多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計含19張CAD圖帶開題

多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計含19張CAD圖帶開題,多用途,輪式,電動,移動,挪動,平臺,結(jié)構(gòu)設(shè)計,19,cad,開題 XXX設(shè)計（XX）任務(wù)書 學院 專業(yè)論文題目 多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 學生姓名 學 號 起訖日期 指導教師姓名（簽名） 指導教師職稱 指導教師工作單位 院（系）領(lǐng)導簽名 下發(fā)任務(wù)書日期 ： 20XX年2月 20日題 目多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計論文時間2012年2月20日至 2012年6月1日課題的主要內(nèi)容及要求(含技術(shù)要求、圖表要求等)設(shè)計一輪式行走方式的電動移動平臺，作為多用途的實驗用載體平臺，可在其上進一步安裝多種作業(yè)機械，如收獲機械、噴藥機械等其他機構(gòu)等，完成多種實驗作業(yè)操作，為田間實驗提供一個多用途的機械移動載體。在此機械平臺結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可加裝工業(yè)自動化控制機構(gòu)，為達到自動行走和遙控行走的功能打下基礎(chǔ)?？紤]適應(yīng)田間土路面行走和水泥路面行走的多功能要求，預(yù)留自動控制系統(tǒng)的安裝控件。設(shè)計一種多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)，完成總裝圖及零件。編寫設(shè)計說明書；完成專業(yè)外文資料翻譯1份。課題的實施的方法、步驟及工作量要求設(shè)計方法：學生在指導教師的指導下，利用所學的課程并自學有關(guān)知識，掌握機械設(shè)計的特點、方法，借助機械設(shè)計手冊等技術(shù)資料，完成本機設(shè)計。設(shè)計步驟：調(diào)研收集設(shè)計資料根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設(shè)計方案完成總裝圖及部裝圖完成零件圖編寫設(shè)計說明書。完成設(shè)計圖紙（A0 2, A2 2 , A3 8，A1 7） 工作量要求：設(shè)計圖紙工作量合計3張零號圖紙；畢業(yè)設(shè)計說明書不少于8000漢字；外文資料原文(與課題相關(guān)的1萬印刷符號左右)，外文資料翻譯譯文（約3000漢字）。指定參考文獻 1葛安林 . 車輛自動變速理論與設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，19932高維山 . 變速器M.北京：人民交通出版社，20073劉鴻文 . 材料力學M.北京：高等教育出版社，20084劉惟信 . 汽車設(shè)計M.北京：清華大學出版社，20065成大先 . 機械設(shè)計手冊M.北京：化學工業(yè)出版社，200畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃(以周為單位) 第 1 周（2012年 2月20日-2012年 2 月 26 日）：下達設(shè)計任務(wù)書，明確任務(wù)，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。第2周第8周（2012年 2 月 27 日-2012年4 月 15 日）：制定總體方案，繪制總裝圖草圖。第 9 周第14周（2012年4月16 日-2012年 5月 27日）：修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關(guān)零件圖的設(shè)計。第15 周第 16 周（2012年 5 月28日-2012年 6 月5 日）：編寫設(shè)計說明書第 16 周（2012年 6月 6日-2012年6 月 8 日）：準備答辯備注 開題報告題目多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計學生姓名、學號專業(yè)指導教師姓名職稱1.課題背景和意義： 根據(jù)美國物流協(xié)會定義，自動引導車（AGV，Automatic Guided Vehicle）是指裝備有電磁或光學自動引導裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有小車編程與停車選擇裝置、安全保護以及各種移載功能的運輸小車。AGV是現(xiàn)代物流系統(tǒng)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備。它是以電池為動力，以非接觸導向裝置定位，獨立搜尋地址系統(tǒng)的無人駕駛自動運輸車。它可根據(jù)實際需要配備不同的工作機構(gòu)，以完成相應(yīng)的任務(wù)操作。先進制造技術(shù)、工廠物流自動化是目前國內(nèi)外極受重視的新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。 在我國，AGV的發(fā)展起步比較晚。最初主要是應(yīng)用在汽車行業(yè)中，并且非常成功。隨后在輕工業(yè)，AGV也展示了其無與倫比的優(yōu)勢。AGV系統(tǒng)作為物流系統(tǒng)中重要的柔性輸送設(shè)備，有自動化加工裝配線和物料搬運系統(tǒng)兩種類型，具有不固定占用地面面積、自動化程度高。噪聲小。維修簡單等特點，是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的最佳選擇。 隨著電子和控制技術(shù)的發(fā)展，AGV的技術(shù)也在不斷進步，正朝著性能更優(yōu)越、更廉價、自由度更高、超大型化和微型化的方向發(fā)展。