AGV拖车电机选择计算表
驱动轮直流电机选择计算
驱动轮电机用于驱动AGV 的运转,包含 AGV 的直行及差速转弯。
在选择电机时,我们往常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28] 。
而在驱动电机的参数计算以前第一需要明确AGV 的各项设计要求,如表3-1 所示。
表 3-1 AGV 设计要求设计要求设计参数整车制定重量 m 100kg最大负载 M max 200kg最高行驶速度v m ax 1m / s最大加快度 a m ax 0.5m / s23.1.1电动机的选择1.驱动力与转矩关系AGV 在地面行驶时,轮子与地面接触, AGV 战胜摩擦力向前行驶,电机输出转矩 Tq 为小车供给驱动力。
而 Tq 经减速机减速后获得输出转矩Tt输出至驱动轮,输出转矩 Tt 为:Tt i g Tq式中i g——减速机减速比;Tq ——电机输出转矩;Tt ——输出转矩;——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动,此时有关于地将形成一个圆周力,而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力F t,该力即为驱动轮的驱动力[29]。
驱动力为:F t Tt igTqRq Rq式中Rq ——驱动轮的驱动半径。
因为驱动轮一般刚性较好,视其自由半径、静力半径、转动半径三者同样,均为 Rq 。
2.驱动力与阻力计算小车内行驶过程中要战胜各样阻挡力,这些力包含:转动阻力F f、空气阻力F w、坡度阻力 F r、加快度阻力 F j。
这些阻力均由驱动力F t来战胜,所以:F t F f F w F r F j(1)转动阻力 F f转动阻力在AGV 行驶过程中,主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的转动摩擦阻力所构成,F f大小为:Ff FfzFfg式中F fz——车轮与轴承间阻力;F fg——车轮与道路的转动摩擦阻力。
此中,车轮轴承阻力 F fz为:d / 2 d 0.015 48F fz P P1000 3.6ND / 2 D 200式中P ——车轮与地面间的压力, AGV设计中,小车自重 m 为 100kg,最大载重量 M m ax为200kg,所以最大整车重量为300kg,一般状况下, AGV前行过程中,有三轮同时着地,知足三点决定一平面的规则,各轮的压力为P=1000N[30];d ——车轮轴直径,驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮,即d=48mm;D——车轮直径,查文件 [40] 可知,驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮,即 D=200mm;μ——车轮轴承摩擦因数,优秀的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—,μ=。
电机车选择计算
按列车制动距离计算车组重量Q/kg
αzd—制动时的减速度,m·s-2,
Vzd—列车开始制动时的速度,m·s-1
Lzd—列车制动,m。《规程》规定,运物时Lzd≤40m,运人时Lzd≤20m
续表
计算步骤
最小值,kg
G0—矿车自重,t
Gz—矿车载重,t
一台电机车每班可能往返次数n /次
t1—电机车每班工作时间,h
每班运送的货物需要电机车运行的次数nb/次
K—运输不平衡系数,一般取K=1.25
Ap—每班的运送货载量,t
G—矿车载重,t
每班电机车运行的总次数n0/次
nr—每班运送人员电机车运行的总次数,次
工作电机车的台数N/辆
F0—电机车长时牵引力,N
α—调车系数:
运输距离L/km
<1
1~2
>2
α
1.4
1.25
1.15
τ—相对连续运行时间,min:
t1—电机车往返一个行程净运行时间,t1=2000L/60Vp,Vp=0.75Vc
L—总运输距离,km
Vp—电机车平均运行速度,m·s-1
Vc—电机车长时运行速度,m·s-1
θ—电机往返一个行程停车及高度时间,min
电机车选择计算
计算步骤
公式、符号、参数
按电机车的牵引力计算车组的重量Q/kg
P—电机车的重量,
Pn—电机车的粘着重量,一般P=Pn
ψ—粘着系数:列车启动(撒砂)ψ=0.24
列车运行(不撒砂)ψ=0.12
列车运行、制动(撒砂)ψ=0.17
ω—列车运行阻力系数,N·t-1:空列车:ωk,空列车:ωz
矿车容积
驱动轮直流电机选择计算
驱动轮电机用于驱动 AGV 的运行,包括AGV 的直行及差速转弯。
在选择电机时,我们通常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28]。
而在驱动电机的参数计算之前首先需要明确 AGV 的各项设计要求,如表3-1 所示。
表 3-1 AGV 设计要求3.1.1 电动机的选择1. 驱动力与转矩关系AGV 在地面行驶时,轮子与地面接触,AGV 克服摩擦力向前行驶,电机输出转矩Tq 为小车提供驱动力。
