的选定 8
2.4.7 电机的验算 9
2.4.8快移时的加速性能 9
2.5 联轴器的设计与选用 9
2.6 蜗杆传动设计 10
2.6.1 选择蜗杆的传动类型优点 11
2.6.2 选择蜗杆的传动类型 11
2.6.3 选择材料 11
2.6.4 蜗杆传动的受力分析 11
2.6.5初步中心距计算…………………………………………………………………11
2.6.6确定模数,蜗轮齿轮,蜗轮直径系数,蜗杆导程角,中心距等参……13
2.6.7传动基本几何尺寸归纳如下: 14
2.6.8校核弯曲强度 14
2.6.9蜗杆轴刚度验算 15
2.6.10度等级公差的确定 15
2.6.11平衡核算 15
2.7 轴的设计 16
2.7.1 前轮轴的设计 16
2.7.2方向轴设计 26
2.7.3体的设计 28
2.8 滚动轴承选择计算 29
2.8.1 前轮轴上的轴承 29
2.8.2 蜗杆轴上的轴承 30
2.8.3 后轮上的轴承 33
参考文献……………………………………………………………………………………36
致谢 37


1 绪论
1.1光观小车简介
光观小车是一种目前柔性制造中较有发展前途的运输设备,是一种能在某一位置自动由人为行控制自动行走到另一位置的全自动运输装置。它是以储蓄电池为动力源和传动机构为蜗轮蜗杆的一种自动操纵的休闲车辆。其二就是它的转向和制动,往返等运输路线。因此,运输工具得到了很大的发展,其中观光小车的使用场合最广泛,发展十分迅速。
1.2 光观小车的分类
光观小车小车分为有轨和无轨两种。
所谓有轨是指有在地面铺有轨道或者空间的搭着机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固,承载力大,造价低廉,技术成熟,可靠性好,定位精度高,转向性能好。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行,广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车,车间利用率高,结构紧凑,速度高,有利于把人和输送装置的活动范围分开,安全性好,但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送,以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨,其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。因此局限性很多。
无轨小车是一种利用人和微机(PLC)控制的,能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶,并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。无轨小车按引导方式和控制方法分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带指定小车的路径,小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置,通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中,地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表(地图),通过与测距法所得的方位信息比较,小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活,但精度低。
1.3 国内外研究现状及发展趋势
光观小车是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。日本人认为光观小车系统诞生于1981年,这样计算观光小车大规模应用的历史也只有15至20年。但是,其发展速度是非常快的。1981年美国通用公司开始使用观光小车,1985年AGV保有量500台,1987年AGV保有量3000台。资料表明欧洲40%的AGV用于旅游休闲,日本15%的AGV用于娱乐生活,也就是说观光小车在其他行业也有广泛的应用。
目前国内总体看观光小车的应用刚刚开始,相当于国外80年代初的水平。但从应用的行业分析,分布面非常广阔,有汽车工业,飞机制造业,家用电器行业,烟草行业,机械加工,仓库,邮电部门等[1]。这说明AGV有一个潜在的广阔市场。
光观小车从技术的发展看,主要是从国家线路向可调整线路;从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制;从原始的定期通讯到先进的实时通讯等方向发展;从落后的现场控制到先进的远程图形监控;从领域的发展看,主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产,物料搬运,物品仓储,商品配送等行业发展。



参考文献
[1]王慧,吕宏编著.机械设计课程设计.北京:北京大学出版社,2011.6.
[2]计时鸣.机电一体化控制计算与系统.西安:西安电子科技大学出版社,2009.5.
[3]周松鹤,徐烈煊编著.工程力学.北京:机械工业出版社,2007.3.
[4]杨可桢,程光藴,李仲生编著.机械设计基础(第五版).北京:高等教育出版社,2005.10.
[5]唐金松.简明机械设计手册.上海:上海科学技术出版社,2009.3.
[6]高雪强.机械制图.北京:机械工业出版社,2009.7.
[7]王运炎,徐朱莉编著.机械工程材料.北京:机械工业出版社,2012.3.
[8]宋晶,张小亚编著.公差配合与技术测量.北京:人民邮电出版社,2012.3.


