有轨agv物料运输小车车体设计
摘 要 本文首先介绍了AGV物料运输小车在机械制造行业的地位及优势，以及近年来AGV小车的发展趋势。AGV小车有很多运作方式，本次毕业设计就有轨AGV物料运输小车车体进行设计，通过需要运输的物料重量以及小车的尺寸条件进行力学分析以及计算，从而对AGV小车的整体尺寸进行设计，进而选择符合条件的各类部件进行设计、选型。AGV小车的设计一般包括：整体尺寸的设计，传动方案的选择，伺服电机的选型，减速器的选型，小车所需各类模块的选型等等，通过Solidworks进行三维模型的建立，生成整体装配图以及各个零件的零件图。 针对AGV小车各部件的使用情况，本文也介绍了小车在使用过程中需要注意的地方以及保养方案。
目 录
1. 绪论 1
1.1 AGV物料运输小车的简介 1
1.2 AGV物料运输小车的历史 1
1.3 AGV物料运输小车的基本分类 2
1.4 AGV小车的应用现状 4
2.1 三维建模软件的选择 6
2.1.1 Solidworks软件 6
2.1.2 UG软件 6
2.1.3 Pro/E软件 7
2.2传动方式的选择 8
2.2.1 带轮传动 8
2.2.2齿轮齿条传动 8
2.2.3链传动 9
2.3电机类型的选择 9
2.3.1直流电机与交流电机之间的选择: 9
2.3.2步进电机与伺服电机之间的选择： 9
3. 机械结构设计及元器件的选型 11
3.1设计任务 11
3.2 AGV小车的整体力学分析 11
3.3伺服电机的选型 12
3.4防撞装置的设计 14
3.5.模块安装板部分的设计 15
3.6.小车内部所需电气元件的选型 15
3.7传送带的设计 19
3.7.2传送带的分类 19
3.7.3传送带在有轨AGV物料运输小车中的应用 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
/> 3.7.4减速器的选型 20
4. 设计数据的计算与校核 22
4.1主动轴的计算与校核 22
4.2齿轮的计算与校核 22
5.2.1 齿轮的基本数据计算 23
5.2.2 齿根弯曲疲劳强度校核 23
5.2.3齿面接触强度校核 24
4.3小车模块安装板承载型材的强度校核 25
5. 有轨AGV物料运输小车的运动过程 28
5.1 有轨AGV物料运输小车系统的运动流程 28
5.2 有轨AGV物料运输小车的工作方式 28
5.3 有轨AGV物料运输小车在工作过程中产生的问题及解决方案 29
4.3.1怎样实现有轨AGV小车与计算机系统信息的同步 29
4.3.2怎样防止小车撞到在运输过程中出现的障碍物 29
4.3.3怎样防止有轨AGV小车在使用的过程中逐渐老化（AGV小车的保养方法） 29
结语 30
参考文献 31
致谢 32
1. 绪论
1.1 AGV物料运输小车的简介
(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常使用AGV技术的小车简称AGV小车，可以用来进行物料搬运，是一种可以在一设定位置进行物料的自动装载，然后运输到指定位置，自动完成物料的卸载的全自动物料运输设备。有轨AGV物料运输小车是以电池或者电池组为动力源的一种自动运行的工业小车。
物料的装卸搬运是现在工业物流中一个重要的环节，在各类大小型物流系统中占有十分重要的地位，占用了很大一部分的物流费用，因此，运输工具的选择就成为了现在工业系统中必须考虑的因素，其中AGV小车的使用场合非常广泛，具有很大的发展前途。
AGV小车，是一种使用光、电、计算机等作为控制元件的的自动运输小车，通过计算机与传感器等元件之间的互动实现小车的自动化运行，物料的自动装载、卸载与运输。主要应用于工厂中的柔性加工系统、以AGV作为平台的柔性装配系统、自动化立体仓库以及一些其他的工业搬运系统。
1.2 AGV物料运输小车的历史