其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴展。這種在最初只是用作工廠內(nèi)的物流輸送設(shè)備，現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅局限于工廠之內(nèi)，而是已經(jīng)成功地應(yīng)用到超級市場、醫(yī)院、辦公室、飯店等諸多部門，并取得了很好的效果。AGV在農(nóng)業(yè)方面的研究雖然落后，但可以預(yù)見，一旦它在農(nóng)業(yè)中得以應(yīng)用，那么農(nóng)業(yè)自動化將會發(fā)生一個翻天覆地的變化。2.調(diào)研報告本次畢業(yè)設(shè)計的課題是自動引導車（AGV）的結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對其特點做了現(xiàn)狀及其發(fā)展前景的市場調(diào)查（1）簡介： 自動引導車（AGV）是基于計算機控制的具有高度自動化的移動運載設(shè)備。其關(guān)鍵技術(shù)主要包括導引技術(shù)；移栽技術(shù)；電池技術(shù)；通訊技術(shù)；控制系統(tǒng)和設(shè)計和AGV的路徑規(guī)劃。目前使用的最廣泛的是軌道導引的AGV平臺。而基于視覺引導的更具有自動化的AGV試驗平臺已經(jīng)成功研發(fā)，并且即將投入實際生產(chǎn)。（2）優(yōu)點 相比其他運輸設(shè)備，AGV具有結(jié)構(gòu)簡單，價格低，效率高，穩(wěn)定性高，運動靈活等很多優(yōu)點。（3）應(yīng)用 在目前機器人技術(shù)日趨成熟的條件下，自動引導車逐漸進入非工業(yè)的各個行業(yè)。 比如在農(nóng)業(yè)方面，由于農(nóng)業(yè)自動化的程度隨著生產(chǎn)的需要變得越來越高，基于自動機器人的識別與選摘技術(shù)應(yīng)運而生，其工作的載體就是AGV自動平臺。搭載了各種光學、機械設(shè)備的AGV農(nóng)業(yè)平臺可以以極快的速度和超高的穩(wěn)定性穿梭于崎嶇不平的田間小路上，完成對農(nóng)作物的識別，分析，采摘等一系列動作，在極大地提高了生產(chǎn)效率的同時，也降低了人類的勞動強度。 但是，到目前為止。國內(nèi)以及國際上還沒有專門為農(nóng)業(yè)設(shè)計的AGV平臺。在網(wǎng)絡(luò)搜索中關(guān)于農(nóng)用AGV的文章及簡介幾乎沒有，即使有相關(guān)的介紹也只是停留在構(gòu)想的階段。現(xiàn)有的出于實驗使用的平臺多為工業(yè)平臺的改裝品，其穩(wěn)定性與使用性并不樂觀。正是由于其內(nèi)在潛能和產(chǎn)業(yè)效益的巨大，農(nóng)用AGV平臺吸引了一大批有識之士對其進行研究。各種原型機層出不窮。本次的設(shè)計也是專門為提高農(nóng)業(yè)各種操作的效率而做?？梢韵嘈?，不久以后，真正為農(nóng)業(yè)設(shè)計的AGV平臺將會出現(xiàn)在田間地頭。那時的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化也將會是另一種面貌。（4）創(chuàng)新 在現(xiàn)有的AGV平臺的基礎(chǔ)上，有人又提出了一種可適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、實用性強的自動引導車導航和控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)集成了自動引導車的多種功能并采用在弧線上找點的方法進行導航。采用此系統(tǒng)的自動引導車不僅能快速處理環(huán)境信息，而且能有效避開動態(tài)和靜態(tài)障礙物，安全、可靠地駛向指定的目標。這項創(chuàng)新已經(jīng)在軍事和宇航領(lǐng)域得以運用，其實際使用情況確實如設(shè)計時一樣，只是研發(fā)周期長，價格過于昂貴而且平臺通用性不強。目前為止除了軍事和宇航這類國家資助而且不計成本的行業(yè)外，并沒有其他行業(yè)在使用。（5）展望 國內(nèi)自動引導車的應(yīng)用剛剛開始，但其應(yīng)用的行業(yè)分布面已經(jīng)非常廣闊，有汽車工業(yè)、家用電器行業(yè)、農(nóng)業(yè)、機械加工、倉庫、郵電部門等。 雖然我國各行業(yè)自動化水平還不高，但隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，以及國家對AGV的重視，自動引導車必將形成一個新的大市場，并將成為新的經(jīng)濟增長點。 若我們抓住這一時機，通過產(chǎn)學研就相結(jié)合的方式，率先在國內(nèi)開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)或農(nóng)業(yè)AGV及其他產(chǎn)品，已占領(lǐng)國內(nèi)市場，這將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。3課題研究的基本內(nèi)容：我的研究內(nèi)容是多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計。要實現(xiàn)這一目標，需要進行的研究基本內(nèi)容有： 1）機械裝置設(shè)計總體方案設(shè)計：總體方案的選擇和比較遠東及選擇依據(jù)傳動裝置的確定 2）主要零件的設(shè)計計算：齒輪設(shè)計軸的設(shè)計軸承的選擇鍵的選擇 3）車體的設(shè)計：車體的設(shè)計支撐架的設(shè)計4.選題研究的技術(shù)路線、研究方法和要解決的主要問題：研究技術(shù)路線：首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻綜述和開題報告。其次，進一步搜集閱讀資料并研讀文本，做好相關(guān)的記錄，形成論題提綱。第三，深入研究，寫成初稿。