内容简介:
广东技术师范学院天河学院 本科毕业设计文献综述 题 目: 厂区新型全自动 运输 小车机械部分设计 系: 机电工程系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 杨烨 学 号: 2011020643126 指导教师: 钟奇 2015 年 5 月 19 日 毕 业 设 计 文 献 综 述 物流 小车 简称 集先进的电磁导航技术,应用于工厂,物流,生产线的自动化搬运。自动车系统是无人操纵的自动化输送系统,其中 自动导引车系统的核心部 分之一, 日本被称作 “无人驾驶运输车 ”、在欧洲一些公司被称作 “智能运输车 ”。 优点:能实现柔性运输,使用灵活、运输效率高、节能、工作可靠、无公害可以改善工作环境。目前国外 广泛应用于汽车制造业、新闻印刷业、电子工业、机械加工业、家用电器业、自动仓库、图书馆、医院等领域。 国内也已逐步进入,汽车制造、电子加工、自动仓库、图书馆等领域。 声 、 光 、 电 、 计算机技术于一体 , 综合了当今科技领域先进的 科学 理论和应用技术 。广泛应用 在柔性制造系统和自动化工厂中 , 具有运输效率高 、 节能 、 工作可靠 、 能实现柔性运输等许多优点 , 极大的提高生产自动化程度和生产效率 。 本文 在分析国内外送料装置的现状与发展的基础上,设计了两后轮由伺服电机独立驱动的自动送料小车。 其主要 设计过程是根据 小车 的规格来,合理设计小车的机械结构,由小车的速度( 3m/s)选择合适的直流伺服电动机,然后根据电动机转速和小车速度对蜗轮蜗杆传动进行 设计 ,再由小车的载荷( 400速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承,最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。 所设计的小车 通过单片机控制直流伺服电动机的转速和转向 能够实现 其前进 、 后 退 、 转弯的 功能 , 达到 了沿着设定的路线行驶的目的,为了设计节省成本,在设计过程中我们采用蜗轮蜗杆传动则省去刹车装置。在转向的过程中,设计中如果按照汽车的转向机构,则需要更高的技术,因此为了节约成本,我们便采用直接由蜗轮蜗杆传动速度来实现转向,这样大大的节省时间。 本次设计方案的优点是:结构紧凑 、 负载能力大 、 平稳性好 、 传动误差小 、 转向灵活并且控制简便,成本较低,技术较简单。 全自动物流 车 (即称 ,是一种 目前柔性制造中较有发展前途的 物料搬运设备,是 一种 能在 某一 位置自动 进行货物的装载, 由编程进行控制 自动行走到另一位置的全自动运 物料 输装置。 它 是以 储蓄 电池为动力源 和传动机构为蜗轮蜗杆 的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一,在物流系统中发生的频率很高,占据物流费用的重要部分。 其二就是它的转向和制动,往返等运输路线。 因此,运输工具得到了很大的发展,其中 使用场合最广泛,发展十分迅速。 自动 送料 小车分为有轨和无轨两种 。 所谓有轨是指有 在 地面 铺有轨道或者 空间的 搭着 机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固,承载力大,造价低廉,技术成熟,可靠性 好,定位精度高 ,转向性能好 。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行,广泛应用于中小规模的箱体类工件 。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车,车间利用率高,结构紧凑,速度高,有利于把人和输送装置的活动范围分开,安全性好,但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送,以及有人工介 入 的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨,其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。 因此局限性很多。 无轨小车是一种利用微机 ( 控制的,能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶,并具有停车 选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车 。 无轨小车按引导方式和控制方法分 为有径引导方式和无径引导自主导向方式。 有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带 指 定小车的路径,小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置,通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中,地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表(地图),通过与测距法所得的方位信息比较,小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活,但精度低。 3. 国内外研究现状及发展趋势 伴随着柔性加工系统、 柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓 库而产生并发展起来的。日本人认为柔性加工系统诞生于 1981 年,这样计算 规模应用的历史也只有 15 至 20 年。但是,其发展速度是非常快的。 1981 年美国通用公司开始使用 1985 年 有量 500 台, 1987 年 有量 3000 台。资料表明欧洲 40%的 于汽车工业,日本 15%的 于汽车工业,也就是说 其他行业也有广泛的应用。 目前国内总体看 应用刚刚开始,相当于国外 80 年代初的水平。但从应用的行业分析,分布面非常广阔,有汽车工 业,飞机制造业,家用电器行业,烟草行业,机械加工,仓库,邮电部门等 1。这说明 一个潜在的广阔市场。 