而Tq 经减速机减速后得到输出转矩Tt 输出至驱动轮,输出转矩Tt 为:q t g T i T η=式中 g i ——减速机减速比;q T ——电机输出转矩;t T ——输出转矩;η——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动,此时相对于地将形成一个圆周力,而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力t F ,该力即为驱动轮的驱动力[29] 。
驱动力为:qqq t g t R T i R T F η== 式中q R ——驱动轮的驱动半径。
由于驱动轮一般刚性较好,视其自由半径、静力半径、滚动半径三者相同,均为q R 。
2. 驱动力与阻力计算小车在行驶过程中要克服各种阻碍力,这些力包括:滚动阻力f F 、空气阻力w F 、坡度阻力r F 、加速度阻力j F 。
这些阻力均由驱动力t F 来克服,因此:j r w f t F F F F F +++=(1) 滚动阻力f F滚动阻力在 AGV 行驶过程中,主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的滚动摩擦阻力所组成,f F 大小为:fg fz f F F F +=式中fz F ——车轮与轴承间阻力;fg F ——车轮与道路的滚动摩擦阻力。
其中,车轮轴承阻力fz F 为:N 6.320048015.010002/2/fz =⨯⨯===DdPD d PF μμ式中P ——车轮与地面间的压力,AGV 设计中,小车自重m 为100kg ,最大载重量m ax M 为200kg ,因此最大整车重量为300kg ,一般情况下,AGV 前行过程中,有三轮同时着地,满足三点决定一平面的规则,各轮的压力为P =1000N [30];d ——车轮轴直径,驱动轮在本次设计中选择8寸的工业车轮,即d=48mm ;D ——车轮直径,查文献[40]可知,驱动轮在本次设计中选择8 寸的工业车轮,即D =200mm ;μ——车轮轴承摩擦因数,良好的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—,μ =。
AGV设计计算
电机传到驱动轮的力 FD=M/D*2 加速度 最大承压 最小承压 轮压 许用轮压 车轮接触长度(轮宽) 橡胶轮许用接触应力 驱动轮半径 R≥Rc/B/Cp a核=(FD-Ff)/m Rmax=1.2*m1*g/num Rmin=1.2*m1*g/num Rc=(2Rmax+Rmin)/3 Fc=R*B*Cp≥Rc
imax=n电/n轮 imin=Σ F运/MD i主=i减*i链
N N N N N 前轮驱动
i减 i链 n电 n轮 MD M电
i链=Z从/Z主
n轮=Vmax/(π *d) MD=M电*n
mm mm
Z主 Z从
干混泥土
kg V核 M核 FD a核 Rmax Rmin Rc Fc B Cp R核
速度、力矩、加速度、轮径校核 AGV最大运行速度 驱动轮驱动力矩 V核=n电/i主/60*π *d M核=MD*i主
0.75
m1
AGV自重
m1=(Σ F静物+μ D*Δ G)/(μ D*β -ε -sinα )/g 270.12
N N N N N N.m N.m N.m kg kg kg m/s2 橡胶轮与混泥土地面 m/s2 从静止经过1m距离达到速度 Pf Pj Pi P总 P单 P n V Vmax η ka 滚动阻力功率 加速阻力功率 坡道阻力功率 电机总阻力功率 电机阻力功率 电机功率 电机数量 工作速度 最大速度 机构传动效率 电机安全系数
Σ M运 运动阻力矩 Σ M滚 滚动阻力矩 m m1 m2 g μ a AGV及载物小车总质量 AGV自重 载物小车重量 重力加速度 滚动摩擦系数 加速度
a=V2/2S sin(2π /180)
0.125 0.035 0.15
sinα 坡道角:2° D 驱动轮直径
AGV设计电机选择计算
驱动系统部件的选择与校核AGV的驱动系统主要由驱动电源、电机和减速装置组成。
电机的性能参数及减速装置的规格型号的确定直接决定整车的动力性,即车辆的运动速度和驱动力直接决定整车的动力特性。
因此电机必须通过详细计算进行选择,现在很多电机直接与减速装置组合在一起构成减速电机,为我们的设计带来了很大的方便,并且能使AGV的驱动系统简单化,结构小型化,此外性价比也比较高,因此此次设计直接选择减速电机作为驱动源。
1电机种类的选择与AGV相关参数自动引导车是电动车的一种,而电机是电动车的驱动源,提供给整车提供动力。
目前最常用的电动车辆驱动系统有以下三种:第一种是直流电机驱动系统,20世纪90年代前的电动汽车几乎全是直流电机驱动的。
直流电机木身效率低,体积和质量大,换向器和电刷限制了它转速的提高,一般其最高转速为6000-8000r/min。
但出于其缺点目前除了小型车外,电动车很少采用直流电机驱动系统。
第二种是感应电机交流驱动系统。
该系统是20世纪90年代发展起来的新技术,目前尚处于发展完善阶段。
电机一般采用转子鼠笼结构的三相交流感应电动机。
电机控制器采用矢量控制的变频调速方式。
其具有效率高、体积小、质量小、结构简单,免维护、易于冷却和寿命长等优点,该系统调速范围宽,而且能实现低速恒转矩,高速恒功率运转,但交流电机控制器成本较高。
目前,世界上众多著名的电动汽车中,多数采用感应电机交流驱动系统。