最后，反復(fù)修改，完成定稿。研究方法： 運用文獻分析法、文本細讀法、比較法、綜合分析法等進行研究。 要解決的關(guān)鍵問題：考慮適應(yīng)田間土路行走和水泥路面行走的功能要求。5.研究與寫作計劃：第 1 周（2012年 2月20日-2012年 2 月 26 日）：下達設(shè)計任務(wù)書，明確任務(wù)，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。第2周第8周（2012年 2 月 27 日-2012年4 月 15 日）：制定總體方案，繪制總裝圖草圖。第 9 周第14周（2012年4月16 日-2012年 5月 27日）：修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關(guān)零件圖的設(shè)計。第15 周第 16 周（2012年 5 月28日-2012年 6 月5 日）：編寫設(shè)計說明書第 16 周（2012年 6月 6日-2012年6 月 8 日）：準備答辯6、參考文獻：1葛安林 . 車輛自動變速理論與設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，19932高維山 . 變速器M.北京：人民交通出版社，20073劉鴻文 . 材料力學M.北京：高等教育出版社，20084劉惟信 . 汽車設(shè)計M.北京：清華大學出版社，20065成大先 . 機械設(shè)計手冊M.北京：化學工業(yè)出版社，2008 學生簽名： 年 月 日指導教師批閱意見（指導教師應(yīng)對課題研究的思路、方法、對策、措施和預(yù)期成效等做出評價，并提出具體的改進意見） 指導教師簽名： 年 月 日注：理工類學生偏重于對課題相關(guān)知識的理解和實施方案的框架結(jié)構(gòu)，文管類學生偏重于對文獻資料的理解與綜述。表格欄高不夠可自行增加。4 多用途輪式電動移動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要自動引導車（AGV）是一種經(jīng)濟、高效、穩(wěn)定的物流運輸解決方案，目前它已經(jīng)從汽車工業(yè)逐漸滲透到社會的各個行業(yè)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，AGV也已經(jīng)開始試驗性的應(yīng)用。但是，由于現(xiàn)有的農(nóng)用AGV大多為工業(yè)AGV的 改良品，所以效果還沒有達到理想狀態(tài)。本次設(shè)計就是針對農(nóng)業(yè)的特點，對AGV的底盤進行有目的的研發(fā)，以使其適應(yīng)農(nóng)田的復(fù)雜環(huán)境。同時它還能搭載各種識別、收獲裝置，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計主要采用了農(nóng)用輪胎來代替以往慣用的履帶和舵輪，使用四個伺服電機作為驅(qū)動和控制原動機，其中兩個36W的作為轉(zhuǎn)向控制電機，兩個150W的作為主驅(qū)動電機。它們再配合了大傳動比的減速機后，可以輸出高達90N/m的轉(zhuǎn)矩。這樣，即使AGV行駛在高低起伏的田間，也可以“如履平地”。加強型的車身不但寬敞，而且還可以容納更多的設(shè)備，如機械手、紅外線傳感器、衛(wèi)星定位儀等。這篇說明書主要闡述了AGV底盤的設(shè)計思路和原理以及設(shè)備安全度的校核。關(guān)鍵詞：自動引導車；農(nóng)用機械；伺服電機；減速機；焊接。ABSTRACTAutomatic Guided Vehicle (AGV) is an economical, efficient, stable and logistics transportation solutions, from the automotive industry has gradually penetrated into the various sectors of society. In the field of agriculture, the AGV has begun a pilot application. However, because most of the existing agricultural AGV for industrial AGV improved products, so the effect has not yet achieve the desired state. The design characteristics of agriculture, the AGV chassis for the purpose of research and development to adapt them to the complex environment of the farmland. It can also carry a variety of identification, harvesting device, truly modern agricultural production.Designed primarily agricultural tires instead of the usual in the past crawler and wheel uses four servo motor drive and control the prime mover, which as a steering control motor two 36W and two 150W as the main drive motor. Them together with a large transmission ratio speed reducer, you can output up to 90N / m of torque. In this way, even if the AGV is driving the field in the ups and downs can also be Rulvpingdi. Strengthen the