最早发明的自动搬运小车是1913年福特汽车公司发明的，运用在汽车底盘的装配流程中，代替了原本流水线中使用的搬运机，大大缩短了该装配流程的装配时间。英国人在1956年也发明了一种以电磁感应作为引导的简易AGV小车，这种技术在60年代传到了美国。之后在1959年，日本也开始引进这种AGV技术。直到60年代末期，AGV开始应用于自动化立体仓库，之后用于柔性加工系统(简称FMS）。进入70年代之后AGV小车被广泛应用在工业生产运输之中，从而使AGV小车的发展极其迅速。尤其是在工业运输及汽车制造行业之中，AGV小车更是得到了前所未有的发展。
我国的AGV技术开始发展是在1976年，起重机械研究所发明出了我国的第一台AGV小车；1988年，北京邮政学院研究所发明了邮政枢纽AGV；中科沈阳自动化研究所在1991年自主研发了载重300KG的AGV小车，并投入厂家实际系统运作；直到1995年，我国的AGV产品正式向韩国出售，标志着我国的AGV技术正在逐步走向成熟，开始走向国际市场。
发展到今天，我国的AGV技术已经逐步成熟，并在各个领域发挥着极其重要的作用。
1.3 AGV物料运输小车的基本分类
⑴从运动形式上分类
①有轨AGV物料运输小车：有轨AGV物料运输小车是指在地面或者工作地点装有机械导向导轨。地面导轨小车具有承载力大，造价便宜，等特点，是现在最成熟的AGV技术。相比于地面导轨小车来说，空间导轨小车的结构更加紧凑，具有极高的空间利用率，并且空间导轨小车在运行的过程中速度快，安全性能高，灵活性强，适合精密的物流运输系统。
图12 地面导轨式AGV小车 图13空间导轨式AGV小车
②无轨AGV物料运输小车：无轨AGV物料运输小车一般是通过传感器连接小车与计算机，通过光、电、磁等信号，完成对AGV小车的导航，从而保证AGV小车在既定路线上行驶，相比于有轨AGV小车，无轨小车更加精密，无轨小车的优点在于其能够完成各种复杂的运输路线，事先通过计算机设定好运输路线就可以让无轨小车自动运行，精密度高，操作方便。
图14无轨AGV运输小车
⑵从牵引方式上分类：
①激光引导式AGV小车
这种AGV小车上装有激光感应装置，在小车运行的路径中安装了精密的激光定位装置，当小车上的感应装置感应到了这些激光定位装置，对应的计算机系统可以准确的计算出AGV小车当前所处的位置，运动方向。然后判断小车是否在预先设定的路径中，从而完成自动搬运。
②电磁引导式AGV小车
一般的电磁感应式AGV小车会在小车运行的路线上埋设电线，当电线
目 录
1. 绪论 1
1.1 AGV物料运输小车的简介 1
1.2 AGV物料运输小车的历史 1
1.3 AGV物料运输小车的基本分类 2
1.4 AGV小车的应用现状 4
2.1 三维建模软件的选择 6
2.1.1 Solidworks软件 6
2.1.2 UG软件 6
2.1.3 Pro/E软件 7
2.2传动方式的选择 8
2.2.1 带轮传动 8
2.2.2齿轮齿条传动 8
2.2.3链传动 9
2.3电机类型的选择 9
2.3.1直流电机与交流电机之间的选择: 9
2.3.2步进电机与伺服电机之间的选择： 9
3. 机械结构设计及元器件的选型 11
3.1设计任务 11
3.2 AGV小车的整体力学分析 11
3.3伺服电机的选型 12
3.4防撞装置的设计 14
3.5.模块安装板部分的设计 15
3.6.小车内部所需电气元件的选型 15
3.7传送带的设计 19
3.7.2传送带的分类 19
3.7.3传送带在有轨AGV物料运输小车中的应用 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
/> 3.7.4减速器的选型 20
4. 设计数据的计算与校核 22
4.1主动轴的计算与校核 22
4.2齿轮的计算与校核 22
5.2.1 齿轮的基本数据计算 23
5.2.2 齿根弯曲疲劳强度校核 23
5.2.3齿面接触强度校核 24
4.3小车模块安装板承载型材的强度校核 25
5. 有轨AGV物料运输小车的运动过程 28
5.1 有轨AGV物料运输小车系统的运动流程 28
5.2 有轨AGV物料运输小车的工作方式 28