技术的发展看,主要是从国家线路向可调整线路;从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制;从原始的定期通讯到先进的实时通讯等方向发展;从落后的现场控制到先进的远程图形监控;从领域的发展看,主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产,物料搬运,物品仓储,商品配送等行业发展。 本课题为全自动送料小车的设计。随着现代科学与技术的高速发展,全自动送料小车已广泛应用于 汽车制造、机械加工、自动仓库等多个领域。全自动送料小车系统结构一般由机械部分 、传感器组、控制部分以及信息处理部分构成。 通过设计, 实现了小车自动按预先设定的轨迹行走,从而在柔性制造系统中自动运送工件。 本次设计主要完成了以下工作: 1) 车体设计; 2) 直流电动机的选用; 3) 蜗杆传动设计; 4) 小车轴的设计; 5) 轴承的选用。 此小车的优点是: 1)通过 2驱动轮的速度差来实现转向的,提高了小车的转向精度; 2)在传动系统中采用了蜗杆传动,制造简单,装配方便: 3)在控制系统方面采用单片机控制,克服了传统控制方式的缺点; 4) 并且 编程容易,硬件连接简单,系统可靠性高 。 参考文献 1王慧,吕宏编著 北京: 北京大学出版社, 2计时鸣 西安: 西安电子科技大学出版社, 3周松鹤,徐烈煊编著 北京:机械工业出版社, 4杨可桢,程光藴,李仲生编著 五版) 等教育出版社,5唐金松 上海: 上海科学技术出版社, 6高雪强 北京:机械工业出版 社, 7王运炎,徐朱莉编著 北京:机械工业出版社, 8宋晶,张小亚编著 北京:人民邮电出版社, - 广东技术师范学院天河学院 本科毕业设计开题报告 题 目: 厂 区 新 型 全 自 动 物 流 小 车 机 械 部 分 设 计 系 别: 机 电 工 程 系 专 业: 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 姓 名: 杨烨 学 号: 2011020643126 指 导 教 师 : 钟奇 2014 年 12 月 7 日 - 1 - 本科毕业设计开题报告 系别 机电工程系 专业 机械设计制造及其 自动化 班级 11 机制 1 班 姓名 杨烨 学号 2011020643126 联系方式 13828488101 题目 厂区新型全自动物流小车机械部分设计 一、 选题背景 在这个生产技术日新月异的科技时代,自动化已成为一个势不可挡趋势 ,今天,当我们国家作为一个工业大国进入 21 世纪的时候,自动化科学技术不仅面临着挑战、也遇到了前所未有的发展机遇 。假如设计一种 新型全 自动 物流小 车 注入 工厂企业,代替人力而进行搬运等任务,这样为企业省去一部分劳动力,也大大提高生产效率。 最终 提高企业经济效益具有重 要作用。 新型全自动 运输 小车 是厂 内部 自动化物流系统的重要组成环节,传统的控制采用继电接触器控制, 信号的处理比较复杂,不容易实现对小车的控制 ,引入 单片机 控制,完全可以实现原有的功能,并且编程容易,硬件连接简单,系统可靠性高,具有继电器所不能比拟的优点 。 基于以上两点对新型全自动 运输 小车设计的研究是很有现实意义的,它不仅体现了自动化的优势,而且有利于降低生产成本。 二、课题设计 题的内容 根据工厂需要我设计小车的机械总体结构,在额定的载重,运动速度要求下,选用合适的轴、轴承、联轴器,蜗轮蜗杆,普通的 直流伺服电机。 直流伺服电机具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调整范围广,过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。 由于蜗轮蜗杆传动系统中,只能蜗杆带动涡轮,而不能涡轮带动蜗杆,因此小车不需要设计刹车系统。加上涡轮蜗杆传动系统稳定,传动精确。因此选择涡轮蜗杆传动系统。 由直流伺服电机带动的两后轮,在两轮不同的速度下,每个轮配上两个转向轴承、可以实现精确的转向。电机正反转也可以实现小车的前进和后退。 用单片机的 号控制电机的转速,即可实现电机转弯 ,前进和后退。因此给出一 定程序可以给小车设定一个路径 ,能够使小车沿着 该路径 的轨迹走 。 题的目的 在我国大部分的工厂企业中,由于车间需要搬运,调运,配送等等工序中都利用大量人力,导致生产率下降,从而降低经济效益。假如设计出这种全自动物流小车配入车间工作中,只要在小车所控制的单片机输入一段固定的程序,即可让小车 - 2 - 利用其的机械结构走出规定的行程,从而省去大量的人力,提高经济效益。 题的意义 为企业省去大量的人力,节约了成本,从而提高工作效率,增加企业的经济效益。 献综述 三、 课题研究现状 外研究现状 全自 动物流小车(简称 伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。日本人认为柔性加工系统诞生于1981 年,这样计算 规模应用的历史也只有 15 至 20 年。但是,其发展速度是非常快的。 1981 年美国通用公司开始使用 1985 年 有量 500 台, 1987 年有量 3000 台。资料表明欧洲 40%的 本 15%的 于汽车工业,也就是说 其他行业也有广泛的应用。 目前国内总体看 应用刚刚开始,相当于国外 80 年代初的水平。但从应用的行业分析,分布面非常广阔,有汽车工业,飞机制造业,家用电器行业,烟草行业,机械加工,仓库,邮电部门等。这说明 一个潜在的广阔市场。 四、课题设计方案 方案一 采用三轮布置结构。直流伺服电动机经过减速器和差速器,通过。全自动送料小车的转向由转向机构驱动前面的一个万向轮转向。 传动系统如下图所示。 方案二 采用四轮布置结构 ,后轮由直流伺服电机经过减速器和 差速器,通过两半轴将动力传递到两后轮,前轮采用伺服电机带动滚珠丝杆上的半齿轮转动,进而带动四杆机构的运动,从而带动前轮进行转向。(采用汽车的转向系统,由于其中机构复杂,图片采取最简单的画法。 - 3 - 方案三:采用四轮布置结构。全自动送料小车采用两后轮独立驱动差速转向,两前轮为万向轮的四轮结构形式。直流伺服电动机经过减速器后直接驱动后轮,当两轮运动速度不同时,就可以实现差速转向。 传动系统如下图所示。 