type of body is not only spacious, but also to accommodate more equipment such as robots, infrared sensors, satellite locator.This manual mainly describes the AGV chassis design ideas and principles, as well as equipment safety check.Key words：Auto Guided Vehicle(AGV)；agricultural machine；servo electromotor；retarder；jointing 目 錄第一章 設(shè)計任務(wù)書11.1課題依據(jù)：11.2任務(wù)要求11.3畢業(yè)設(shè)計進度計劃1第二章 機械裝置設(shè)計總體方案設(shè)計22.1總體方案的選擇和比較22.2原動機選擇依據(jù)32.3傳動裝置的確定5第三章 主要零部件的設(shè)計計算63.1齒輪設(shè)計63.2軸的設(shè)計143.3軸承的選擇163.4鍵的選擇17第4章 車體與支撐部件的設(shè)計184.1車體的設(shè)計184.2支撐架的設(shè)計18第5章 設(shè)備的使用和保養(yǎng)19結(jié)束語20致 謝21參考文獻22 第一章 設(shè)計任務(wù)書1.1課題依據(jù) 設(shè)計一輪式行走方式的電動移動平臺，作為多用途的試驗用載體平臺，可在其上進一步安裝多種作業(yè)機械，如收獲機械、噴藥機械等其他機構(gòu)，完成多種試驗作業(yè)操作，為田間試驗提供一個多用途的機械載體。在機械平臺結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可加裝工業(yè)自動控制機構(gòu)，為達到自動行走和遙控行走的功能打下基礎(chǔ)。 要求：考慮適應(yīng)田間土路面行走和水泥路面行走的功能要求，預(yù)留自動控制系統(tǒng)的安裝空間。 1.2任務(wù)要求 1. 調(diào)研報告、查閱文獻資料。 2. 移動平臺的結(jié)構(gòu)部分方案設(shè)計，部件選型。 3. 移動平臺的結(jié)構(gòu)總裝圖設(shè)計繪制。 4. 零部件圖紙設(shè)計繪制。 5. 翻譯外文資料。 6. 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。1.3畢業(yè)設(shè)計進度計劃 3.13-3.26 調(diào)研、查閱文獻資料、翻譯外文資料。 3.27-4.16 移動平臺的結(jié)構(gòu)部分方案設(shè)計，部件選型。 4.17-4.30 移動平臺的結(jié)構(gòu)總裝圖設(shè)計繪制。 5.1-5.28 零部件圖紙設(shè)計繪制。 5.29-6.10 整理資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，準備答辯。 第二章 機械設(shè)計總體方案設(shè)計2.1總體方案的選擇和比較： 根據(jù)田間的實際情況，AGV的設(shè)計方案如下：2.1.1 驅(qū)動方式： 由于農(nóng)用AGV工作于農(nóng)田環(huán)境，綜合路面狀況的穩(wěn)定性因素，選擇農(nóng)業(yè)輪胎（GB/T1192-1999）,前進動力由兩部分伺服電機提供，并經(jīng)過減速機減速。2.1.2轉(zhuǎn)向方式： 采用差速轉(zhuǎn)向，當需要轉(zhuǎn)向時，計算機向轉(zhuǎn)向控制電機發(fā)出驅(qū)動信號，是兩前輪擺轉(zhuǎn)到適當位置，之后計算機向主驅(qū)動伺服電機發(fā)出信號，兩部伺服電機向不同的方向轉(zhuǎn)動，使得小車繞著后橋重點做原地轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)向方式的設(shè)計可以使輪式車輛的轉(zhuǎn)彎半徑最小化R車身全長。 圖1 在最初的機構(gòu)方案設(shè)計中，所選擇的是類似于汽車的傳動與轉(zhuǎn)向裝置，即轉(zhuǎn)向采用四連桿機構(gòu)，后輪傳動采用單電機差速器機構(gòu)。但是在之后的方案評估中發(fā)現(xiàn)四連桿和差動裝置機構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計難度較大，故采用了如圖所示的機構(gòu)方案。 這種方案最大的有點是結(jié)構(gòu)簡單，車身內(nèi)部空間大，機構(gòu)運動實現(xiàn)簡單，最重要的是轉(zhuǎn)彎半徑極小（1m，使用四桿機構(gòu)的轉(zhuǎn)彎半徑大約為3m），非常符合農(nóng)田工作的需要。 但是魚與熊掌不可兼得，在具備眾多優(yōu)點的同時，這種機構(gòu)也不可避免的長生了一些缺點。過多的伺服電機是的制造成本很難控制，而且功耗與額外損耗加大。這些缺點恰恰是四連桿機構(gòu)的優(yōu)勢。 鑒于是理論驗證機型，在原型機設(shè)計階段可以不必太計較成本，故選擇了此機構(gòu)，在具體的結(jié)構(gòu)與機構(gòu)設(shè)計中還有很多這樣的矛盾的因素，也都是本著效果最佳的原則進行取2.1.3技術(shù)指標驅(qū)動電機：直流無刷伺服電機12V,150W2。轉(zhuǎn)向電機：直流無刷伺服電機12V，35W2.蓄電池：工業(yè)車輛用免維護蓄電池，12V2并聯(lián)，100Ah2.1.4技術(shù)指標行走速度：0-1m/s(安全工作時為0.5m/s)。載重：200kg。行走方向：前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。工作時間：3小時定位精度：20mm。車身尺寸：1000650380（mm）.2.2原動機選擇依據(jù) 原動機的選擇的主要依據(jù)是功率與扭矩，即原動機的輸出功率必須足以克服各種阻力做功，原動機經(jīng)過減速后輸出的轉(zhuǎn)矩必須能夠客服阻力矩。