5.3 有轨AGV物料运输小车在工作过程中产生的问题及解决方案 29
4.3.1怎样实现有轨AGV小车与计算机系统信息的同步 29
4.3.2怎样防止小车撞到在运输过程中出现的障碍物 29
4.3.3怎样防止有轨AGV小车在使用的过程中逐渐老化（AGV小车的保养方法） 29
结语 30
参考文献 31
致谢 32
1. 绪论
1.1 AGV物料运输小车的简介
(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常使用AGV技术的小车简称AGV小车，可以用来进行物料搬运，是一种可以在一设定位置进行物料的自动装载，然后运输到指定位置，自动完成物料的卸载的全自动物料运输设备。有轨AGV物料运输小车是以电池或者电池组为动力源的一种自动运行的工业小车。
物料的装卸搬运是现在工业物流中一个重要的环节，在各类大小型物流系统中占有十分重要的地位，占用了很大一部分的物流费用，因此，运输工具的选择就成为了现在工业系统中必须考虑的因素，其中AGV小车的使用场合非常广泛，具有很大的发展前途。
AGV小车，是一种使用光、电、计算机等作为控制元件的的自动运输小车，通过计算机与传感器等元件之间的互动实现小车的自动化运行，物料的自动装载、卸载与运输。主要应用于工厂中的柔性加工系统、以AGV作为平台的柔性装配系统、自动化立体仓库以及一些其他的工业搬运系统。
1.2 AGV物料运输小车的历史
最早发明的自动搬运小车是1913年福特汽车公司发明的，运用在汽车底盘的装配流程中，代替了原本流水线中使用的搬运机，大大缩短了该装配流程的装配时间。英国人在1956年也发明了一种以电磁感应作为引导的简易AGV小车，这种技术在60年代传到了美国。之后在1959年，日本也开始引进这种AGV技术。直到60年代末期，AGV开始应用于自动化立体仓库，之后用于柔性加工系统(简称FMS）。进入70年代之后AGV小车被广泛应用在工业生产运输之中，从而使AGV小车的发展极其迅速。尤其是在工业运输及汽车制造行业之中，AGV小车更是得到了前所未有的发展。
我国的AGV技术开始发展是在1976年，起重机械研究所发明出了我国的第一台AGV小车；1988年，北京邮政学院研究所发明了邮政枢纽AGV；中科沈阳自动化研究所在1991年自主研发了载重300KG的AGV小车，并投入厂家实际系统运作；直到1995年，我国的AGV产品正式向韩国出售，标志着我国的AGV技术正在逐步走向成熟，开始走向国际市场。
发展到今天，我国的AGV技术已经逐步成熟，并在各个领域发挥着极其重要的作用。
1.3 AGV物料运输小车的基本分类
⑴从运动形式上分类
①有轨AGV物料运输小车：有轨AGV物料运输小车是指在地面或者工作地点装有机械导向导轨。地面导轨小车具有承载力大，造价便宜，等特点，是现在最成熟的AGV技术。相比于地面导轨小车来说，空间导轨小车的结构更加紧凑，具有极高的空间利用率，并且空间导轨小车在运行的过程中速度快，安全性能高，灵活性强，适合精密的物流运输系统。
图12 地面导轨式AGV小车 图13空间导轨式AGV小车
②无轨AGV物料运输小车：无轨AGV物料运输小车一般是通过传感器连接小车与计算机，通过光、电、磁等信号，完成对AGV小车的导航，从而保证AGV小车在既定路线上行驶，相比于有轨AGV小车，无轨小车更加精密，无轨小车的优点在于其能够完成各种复杂的运输路线，事先通过计算机设定好运输路线就可以让无轨小车自动运行，精密度高，操作方便。
图14无轨AGV运输小车
⑵从牵引方式上分类：
①激光引导式AGV小车
这种AGV小车上装有激光感应装置，在小车运行的路径中安装了精密的激光定位装置，当小车上的感应装置感应到了这些激光定位装置，对应的计算机系统可以准确的计算出AGV小车当前所处的位置，运动方向。然后判断小车是否在预先设定的路径中，从而完成自动搬运。
②电磁引导式AGV小车
一般的电磁感应式AGV小车会在小车运行的路线上埋设电线，当电线
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