比较上述三 种方案,四轮结构与三轮结构相比较有较大的负载能力和较好的平稳性。方案一有差速器和转向机构,故机械传动误差大。方案二是在方案一基础上进行改进,后轮有减速器进行减速,带动后轮,传动精度低,误差大。前轮采用汽车转向的原理,机构相当复杂。方案三采用两套蜗轮 本相对于方案一,方案二较高,但它的传动误差小,并且转向灵活。因此,采用方案三作为本课题的设计方案。 案的确定 由于第三种方案传动误差小,并且转向灵活,因此我采用方案三作为本课题的设计方案。 案的特点及创新 此方案传 动系统采用了蜗轮蜗杆传动,其优点是能获得较大的传动比,结构紧凑,传动平稳和噪声较小等。其缺点是传动效果较低,为了减少摩擦,材料需要采用青铜制造,成本较高。因此在小车运动平稳,不需要较好的精度下,因此采用蜗轮蜗杆传动。 - 4 - 此方案采用直流伺服电机直接带动,不使用交流电机,为了就是让小车运动自由,不因电源距离影响其运动和工作。直流伺服电机受 制,速度相当准确,因此在后轮转向时,能保证精准的转角。从而只要在 入规定的程序,便于使小车全自动化,满足工厂的需求。 此方案本还应设计出一个刹车系统,但是因为蜗轮蜗 杆只能当蜗杆带动涡轮,不可以涡轮带动蜗杆,省去刹车的机构。 总的来说。此方案相对其他方案最简单,最实用。 五、预期结果 在设计情况下,如果涡轮蜗杆传动精度高,轴与轴承配合好,前轮转向系统精准, 程序正确下,实现小车的前进,后退,转向停止的功能是可以的。 在使用过程中,因为蜗轮蜗杆传动系统开式,可能会有其他杂质,灰尘等等,会影响其传动精度,因此需要经常清洁,适当加上润滑油。保证其的传动不受影响。 六、设计主要步骤 第一在传动方式上采用蜗杆传动; 第二转向方面采用两轮速度差实现; 第三在控制方面采用 单片机控制。 由于本人技术水平有限,本次设计只做机械结构。我做出下面的设计过程 1 查阅有关资料,明确本次设计任务; 2 小车的车架选用和计算(包括材料和尺寸,额定载重) 3 小车驱动部分设计(电动机的选用和校核) 4 联轴器的选用;(校核) 5 小车传动系统设计;(其内容是本次设计重要部分,涡轮蜗杆规格大小,校核,润滑等) 6 轴的计算(校核和规定轴的尺寸) 7 选用轴承(校核) 8 采用 制小车的立体图和装配图 9 绘制个别零件的平面图; 10 写说明书。 七、进度计划 - 5 - 序号 任务名称 开始时间 结束时间 1 选题 查阅中、外文献资料,外文资料翻译,确定系统设计方案 开题 进行毕业设计 中期检查 上交毕业设计正稿打印版及电子材料,毕业设计及设计说明书光盘,完成毕业答辩 毕业答辩 、参考文献 1王慧,吕宏编著 北京: 北京大学出版社, 2计时鸣 西安: 西安电子科技大学出版社, 3周松鹤,徐烈煊编著 北京:机械工业出版社, 4杨可桢,程光藴,李仲生编著 五版) 等教育出版社,5唐金松 上海: 上海科学技术出版社, 6高雪强 北京:机械工业出版社, 7王运炎,徐朱莉编著 北京:机械工业出版社, 8宋晶,张小亚编著 北京:人民邮电出版社, 指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日 - 6 - 教研室审核意见: 教研室主任签名: 年 月 日 备注:本开题报告须装入学生的毕业设计(论文)档案袋存档。 广东技术师范学院天河学院 本科毕业设计外文翻译译文 学生姓名 杨烨 院(系) 广东技术师范学院天河学院 专业班级 机械设计制造及其自动化 指导教师 钟奇 完成日期 2015 年 5 月 17 日 工程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 2 - 外文 出自 :he of 970s a in at of of by a of at of on In of a to a to of a is of a be to as It is be to of or is of as it is to it is of is in it of to be as of to it is of of We to be It is of in in to be to we in to of In an be as a At of is a 工程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 3 - of is a on a is of it is to be as as a be in a to by of a of a in of as as As is in as a it be as of of in be or a s in of of In at a or it by as A as an is to by of of 940s, in of In a be in be by of of of be by of I/O) It be to a of in a be in at by s as to of it to be 程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 4 - in is in is of of in a in of of is by of to of in in of AM OM In is a is a in is in a of it is by in be be be in in it is to of be by is to of a be be to in by by of by of to of be of of to as or to , of to to be be on 程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 5 - or is in as in of to be in As of in in it to be to a of to a of or of is in of is to is In of on to a by of is in so it is to as be as a a of a or as a on as In be in as to be in a be of to be in of In be to