2.2.1轉(zhuǎn)向伺服電機： 機構(gòu)正常工作時載荷最大為m=200kg，充氣輪胎與泥土路面的滾動摩擦系數(shù)R =1.5mm，輪胎半徑R=150mm，前輪擺轉(zhuǎn)半徑r=110mm，轉(zhuǎn)向電機工作時車前輪最大平動線速度v=0.2m/s。 由公式M阻=FNR得： M阻=mgR=30Nm 由于總的阻力被四個輪子均分，所以F=50NW=10.7W所以綜合環(huán)境變化以及安全系數(shù)的影響選取的伺服電機的動率不能小于20W。 扭矩TI= 所以所選擇的電機的扭矩不能小于0.04。 綜合以上各種因素，設(shè)計選擇了型號為110SZH5/36W/12V/0.686Nm/3000rpmin的伺服電機作為轉(zhuǎn)向電機使用。2.2.2主驅(qū)動伺服電機： 機構(gòu)正常工作時載荷最大為m=200Kg，充氣輪胎與泥土路面的滾動摩擦系數(shù)=1.5mm,軸距L=733mm，輪胎半徑R=150mm,原地轉(zhuǎn)彎時全輪轉(zhuǎn)彎半徑、后輪轉(zhuǎn)彎半徑,正常行進時速度v=0.5m/s。 由公式得： 總的阻力為正常進行時 ，單臺電機功率不能小于54W。 扭矩 單臺電機扭矩不能小于0.35Nm。原地轉(zhuǎn)向時 所受的阻力矩 所以克服阻力距作的功，= W=258W,單臺電機功率不應(yīng)小于130W。 扭矩 單臺電機扭矩不能小于0.8Nm綜合以上各種因素，設(shè)計選擇了型號為110SZ61/150W/12V/0.843Nm/1700rpmin的伺服電機作為轉(zhuǎn)向電機使用。2.3傳動裝置的確定 本著結(jié)構(gòu)緊湊的原則，本設(shè)計的傳動機構(gòu)均采用薄型齒輪傳動。 減速機方面使用了伺服電機原廠配套的緊湊型星輪減速機，這種減速機的好處在于原廠的電機連接方便、傳動比大、效率高（95%以上）、361的減速機有方向自鎖功能（這一點十分重要，因為前輪在正常行進過程中要保持固定的狀態(tài)）等。 傳動齒輪方面，前輪采用了m=2的200不完全直齒圓柱齒輪與40直齒圓柱齒輪嚙合的方式傳動功率。后輪采用了m=2的100直齒圓柱齒輪與30直齒圓柱齒輪嚙合的方式傳動功率。（齒輪參數(shù)的具體選擇依據(jù)相見第三章齒輪設(shè)計校核篇） 這樣做的作用可以進一步的增大傳動比，以使系統(tǒng)能夠有更大的扭矩輸出。同時這種設(shè)計也可以使高速小扭矩電機的功率最大限度的得以發(fā)揮。第三章 主要零部件的設(shè)計計算3.1齒輪設(shè)計齒輪的損壞原因及形式： 齒輪在嚙合過程中，齒輪根部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，過度圓角處又有應(yīng)力集中，故當齒輪收到足夠大的載荷作用，其根部的彎曲應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，輪齒就會斷裂。這種由于強度不夠而產(chǎn)生的斷裂，起斷面則是一次性斷裂所呈現(xiàn)的粗粒狀表面。常見的斷裂則是 由于在重復(fù)載荷作用下使齒輪根部手拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂痕而逐漸擴展到一定深度后產(chǎn)生的折斷，起破壞斷面在疲勞裂縫部分呈光滑表面，而突然斷裂部分呈粗粒狀斷面。 齒面點蝕是常用的高檔齒輪齒面接觸疲勞的破壞方式。齒面長期在脈動的接觸應(yīng)力作用下，會逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。嚙合時由于齒面的相互擠壓，使充滿了潤滑油的裂縫處油壓增高，導致裂縫的擴展，最后產(chǎn)生剝落，使齒面上形成大量的扇形小麻點，即所謂點蝕。點蝕使齒形誤差加大甚至產(chǎn)生動荷載，甚至可能引起輪齒折斷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面處的點蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面處的點蝕嚴重；主動小齒輪較被動大齒輪嚴重。 輕載齒輪嚙合中產(chǎn)生膠合損壞的情況比較少。 增大齒輪齒根部齒厚、加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時嚙合的輪齒對數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲強度的措施。合理選擇齒輪參數(shù)，增大齒廓曲率半徑，降低接觸應(yīng)力，提高齒輪硬度等，提高齒面硬度，選擇適當?shù)凝X面表面處理和鍍層等，是防止齒面膠合的措施。變速器齒輪的材料和熱處理： 現(xiàn)代汽車齒輪大都采用滲碳合金鋼制造，使齒輪的高硬度與輪齒心部的高韌性相結(jié)合，以大大提高其接觸強度、彎曲強度及耐磨性。在選擇齒輪的材料和熱處理時同時考慮到其機械加工性能和制造成本。 根據(jù)以上注意事項和經(jīng)驗選擇直齒圓柱齒輪 7級精度 模數(shù)（法面模數(shù)）Mn=2 端面模數(shù)Mt=2 螺旋角=0（度） 基圓柱螺旋角b=0（度） 結(jié)構(gòu)形式ConS=開式 齒輪1布置形式ConS1=對稱布置 齒輪2布置形式ConS2=對稱布置 齒面嚙合類型GFace=硬齒面 熱處理質(zhì)量級別Q=ML 齒輪1材料及熱處理Met1=45 齒輪1硬度取值范圍HBSP1=45-50 齒輪1硬度HBS1=48 齒輪1材料類別MetN1=0 齒輪1極限應(yīng)力類別MetType1=11 齒輪2材料及熱處理Met2=45 齒輪2硬度取值范圍HBSP2=45-50 齒輪2硬度HBS2=48 此輪2材料類別MetN2=0 齒輪2極限應(yīng)力類別MetType2=11齒面疲勞強度齒根彎曲疲勞強度3.1.1后橋傳動齒輪的設(shè)計校核根據(jù)總體設(shè)計要求以及動力參數(shù)，初步確定從動齒輪2的分度圓直徑為100mm，主動齒輪1的分度圓直徑為30mm。