第二章机械部分设计
21设计任务
设计一台自动导引小车AGV，可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。本设计采用AT89C51单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，倒退，停止功能。其设计参数如下：自动导引小车的长度：500mm自动导引小车的宽度：300mm自动导引小车的行驶速度：100mms
22确定机械传动方案23直流伺服电动机的选择
伺服电动机的主要参数是功率KW。但是，选择伺服电动机并不按功率，而是更根据下列三个指标选择。运动参数：AGV行走的速度为100mms，则车轮的转速为1000v10006
πd2275rmi
314140电机的转速选择蜗轮蜗杆的减速比i62
（21）

电i
62227514105rmi
自动导引小车的受力分析：
（22）
1
fFAFDADGP
O
FCFBCB
图23小车车架自重为P（23）小车的载荷为G
车轮受力简图
Pρabhg2851030503003298134N
Gmg359834N3
（24）
取坐标系OXYZ如图23所示，列出平衡方程由于两前轮及两后轮关于Y轴对称，则
FAFB，FCFD
（25）（26）
F
z
0，
x
2FA2FCPG00075G017P203FC0FAFB1576N6
M
解得
0，
FCFD8084N
两驱动后轮的受力情况如图24所示：滚动摩阻力偶矩Mf的大小介于零与最大值之间，即
0MfMmax
MmaxδFN0006157660946Nm
其中δ滚动摩阻系数，查表522，δ2～10，取δ6mm牵引力F为
（27）（28）
F
Mmax0946135Nd0072
（29）
2
fW
POFN
F
电机1G
FS
A
图24
后轮受力
图25
摩擦系数滚子直径D
mm
牵引力FN传递效率
重物的重力WN传动装置减速比1G
1）求换算到电机轴上的负荷力矩（TL）
TL
FWD1

982G1000
（210）
135015157661401980726210000587Nm取07W15766N015
2）求换算到电机轴上的负荷惯性（JL）
ZJLJ21J1J3J4Z2
2
2
（211）
1000003490004766000013100000604620000036189kgm2
其中J1为车轮的转动惯量；J2为蜗杆的转动惯量；
J3为蜗轮的转动惯量；J4为蜗轮轴的转动惯量。3）电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：MAXONF226060mm石墨电刷
80W
JM1290gcm2
匹配条件为3
JLJLmax36189gcm2
025JLmax1JM
（212）
即
025
361891025r