be to in to of to of be in of to as of of of on s of of be to or of 程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 6 - by an as a it is of be a of in so of is in a of be by of an as , an a a a or in a to be by of be to a by a of a be to of is In 1, of or to be to by an An is to a to a of a of If of DC is In to a be to of of on/to a be to of it is by a 1” 0”. In to of in to by of to in be to in 50 by in 55. it is s of to to of in of by is to a be to a of to be of it is to a to of or 程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 7 - a of is in it is to In an of be a in to an a be a is to a an he to be to of be to to a of of is of to We in is as of is is to be to be on or of a or be to by a in of or OH is OL is be as a be as a is of to of be of 程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 8 - to of 1. an or a 2. by a 3. a of to in OL of a to to to he in an be to to a of C C up to in a be to a to as . to to in in of in . 中文翻译 工程中的单片机 20 世纪 70 年代的单片机发展引起了工程设计的一场革命。在 19 世纪之初的工业革命宣布了用机械工具代替繁重的体力劳动的时,机器得到了大力发展 。但有少数例外,这些机器需要人的操作监管,这是因为控制这种机械动力的问题并不都是简明的。 在 20 世纪,出现了许多种基于电子、机械、液压和流体原理的自动控制系统。由于系统中的每一元件通常对系统的运转状态只起单一确定的功能,各种类型系统的设计技术是相似的。 单片机代表了一种根本不同的系统设计方法 。其物理形式是非常简单可靠的,包括一些通用元件,通过编程 取得所需的系统功能。控制程序的设计必须给予系统所需的功能作用,它应像其他工程类型一样包含“元件”和“组件”。程序或软件,如同物理硬件形成的工程系统,但如果设计正确(得法),是不易出问题的。 可编程系统的设想并非新鲜,电子计算机已使用了几十年。但是,它的应用得益于大规模集成电路 而使生产的计算机变得足够的便宜、耐用且可靠,能够以部件的形式综合到工程设计中。软件设计技术对计算机科学家来说已是十分清楚的,而工程中的单片机 广东技术师范学院天河学院 - 9 - 且并不奇怪好的工程设计和“软件工程”是好的工程设计的基本条件,我们将会看到使用软件的工 程设计使系统设计比使用更常规的方法更为方便。 正是由于电子器件技术的发展和计算机技术发展的综合产生了单片机。这些技术“会集起来” 形成了我们今天看到的微电子工业。 集成电路技术的更新发展促使了单片机的出现,也就是用相对少量的集成电路元件构成了小计算机。事实上完整的计算机可用一个芯片做出。在任意计算机中,其核心是中央处理单元或 微型计算机的核心是微处理器或 它是用一个硅片制成的 的处理能力比早先的巨大芯片还要强,并且对仅仅作为另一种工程部件来说 ,已足够强大。 微型计算机被设想为能以非常灵活的方式进行编程的装置,通过一组电子指令清单就能给出几 广东技术师范学院天河学院 毕 业 论 文(设 计) 题目: 仿机器人旅游光观车设计 (英文) : 别: 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师: 日 期: 仿 机器人旅游光观 车设计 - 仿机器人旅游光观车设计 摘要 光观 小车集先进的电磁导航技术,应用于 观光 , 旅游 , 参展,生活 的 休闲上 。 小 车系统是 有 人操纵的自动化输送系统,其中 小车的机械结构是 导引车系统的核心部分之一,小车在人工操作下,与电气设备一起共同实现转向,后退,刹车,减速慢行,等等一系列动作,在前车头配上仿造机器人的脚实现交替行走。为光观等等休闲生活带来极大的方便。 小车 的优点:能实现柔性运输,使用灵活、运输效率高、节能、工作可靠、无公害可以改善工作环境。目前国外 小车 以广泛应用于 房地产参观 、 高尔夫 、 旅游 观光 、 人民生命 等 休闲 领域。 小车 在国内也已逐步进入, 城市人民的生活 等领域。 小车拥有 光 、 电 、 计算机技术于一体 , 综合了当今科技领域先进的 科学 理论和应用技术 。广泛应用 在 生活休闲 中 , 具有运输效率高 、 节能 、 工作可靠 、 能实现柔性运输等许多优点 , 极大的提高 人民的休闲等的生活水平。 本文 在分析国内外 全自动运输 装置的现状与发展的基础上,设计了两后轮由伺服电机独立驱动的自动小车。 其主要 设计过程是根据 小车 的规格来,合理设计小车的机械结构,由小车的速度( 2m/s)选择合适的直流伺服电动机,然后根据电动机转速和小车速度对蜗轮蜗杆 传动进行 设计 ,再由小车的载荷( 250速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承,最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。 所设计的小车 通过 人为 控制直流伺服电动机的转速和转向 能够实现 其前进 、 后退 、 转弯的 功能 , 达到 了沿着设定的路线行驶的目的,为了设计节省成本,在设计过程中我们采用蜗轮蜗杆传动则省去刹车装置。