則：齒輪1齒數(shù)=15齒輪1變位系數(shù)=0.00齒輪1齒寬=25.00（mm）齒輪1齒寬系數(shù)=1.66667齒輪2齒數(shù)=50齒輪2變位系數(shù)=0.00齒輪2齒寬=20.00（mm）齒輪2齒寬系數(shù)=0.40000總變位系數(shù)Xsum=0.00000校準中心距=65.00000（mm）實際中心距A=65.00000（mm）齒數(shù)比 U=3.33333端面重合度 =1.61805縱向重合度 =0.00000總重合度 =1.61805齒輪1分度圓直徑=30.00000（mm）齒輪1齒頂圓直徑=34.00000(mm)齒輪1齒根圓直徑=25.00000（mm）齒輪1齒頂高=2.00000（mm）齒輪1齒根高=2.50000（mm）齒輪1全齒高=4.50000（mm）齒輪1齒頂壓力角at=33.989448（度）齒輪2分度圓直徑=100.00000（mm）齒輪2齒頂圓直徑=104.00000（mm）齒輪2齒根圓直徑=95.00000（mm）齒輪2齒頂高=2.00000（mm）齒輪2齒根高=2.50000（mm）齒輪2齒全高=4.50000（mm）齒輪2齒頂壓力角=25.371225（度)齒輪1分度圓弦齒厚 =3.13585（mm）齒輪1分度圓弦齒高=2.08217（mm）齒輪1固定弦齒厚=2.77410（mm）齒輪1固定弦齒高=1.49511（mm）齒輪1公法線跨齒數(shù) =2齒輪1公法線長度=9.27656（mm)齒輪2分度圓弦齒厚=3.14108（mm）齒輪2分度圓弦齒高=2.02467（mm）齒輪2固定弦齒厚=2.77410（mm）齒輪2固定弦齒高=1.49511（mm）齒輪2公法線跨齒數(shù) =6齒輪2公法線長度=33.87400（mm）齒頂高系數(shù)=1.00頂隙系數(shù)=0.25壓力角（度）端面齒頂高系數(shù)=1.00000端面頂隙系數(shù)=0.25000端面壓力角=20（度)查表得到強的校核相關(guān)系數(shù)：圓周力Ft=924.09733（N）齒輪線速度V=0.16232（m/s）使用系數(shù)=1.00000動載系數(shù)K=1.01398齒向載荷分布系數(shù)=1.00000綜合變形對載荷分布的影響=1.00000安裝精度對載荷分布的影響=0.00000齒間載荷分布系數(shù)=1.25946節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.49457材料的彈性系數(shù)=189.80000接觸強度重合度系數(shù)=0.89106接觸強度螺旋角系數(shù)=1.00000重合、螺旋角系數(shù)=0.89106接觸疲勞壽命系數(shù)=1.00000工作硬化系數(shù)=1.00000接觸強度尺寸系數(shù)=1.00000齒向載荷分布系數(shù)=1.00000齒間載荷分布系數(shù)=1.40150抗彎強度重合度系數(shù)=0.71352抗彎強度螺旋角系數(shù)=1.00000抗彎強度重合、螺旋角系數(shù)=0.71352齒輪1復(fù)合齒形系數(shù)=4.67631齒輪1硬力校正系數(shù)=1.50071齒輪2復(fù)合齒形系數(shù)=3.99695齒輪2應(yīng)力校正系數(shù)=1.71210由上可得 全都滿足條件。3.1.2前橋傳動齒輪的設(shè)計校核根據(jù)總體設(shè)計要求以及動力參數(shù)，初步確定從動齒輪2的分度圓直徑為200mm，主動齒輪1的分度圓直徑為50mm。則：齒輪1齒數(shù)=20齒輪1變位系數(shù)=0.00齒輪1齒寬=25.00（mm）齒輪1齒寬系數(shù)=1.25000齒輪2齒數(shù)=100齒輪2變位系數(shù)=0.00齒輪2齒寬=20.00（mm）齒輪2齒寬系數(shù)=0.20000總變位系數(shù)Xsum=0.00000校準中心距=120.00000（mm）實際中心距A=120.00000（mm）齒數(shù)比 U=5.00000端面重合度 =1.70467總重合度 =1.61805齒輪1分度圓直徑=40.（mm）齒輪1齒頂圓直徑=44.(mm)齒輪1齒根圓直徑=35.（mm）齒輪1齒頂高=2.（mm）齒輪1齒根高=2.5（mm）齒輪1全齒高=4.5（mm）齒輪1齒頂壓力角at=31.321259（度）齒輪2分度圓直徑=200.00000（mm）齒輪2齒頂圓直徑=204.00000（mm）齒輪2齒根圓直徑=195.00000（mm）齒輪2齒頂高=2.00000（mm）齒輪2齒根高=2.50000（mm）齒輪2齒全高=4.50000（mm）齒輪2齒頂壓力角=22.887942（度)齒輪1分度圓弦齒厚 =3.13836（mm）齒輪1分度圓弦齒高=2.06165（mm）齒輪1固定弦齒厚=2.77410（mm）齒輪1固定弦齒高=1.49511（mm）齒輪1公法線跨齒數(shù) =2齒輪1公法線長度=9.41662（mm)齒輪2分度圓弦齒厚=3.14146（mm）齒輪2分度圓弦齒高=2.01234（mm）齒輪2固定弦齒厚=2.77410（mm）齒輪2固定弦齒高=1.49511（mm）齒輪2公法線跨齒數(shù) =11齒輪2公法線長度=64.79587（mm）齒頂高系數(shù)=1.00頂隙系數(shù)=0.25壓力角（度）端面齒頂高系數(shù)=1.00000端面頂隙系數(shù)=0.25000端面壓力角=20（度)查表得到強的校核相關(guān)系數(shù)：圓周力Ft=3342.15000（N）齒輪線速度V=0.01047（m/s）使用系數(shù)=1.00000動載系數(shù)K=1.00037齒向載荷分布系數(shù)=1.00000綜合變形對載荷分布的影響=1.00000安裝精度對載荷分布的影響=0.00000齒間載荷分布系數(shù)=1.00000節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.49457材料的彈性系數(shù)=189.80000接觸強度重合度系數(shù)=0.87471接觸強度螺旋角系數(shù)=1.00000重合、螺旋角系數(shù)=0.87471接觸疲勞壽命系數(shù)=1.27175工作硬化系數(shù)=1.00000接觸強度尺寸系數(shù)=1.00000齒向載荷分布系數(shù)=1.00000齒間載荷分布系數(shù)=1.00000抗彎強度重合度系數(shù)=0.68997抗彎強度螺旋角系數(shù)=1.00000抗彎強度重合、螺旋角系數(shù)=0.68997齒輪1復(fù)合齒形系數(shù)=4.38000齒輪1硬力校正系數(shù)=1.54586齒輪2復(fù)合齒形系數(shù)=3.95000齒輪2應(yīng)力校正系數(shù)=1.79000由上可得 全都滿足條件。