2.3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100mm/s，则车轮的转速为
n?1000vπd?1000?6?22.75rmin （2-1）
3.14?140电机的转速
选择蜗轮-蜗杆的减速比 i=62
n电?in?62?22.75?1410.5rmin （2-2） 自动导引小车的受力分析：
FAFDADGPOFCFBCB
图2-3 车轮受力简图
小车车架自重为P P?ρabhg?2.85?10?0.5?0.3?0.032?9.8?134N （2-3） 小车的载荷为G G?mg?35?9.8?343N （2-4） 取坐标系OXYZ如图2-3所示，列出平衡方程
由于两前轮及两后轮关于Y轴对称，则 FA?FB，FC?FD
3?Fz?0， 2FA?2FC?P?G?0 （2-5）
x?M?0， ?0.075G?0.17P?2?0.3?FC?0 （2-6）
解得 FA?FB?157.66N FC?FD?80.84N 两驱动后轮的受力情况如图2-4所示：
滚动摩阻力偶矩Mf的大小介于零与最大值之间，即
3
0?Mf?Mmax （2-7）
Mmax?δFN?0.006?157.66?0.946N?m （2-8）
其中δ滚动摩阻系数，查表5-2
[2]，δ=2～10，取δ=6mm
牵引力F为 F?Mmax0.946??13.5N （2-9） d0.072WPOFNF电 机1/GFSA
图2-4 后轮受力 图2-5
摩擦系数 μ 牵引力 F N 重物的重力 W N 滚子直径 D mm 传递效率 ? 传动装置减速比 1/G 1） 求换算到电机轴上的负荷力矩（TL）
TLF??W?D1??????9.8 （2-10）
2G100013.5?0.15?157.6614019.8??? 0.72621000
?0.587N?m取?=0.7, W=157.66N, ?=0.15
?2） 求换算到电机轴上的负荷惯性（JL）
?Z1?JL?J2????J1?J3?J4? （2-11）
?Z2?2?1??0.0000349????0.004766?0.000131?0.0000604? ?62??0.000036189kg?m2 其中 J1为车轮的转动惯量；J2为蜗杆的转动惯量；
2J3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：MAXON F2260 ?60mm 石墨电刷 80W
4
JM?1290gcm2
[3]匹配条件为
JL?JLmax?361.89gcm2
JLmax?1 （2-12） JM 0.25?即 0.25?361.89?1?0.25?0.2805?1
????惯量J J?JM?JL?1290?361.89?1651.89gcm2 （2-13） 其中JM为伺服电动机转子惯量
故电机满足要求。 4） 快移时的加速性能
最大空载加速转矩发生在自动导引小车携带工件，从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速nmax时。这个最大空载加速转矩就是伺服电动机的最大输出转矩Tmax。
Tmax?J??J2?nmax2?3.14?4000?1651.89??0.91N?m （2-14） 60ta60?0.076加速时间 Ta?4TM?4?0.019?0.076s （2-15） 其中 机械时间常数TM?19ms
2.4联轴器的设计
由于电动机轴直径为Φ8mm，并且输出轴削平了一部分与蜗杆轴联接部分轴径为Ф12mm，故其结构设计如图2-6所示。
蜗杆轴图2-6 联轴器机构图
联轴器采用安全联轴器，销钉直径d可按剪切强度计算，即 d?[4]电机轴
8KT （2-16）
?DmZ???销钉材料选用45钢。查表5-2
[5] 优质碳素结构钢（GB 699-88）
5
45 调质 ≤200mm
?b=637MPa ?s=353MPa ?s=17% Ψ=35%
?k?0.39MJm2 硬度217～255HBS
销钉的许用切应力为
?????0.7~0.8??B?0.75?637?477.75MPa （2-17）
[4] 过载限制系数k值 查表14-4 T=0.321N?m d? 取k=1.6
8?1.6?578?0.646mm
3.14?12?1?477.75选用d=5mm满足剪切强度要求。 2.5蜗杆传动设计
1.选择蜗杆的传动类型
根据GB/T 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI)。 2.选择材料
此处删减NNNNNNNNNNNNNNNN字 需要整套设计请联系q：99872184。
三个集中力作用的截面上的弯矩分别为
MHD?FNH1?L1?631.9?27.5?17377.25N?mm
MHA?MHB?0
6
图2-11 后轮轴的载荷分析图 2)在垂直面上后轮轴的受力简图2-11c)。
由静力平衡方程求出支座A、B的支反力
FNV′?Fa2?65.22N 2?65.2?2277.5?2527.275N?mm （2-39）
Ma?
Fa2D2?MA?0， ?Fr2?L1?Ma?FNV2?2L1?F??2L1?L3??0 (2-40)
FNV2?1?Fr2?L1?Ma?F?2L1?L3?
?2L1????1??460?27.5?2527.275?157.66??2?27.5?41?? ??2?27.5?0.726N
?Fy?0， FNV1?FNV2?F?Fr2?0 (2-41)
FNV1?Fr2?F?FNV2
?460?157.66?0.762
?301.578N在AD段中，将截面左边外力向截面简化，得
M?x1??FNV1?x1?301.578x1 0 7