在转向的过程中,设计中如果按照汽车的转向机构,则需要更高的技术,因此为了节约成本,我们便采用直接由蜗轮蜗杆传动速度来实现转向,这样大大的节省时间。 本次设计方案的优点是:结构紧凑 、 负载能力大 、 平稳性好 、 传动 误差小 、 转向灵活并且控制简便,成本较低,技术较简单。 关键词 : 光观 小车;蜗轮蜗杆传动; 电气系统 ;伺服电机 n of to is a of of of is of of in to so on a of in of of to no At is in of s in in a of s in of in a s on of of on of by is to of of of C is by of 2m / s) on by 250of of to of of by C to of a in to in of to In of if in so in to we by to 机器人旅游光观 车设计 - of ; 器人旅游光观车设计 I 目 录 1 绪论 . 1 观 小车简介 . 1 观 小车小车的分类 . 1 内外研究现状及发展趋势 . 1 2机械部分设计 . 3 计任务 . 3 定机械传动方案 . 3 体计算 . 5 流伺服电动机的选择 . 5 . 6 机的转速 . 6 自动送料小车的受力分析 . 6 换算到电机轴上的负荷力矩 . 7 换算到电机轴上的负荷惯性 . 8 机的选定 . 8 机的验算 . 8 . 9 轴器的设计与选用 . 9 杆传动设计 . 10 择蜗杆的传动类型优点 . 10 择蜗杆的传动类型 . 10 择材料 . 11 杆传动的受力分析 . 11 11 定模数 m ,蜗轮齿轮 轮直径系数 q ,蜗杆导程角 ,中心距 等参 13 . 13 . 14 . 14 . 15 . 15 的设计 . 15 轮轴的设计 . 15 仿 机器人旅游光观 车设计 - . 25 . 27 动轴承选择计算 . 28 轮轴上的轴承 . 28 杆轴上的轴承 . 29 轮上的轴承 . 31 参考文献 3 6 致谢 . 37 仿 机器人旅游光观车设计 1 1 绪论 车 简介 光观 小车是 一种 目前柔性制造中较有发展前途的 运输 设备,是 一种 能在 某一 位置自动 由 人为 行控制 自动行走到另一位置的全自动 运输 装置。 它 是以 储蓄 电池为动力源 和传动机构为蜗轮蜗杆 的一种自动操纵 的 休闲 车辆。 其二就是它的转向和制动,往返等运输路线。 因此,运输工具得到了很大的发展,其中 观光小车 的使用场合最广泛,发展十分迅速。 观 小车的 分类 光观 小车 小车分为有轨和无轨两种 。 所谓有轨是指有 在 地面 铺有轨道或者 空间的 搭着 机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固,承载力大,造价低廉,技术成熟,可靠性好,定位精度高 ,转向性能好 。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行,广泛应用于中小规模的箱体类工件 架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车,车间利用率高,结构紧凑,速度高,有利于把人和输送装置的活动 范围分开,安全性好,但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送,以及有人工介 入 的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨,其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。 因此局限性很多。 无轨小车是一种利用 人和 微机 ( 控制的,能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶,并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车 。 无轨小车按引导方式和控制方法分 为有径引导方式和无径引导自主导向方式。 有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带 指 定小车的路径,小车通过电磁信号或光信号 检测出自己的所在位置,通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中,地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表(地图),通过与测距法所得的方位信息比较,小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活,但精度低。 内外研究现状及发展趋势 光观 小车 是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立仿 机器人旅游光观 车设计 - 2 - 体仓库而产生并发展起来的。日本人认为 光观 小车 系统诞生于 1981 年,这样计算 观光小车 大规模应用的历史也只有 15至 20年。但是,其发展速度是非常快的。 1981年美 国通用公司开始使用 观光小车 , 1985年 00台, 1987年 000台。资料表明欧洲 40%的 于 旅游休闲 ,日本 15%的 于 娱乐生活 ,也就是说 观光小车 在其他行业也有广泛的应用。 目前国内总体看 观光小车 的应用刚刚开始,相当于国外 80 年代初的水平。但从应用的行业分析,分布面非常广阔,有汽车工业,飞机制造业,家用电器行业,烟草行业,机械加工,仓库,邮电部门等 1。这说明 光观 小车 从技术的发展看,主要是从国家线路向可调整线路;从简单车载单元控制向复杂系统 计算机控制;从原始的定期通讯到先进的实时通讯等方向发展;从落后的现场控制到先进的远程图形监控;从领域的发展看,主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产,物料搬运,物品仓储,商品配送等行业发展。 