3.2軸的設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)取決于載荷情況，傳動布置方案，軸上零件的布局和定位、固定方式，軸承的類型和尺寸，軸的毛胚，制造和裝配工藝等條件。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)使軸受力合理，軸上零件定為可靠，裝拆方便，盡量減少應(yīng)力集中，并具有良好的公益性。對于剛度要求高的軸，要從結(jié)構(gòu)上采取減少變形的措施。 設(shè)計中使用45鋼作為軸的材料，可以保證軸具有足夠的彎曲強度和剛度。 由于前后兩種軸的尺寸在直徑的布置上完全相同，只是前橋軸不承受轉(zhuǎn)矩，所以只需要對后橋軸進行校核即可。3.2.1軸的強度校核軸的校核一般有轉(zhuǎn)矩法，變量彎矩法，安全因素法三種。因為后橋軸即承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩，所以在此采用當量彎矩法。由工作時所承受的力以及扭矩情況可以得到如下的彎矩和扭矩圖Me=38.7N由于軸是階梯軸，而且還有鍵槽，所以它可能有兩個危險截面，即彎矩最大處1和鍵槽處2。由公式Me= ，=0.26，分別計算得到： 所以此軸強度合格。3.2.2軸的剛度校核 軸的變形主要有扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形。軸剛度的校核主要有當量軸徑法，能量法和積分變換法三種。由于扭轉(zhuǎn)變形在本設(shè)計中對結(jié)構(gòu)的影響很小，所以在此只使用當量軸徑法對彎曲變形做出校核。在正常工作時軸的狀態(tài)為=0.075m，l=0.045m,F=500N，E=175GPa 由公式d= I= Y=- 得到= y= 所以此軸的剛度也符合要求。3.3軸承的選擇 設(shè)計中軸承有兩種，分別是角接觸球軸承和推力球軸承。3.3.1軸的剛度校核在最惡劣的工作環(huán)境下，AGV軸承的工作參數(shù)如下：徑向載荷：300N軸向載荷：250N使用壽命：10000h工作轉(zhuǎn)速：30r/min接觸角：15載荷系數(shù)：1.5計算結(jié)果：當量動載荷：893.25N 當量靜載荷：457.50H設(shè)計算選取的軸承（7005ACJ）額定動載荷：8580N，額定靜載荷：5850N，極限轉(zhuǎn)速：1700r/min。完全符合要求。3.2.2推力球軸承的選擇在受力最大的情況下，推力球軸承的工作參數(shù)為：徑向載荷：200N軸向載荷：500N使用壽命：10000工作轉(zhuǎn)速：20r/min接觸角：15載荷系數(shù)：1.5計算結(jié)果：當量動載荷：750.00， 當量靜載荷：750.00，設(shè)計所選用的軸承（51207）額定動載荷：30200N，額定靜載荷：62500N，極限轉(zhuǎn)速：4000r/min。符合設(shè)計要求。3.4鍵的選擇 鍵的類型可根據(jù)聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)夜店、使用要求和工作條件參照設(shè)計手冊選定。在某些特殊情況下，可以使用非標準的尺寸。鍵的長度可以按照輪轂長度從標準中選取。 設(shè)計中后輪軸上與齒輪相連的鍵是整個系統(tǒng)驅(qū)動的中樞。由于鍵的寬度小長度短，所以它是整個系統(tǒng)中最脆弱的鍵，所以選擇了非標準的平頭普通鍵，并且使用雙鍵搭配。如果它的強度合格，那么其它的也是合格的。實際中在這種情況下，經(jīng)常會使用花鍵，但是花鍵的制造復(fù)雜，配合要求較高導致其成本也很高，所以采用了機械設(shè)計手冊上推薦的雙鍵方案。 它的基本參數(shù)如下： L=18mm，K=3，I=L，b=8 由公式得到，p=67MPa=75MPa 其它的鍵的p分別為20.5MPa和5MPa 所以鍵的選擇合乎要求。第4章 車體與支撐部件的設(shè)計4.1車體的設(shè)計車體的設(shè)計主要是考慮到結(jié)構(gòu)簡單,制作方便，裝配容易，重量輕，等特點.所選用的材料為成型角鋼，和經(jīng)過設(shè)計切割并彎折的4mm薄鋼板.連接方式為手工縫焊和塞焊.這兩種焊接方式實現(xiàn)容易成型后精度比較高、強度也很高，成本低而且對焊接工人的水平要求不高。具體的焊接圖樣以及裝配后的效果見車體零件圖。 由于要在車體上安裝帶有齒輪的電動機等部件，而齒輪的中心距要求比較高，所以在焊接時要注意優(yōu)先保證此處的尺寸除此之外，車體內(nèi)要預(yù)留安裝電池，控制系統(tǒng)得空間。車內(nèi)有400 340 300的預(yù)留空間,但是如果安裝額外的蓄電池，則需要在車體兩側(cè),后輪中間的位置加裝懸掛架，這樣可以再增加兩個60150300的空間。這些空間足以滿足車內(nèi)能源與控制設(shè)備的安裝。 固定方面，由于車內(nèi)的蓄電池等設(shè)備都是不需要經(jīng)常維護的，所以在選擇好電池種類后可以根據(jù)其體積自主安排其擺放位置，并在其位置設(shè)置固定支座保證其有良好的穩(wěn)定性。具體的固定位置在此不作詳細安排，需要隨內(nèi)部設(shè)備進行靈活調(diào)整。 車體結(jié)合后所能承受的最大重量大約為500Kg（保守的估計)。這一數(shù)字是在社會調(diào)研過程中從專門設(shè)計和制造紙架結(jié)構(gòu)件的工程師和工人處得到的，比較可靠。由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，所以具體的數(shù)值很難得到。如果想得到具體的承載上限，可以使用有限元分析軟件進行計算。4.2支撐架的設(shè)計附錄彩圖是使用ansys有限元分析軟件對前后橋支撐架的內(nèi)部應(yīng)力有限元分析，從上面可以看到在多種情況下支撐架的內(nèi)部應(yīng)力分布。第一組是小車正常行進或停止時的分析，第二組是轉(zhuǎn)向時的應(yīng)力分析，第三組是不加負載是的應(yīng)力分析。由于使用的是非授權(quán)的ProE與ansys軟件，在軟件接口處出現(xiàn)了一些問題，圖示的應(yīng)力單位應(yīng)該為KPa。 從駕上可以清楚的看到前橋支撐的應(yīng)力集中部分在豎直的支撐板和各個角上,所以在鑄造時應(yīng)該注意使用比較大的鑄適圓角以避免應(yīng)力集中，并且可以適當加厚豎板或使用兩組肋板以增加其強度。后橋支撐的應(yīng)力集中主要是在軸承座與支撐相接的部分，這里可以通過圓角對其進行緩解。同時在安裝軸承前，可以考慮使用在軸承座上開卸荷槽的方法避免應(yīng)力集中。最重要的是一定要檢查，以保證沒有氣孔或其他缺陷。 不過即使沒有做圓角，從圖上也可以看出其最大內(nèi)應(yīng)力也遠遠低于HT200的許用應(yīng)力。所以所選取得材料和結(jié)構(gòu)是完全符合設(shè)計標準的。 第5章 設(shè)備的使用和保養(yǎng)本設(shè)計是由12V直流電驅(qū)動，由于耗電比較大，所以必須使用大容量蓄電池。必要時還可以在車的兩側(cè)空間加掛兩個蓄電池，以增加使用時間。車體表面可以用薄板覆蓋，以阻擋灰塵。但是必須注意薄板的覆蓋不可以影響到其它設(shè)備的安裝和緊固，尤其是要方便附屬機器人設(shè)備的安裝。 車體要經(jīng)過防腐處理，轉(zhuǎn)動部分要使用油脂潤滑。應(yīng)該盡量避免雨天作業(yè)，由于過于泥濘的路面可能引起車輛行走或轉(zhuǎn)向的困難，而且車身的防水性能不好，可能會影響電子設(shè)備的正常工作。轉(zhuǎn)向控制齒輪和電機由于結(jié)構(gòu)原因沒有辦法進行更好的覆蓋，因此要經(jīng)常對其進行檢查，及時添加潤滑油脂，清除污垢。為了使小車能夠正常地運行，應(yīng)注意車的全重不要超過200Kg。結(jié)束語這次畢業(yè)設(shè)計的題目是輪式電動移動平臺的設(shè)計（即AGV底盤的設(shè)計），這是一個全新的設(shè)計題目，以前從來沒有遇到過。設(shè)計中涉及到的關(guān)于焊接，絎架結(jié)構(gòu)，車輛轉(zhuǎn)向等相關(guān)事項都是我所欠缺的。在參閱了很多相關(guān)書籍之后才有些了解，同時也帶來了一些新的靈感。比如在轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設(shè)計中，我使用了一種很奇特的轉(zhuǎn)向方式（見第二章平臺機構(gòu)簡圖），這種思想來自于通用汽車公司的一款概念吉普車。從圖上可以看出這種車可以將同一側(cè)的輪子向不同的方向轉(zhuǎn)動，當輪子的軸心都經(jīng)過一點時車可以以一個固定的圓心向原地轉(zhuǎn)向。除此之外我還獲取了很多其他的知識，雖然還沒有用到設(shè)計中來，但是對我今后發(fā)展是不無裨益的。 畢業(yè)設(shè)計接近尾聲了，三個月所做的設(shè)計，可能距離完美還相去甚遠，可是我所收獲的可并不只是這個不完美的設(shè)計。在這段時間里，我對大學四年所學的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識進行了比較系統(tǒng)的復(fù)習，在實踐中加以運用。雖然在之前的課程設(shè)計中也有過這樣的運用，但是遠遠沒有現(xiàn)在的這樣系統(tǒng)。這次設(shè)計實踐必將成為自己今后走向工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。21致謝近三個月時間的畢業(yè)課題設(shè)計是我大學生活中忙碌而又充實一段時光。這里有治學嚴謹而又親切的老師，有互相幫助的同學，更有積極、向上、融洽的學習生活氛圍。短短的時間里，我學到了很多的東西。不僅學到就更多的理論知識，擴展了知識面，提高了自己的實際操作能力；而且學會了如何去學習新的知識，學會了面對困難和挑戰(zhàn)，學會了團結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學，表達我最真誠的謝意。 首先感謝指導老師。本論文是在老師耐心指導下多次修改完成的。在此，我對她們的耐心指導和幫助表達我最真誠的謝意，感謝她們在這幾個月來所付出的努力。在這段時間里，我從她們身上，不僅學到了許多的專業(yè)知識，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，她們們的嚴謹治學態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學習。在此，請允許我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。 非常感謝我的同學。當我在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題和困難時，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我獲益良多。同時，感謝四年來傳授我知識的老師們，更要感謝我的家人及朋友對我學業(yè)上的支持和鼓勵，感謝所有關(guān)心、幫助過我的人。同時感謝我的大學，感謝計算機學院。我不會忘記你們。 總之，在以后的學習、工作、生活中我將更加努力，用自己的行動回報社會、學校、老師及同學參考文獻1葛安林 . 車輛自動變速理論與設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，19932高維山 . 變速器M.北京：人民交通出版社，20073劉鴻文 . 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