仿 机器人旅游光观车设计 3 2 机械部分设计 计任务 设计一台全自动 运输 小车,可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。本设计采用片机作为控制系统来控制小车的行驶,从而实现小车的左、右转弯,直走,上坡, 倒退,停止功能。 其设计参数如下: 光观 小车的长度 a: 光观 小车小车的 载重 G: 光观 小车小车的宽度 b: 光观 小车 小车的高度 h: 光观 小车小车的行驶速度 V: 定机械传动方案 方案一 采用三轮布置结构。直流伺服电动机经过减速器和差速器,通过。 光观 小车的转向由转向机构驱动前面的一个万向轮转向。 传动系统如图 2-2(a)所示。 2a) 传动系统一 方案二 采用四轮布置结构 ,后轮由直流伺服电机经过减速器和差速器,通过两半轴将动力仿 机器人旅游光观 车设计 - 4 - 传递到两后轮,前轮采用伺服电机带动滚珠丝杆上的半齿轮转动,进而带动四杆机构的运动,从而带动前轮进行转向。(采用汽车的转向系统,由于其中机构复杂,图片采取最简单的画法。 2b) 传动系统二 方案三: 采用四轮布置结构。 光观 小车采用两后轮独立驱动差速转向,两前轮为万向轮的四轮结构形式。直流伺服电动机经过减速器后直接驱动后轮, 当两轮运动速度不同时,就可以实现差速转向。 传动系统如图 2c)所示。 2c) 传动系统三 比较上述三种方案,四轮结构与三轮结构相比较有较大的负载能力和较好的平稳性。方案一有差速器和转向机构,故机械传动误差大。方案二是在方案一基础上进行改进,后轮有减速器进行减速,带动后轮,传动 精度低,误差大。前轮采用汽车转向的原理,机构相当复杂。方案三采用两套蜗轮 本相对仿 机器人旅游光观车设计 5 于方案一,方案二较高, 但它的传动误差小,并且转向灵活。因此,采用方案三作为本课题的设计方案。 方案的确定 由于第三种方案传动误差小,并且转向灵活,因此我采用方案三作为本课题的设计方案。 方案的特点及创新 此方案传动系统采用了蜗轮蜗杆传动,其优点是能获得较大的传动比,结构紧凑,传动平稳和噪声较小等。其缺点是传动效果较低,为了减少摩擦,材料需要采用青铜制造,成本较高。因此在小车运动平稳,不需要较好的精度下,因此采用蜗轮蜗杆传动。 此方案采用直流伺服电机直接带动,不使用交流电机,为了就是让小车运动自由,不因电源距离影响其运动和工作。 直流伺服电机受 度相当准确,因此在后轮转向时,能保证精准的转角。从而只要在 入规定的程序,便于使小车全自动化,满足工厂的需求。 此方案本还应设计出一个刹车系统,但是因为蜗轮蜗杆只能当蜗杆带动涡轮,不可以涡轮带动蜗杆,省去刹车的机构。总的来说。此方案相对其他方案最简单,最实用。 体计算 根据设计要求车体材料选用 为车体采用矩形状,所以其抗弯截面系数为: 车体厚度: hz 6 代入数据可得: m a xm a x 式( (本次设计将车体厚度设定为 60 式中 表示 经过查机械设计手册可得)。 表示车体收受到的最大弯矩。 b 表示小车宽度。 示小车的车体厚度。 流伺服电动机的选择 伺服电动机的主要参数是功率 (但是,选择伺服电动 机并不按功率,而是根据下列指标选择。 仿 机器人旅游光观 车设计 - 6 - 小车 行走的速度为 3m/s,则车轮的转速为 : m 10001000 rd 式( 式中 d 表示小车后轮直径。 机的转速 假设 蜗轮 i=10 m 2 7 0/电式( 观 小车的受力分析 0244 5 02 0 0 0700F F 轮受力简图 小车车架自重为 P 5 N 式( 小车的载荷为 G 24 式( 式中 a 表示小车长度; m 表示货物的质量; 表示小车 材料密度。(材料为 45钢) 取坐标系 出平衡方程 仿 机器人旅游光观车设计 7 由于两前轮及两后轮关于 , 0 , 2 2 0 P G 式( 0 , 式( 解得 6式( 两驱动后轮的受力情况如图 2 图 2轮受力图 滚动摩阻力偶矩 大小介于零与最大值之间,即 m a x0 式 ( M 3 4 a x 式( 其中 滚动摩阻系数 , 查 机械设计手册 , =4060,取 =50 牵引力 a x 式( 换算到电机轴上的负荷力矩 1 0 0 式( 取 = W =1240N 2, =中 表示摩擦系数; F 仿 机器人旅游光观 车设计 - 8 - F 表示牵引力; W 表示重物的重力; D 表示后轮直径; 表示传递效率; i 表示传动装置减速比。 换算到电机轴上的负荷惯性 212 1 3 42 J J 式( 2210 . 0 0 0 0 3 4 9 0 . 0 0 4 7 6 6 0 . 0 0 0 1 3 1 0 . 0 0 0 0 6 0 4620 . 0 0 0 0 3 6 1 8 9 k g m 式中 1J 表示车轮的转动惯量; 2J 表示蜗杆的转动惯量; 3J 表示蜗轮的转动惯量; 4J 表示蜗杆的转动惯量。 机的选定 根据额定转矩和惯量匹配条件 ,选择 直流 伺服电动机。 电机型 号及参数见表 2 型号 电刷材料 额定功率 转子惯量 电机直径 电机轴直径 电机长度 效率 墨 12902 10020 70% 表 2动机参数 机的验算 2 g c m 式( 仿 机器人旅游光观车设计 9 m a 2 5 1L 式( 即 3 6 1 0 1 0 0 0 5 1 式( 式中 表示电机转子惯量。 由以上计算可以看出所选的直流电动机满足设计要求。 最大空载加速转矩发生在 光观 小车 没有 携带工件,从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速 。这个最大空载加速转矩就是伺服电动机的最大输出转矩 m a xm a 3 . 1 4 4 0 0 01 6 5 1 . 8 9 0 . 9 16 0 6 0 0 . 0 7 6 J N &式( 加速时间 a 761944 式( 式中 表示机械时间常数为 19 轴器的设计 与选用 1、联轴器主要用于轴和轴的连接,使它们一起回转并传递转矩。联轴器分为刚性和弹性两类,刚性联轴器由刚性传力件组成,又分为固定式和可移动式两大类。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移;可移动刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含有弹性元件,能补偿两轴 的相对位移,并且有吸收振动和缓和冲击的能力。 2、考虑到连接可靠性,对中性好,工作环境,使用寿命,润滑,构造简单,成本低,可传递较大转矩,不允许两轴有相对位移,无缓冲,使用方便。因此选用材料为铸铁的固定式刚性联轴器。 3、联轴器的的校核和选用: ( 1)、计算转矩 : C 式( 0000 式( 仿 机器人旅游光观 车设计 - 10 - ( 2)转速 : p 1140r/10000r/ 式( 作情况系数 (根据机械设计手册可查到 名义转矩 p 分别为所选型号的公称转矩和许用转速 根据计算结果可以根据机械设计手册,选用 有对中孔的,公称转矩 63 ,许用转 速 10000r/量为 1,。 72动惯量为 。 其余的大体尺寸如图 2 蜗杆轴 电动机轴图 2轴器机构图 杆传动设计 轮蜗杆选用的优点 1、 光观 小车需要刹 车系统,因此为了省了刹车这个机械装置,选用蜗轮蜗杆传动更好满足这个要求。 2、蜗轮蜗杆能得到很大的传动比,结构紧凑,传动平稳和噪声小。能有很大的传动比。 择蜗杆的传动类型 为了可以像圆柱齿轮那样可以用滚刀铣切,适用大批量生产,因此 根据 10085推荐,采用渐开线蜗杆 ( 常用是右旋蜗杆。 仿 机器人旅游光观车设计 11 择材料 1、考虑到 运转的速度较大,载荷较大因此: 蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高,故材料选用 45钢,表面淬火,硬度为 45面粗糙度 m ) 2、考虑到小车的车轮的运转速度为 2s,铸造性能好,耐冲击,价廉,并且采用开式传动。 蜗轮用 10青铜 造,采用 砂 模铸造 。 杆传动的受力分析 1、许用接触应力,查机械设计手册可得 =230、许用弯曲应力,查机械设计手册可得 F=80、选择蜗杆头 数 估计传动效率 有 i=10,查机械设计手册,蜗杆头数 ,则蜗轮的头数 Z2=00 由 ,查机械设计手册,蜗杆的传动效率 =、 确定作用在蜗轮上的转矩 按 Z=2, 由电机参数表 2 = 蜗杆转矩 61式( 蜗轮转矩 6 3 71 2 7 162262 式( 仿 机器人旅游光观 车设计 - 12 - 图 2轮 各力的大小计算为 ; 蜗杆圆周力21 F 蜗轮轴向力 F 9 3 7 1 922 1 121 式( 蜗杆轴向力21 F 蜗轮圆周力 7 62 0 0 6 3 722 2221 式( 蜗杆径向力 21 F 蜗轮径向力 式( 步中心距计算 1、取使用系数 , 取材料综合弹性系数 60(由于是刚与铝青铜配对,查机械设计手册), 当 d1/触系数 机器人旅游光观车设计 13 23 2 )( a =23 )2 3 0( 1 0 =63 式( 初步定取中心距 100 定模数 m ,蜗轮齿轮 轮直径系数 q ,蜗杆导程角 ,中心距 等参数由式 d =z = 02 式( 由机械设计手册可查到取圆柱蜗杆的基本尺寸和参数如下: 5m 501d 0q 由式 125)4010( z式( 125 61 因此成立,故上述数据符合设计标准。 导程角 r c t a na r c t a n 1 ( 动基本几何尺寸归纳如下: 蜗杆头数 41 41012 40 模数 m =5 蜗杆分度圆直径 1d =50 蜗轮分度圆直径 22 = 蜗杆导程角 = 相对滑动速度 s/s/1 vv s 杆,蜗轮齿顶高 =5杆,蜗轮齿根高 仿 机器人旅游光观 车设计 - 14 - 蜗杆齿顶圆直径 0)2(1 蜗轮喉圆直径 )2(22 zd 10杆齿根圆直径 8) 蜗轮齿根圆直径 88)22 蜗杆轴向齿距,蜗轮端面齿距 蜗轮蜗杆径向间隙 蜗轮蜗杆中心距 25)(蜗轮宽度 )2) 12 =38蜗杆圆周速度 )100060/(00060/(111 核弯曲强度 1、蜗 轮齿形系数 由当量齿数 50)c 032 zz 查机械设计手册得 Y 轮齿根弯曲应力 M P K 2212 式( 因为 F F 所以按蜗轮齿根弯曲强度合格。 杆轴刚度验算 轴惯性距 64/441 0673 4510 式( 允许蜗杆挠度 50 m = 式( 仿 机器人旅游光观车设计 15 蜗杆轴挠度 )48/()(t a nt a n 222 式( =53223 t a a 32 =过对蜗杆的挠度验算此蜗杆合格。 考虑到所设计的 光观 小车 属于精密传动,从 10089柱蜗杆、蜗轮精度中选择 7 级精度 。 平衡核算 由于该蜗轮 轮 无须热平衡计算。 的设计 轮轴的设计 前轮轴只承受弯矩而不承受扭矩,故属于心轴。 1、轴的材料选取 考虑到前轮轴是重要的轴,加上其的转速和功率均不是很大,因此 选用 45 优质 碳素结构钢,经调质处理,查机械设计手册得材料的力学性能数据为: 650轴的脉动循环的许用弯曲应力 950 的静应力下的弯曲应力 551 、求作用在轴上的力 光观 小车 的前轮受力,受力如图 2a) 所示。 仿 机器人旅游光观 车设计 - 16 - F 1 F 2a) 前轮轴结构 由式( ( 62012402121 7 5 9 5 26 2 011式( 3、 初步确定轴的最小直径 进行 计算 时,通常只 计算 轴上承受最大弯矩的 直径 。最大负弯矩在截面 C 上, 75950 对截面 C 进行强度 计算 ,由公式 2M 3 11.0 式( ; 的单位是 由表 155 查 得, 45 号钢经调质处理后其许用弯曲应力为 =55代入数据得 3 11.0 8 3 9 4 考虑到轴上有一个键所直径增加 4%故取最小直径 30 4、轴的结构设计 ( 1)拟定轴上零件的装配方案 仿 机器人旅游光观车设计 17 装配方案是:左 用轴承端盖 、 密封圈 、 轴承 、 前车轮 、 紧锁车轮 螺母、套筒、滚动轴承、 密封圈,右用轴承端盖。 依次从轴的 左 端向 右 安装 , 这样就对各轴段的顺序作了初步安排。 ( 2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1)安装 滚动 轴承 光观 小车 前 轮轴只受弯矩的作用,主要承受径向力而轴向力较小,故选用单列深沟球轴承 (276。 由 轴 承 产 品 目 录 中 初 步 选 取 单 列 深 沟 球 轴 承6210(276其尺寸为 dDB=5000 滚动轴承右端
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