第三种是永磁同步电机交流驱动系统,其中永磁同步电机包括无刷直流电机和三相永磁同步电机,而永磁同步电机和无刷直流电机相比,永磁同步电机交流驱动系统的效率较高,体积最小,质量最小,也无直流电机的换向器和电刷等缺点。
但该类驱动系统永磁材料成本较高,只在小功率的电动汽车中得到一定的应用。
但永磁同步电机是最有希望的高性能电机,是电动汽车电机的发展方向。
出于直流电机本身具有控制系统简单,调速方便,不需逆变装置等优点,并且本次毕业设计的AGV运行速度低,功率也不高,因此,采用直流电机(包含减速装置)作为驱动系统的动力源足够满足此次AGV设计,并且性价比优越。
AGV驱动电机选型计算公式
单位AGV运行参数圆周率π重力加速度g m/s^2支撑轮滚动阻力系数f AGV运行坡度角α度AGV车自重G1kg AGV车载重GkgAGV动力轮数量(即驱动电机数量)N 驱动轮直径D mm 驱动轮静摩擦系数μ运行速度V m/s 加速时间t s 电机输出轴转速n 总效率η减速机服务系数(电机安全系数)k 传动比i运行参数计算AGV车总质量mkg 驱动轮转速n=1000V/(π*D)*60rpm 总传动比i 加速度a=V/t m/s^2加速距离s=V*V/2a m agv行驶阻力计算agv滚动阻力计算(静态力)Ff=mg*f N agv加速阻力计算(动态力)Fj=ma N agv坡度阻力计算Fi=mg*sin αN agv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=Ffji N agv行驶总阻力矩∑M=∑F*R Nm 扭矩与功率计算减速机输出轴转速njrpm 减速机负载扭矩(单台)Tj=∑M/N Mm 电机输出扭矩(单台)T=Tj/NMm 减速机所需配备电机功率(单台)Pj=Tj*nj/9550/η 或Pj=FV/1000/η/N kW 电机额定功率P0=Pj/ηkW 单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N N 驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g kg 电机输出轴转速n rpm 电机输出扭矩Nm 在D 列填入选型参数以下自动计算,勿修改,选中相应结果框可在顶上输入栏看到公式数据3.149.810.021.00150.002850.004.00200.000.402.0010.000.851.2515.003000.00190.9915.000.2010.00588.42600.00513.471701.89170.19190.9942.5510.641.001.18425.47108.462864.793.34。
驱动轮直流电机选择计算
表 3-1 AGV 设计要求3.1.1 电动机的选择1. 驱动力与转矩关系AGV 在地面行驶时,轮子与地面接触,AGV 克服摩擦力向前行驶,电机输出转矩Tq 为小车提供驱动力。
而Tq 经减速机减速后得到输出转矩Tt 输出至驱动轮,输出转矩Tt 为:q t g T i T η=式中 g i ——减速机减速比;q T ——电机输出转矩;t T ——输出转矩;η——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动,此时相对于地将形成一个圆周力,而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力t F ,该力即为驱动轮的驱动力[29] 。
驱动力为:qqq t g t R T i R T F η==式中q R ——驱动轮的驱动半径。
由于驱动轮一般刚性较好,视其自由半径、静力半径、滚动半径三者相同,均为q R 。
2. 驱动力与阻力计算小车在行驶过程中要克服各种阻碍力,这些力包括:滚动阻力f F 、空气阻力w F 、坡度阻力r F 、加速度阻力j F 。
这些阻力均由驱动力t F 来克服,因此:j r w f t F F F F F +++=(1) 滚动阻力f F滚动阻力在 AGV 行驶过程中,主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的滚动摩擦阻力所组成,f F 大小为:fg fz f F F F +=式中fz F ——车轮与轴承间阻力;fg F ——车轮与道路的滚动摩擦阻力。
其中,车轮轴承阻力fz F 为:N 6.320048015.010002/2/fz =⨯⨯===DdPD d PF μμ式中P ——车轮与地面间的压力,AGV 设计中,小车自重m 为100kg ,最大载重量m ax M 为200kg ,因此最大整车重量为300kg ,一般情况下,AGV 前行过程中,有三轮同时着地,满足三点决定一平面的规则,各轮的压力为P =1000N [30];d ——车轮轴直径,驱动轮在本次设计中选择8寸的工业车轮,即d=48mm ;D ——车轮直径,查文献[40]可知,驱动轮在本次设计中选择8 寸的工业车轮,即D =200mm ;μ——车轮轴承摩擦因数,良好的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—,μ =。
驱动电机的选型计算表
参数名称 设备总重 额定起重量 驱动电机总数 初选运行速度 摩擦阻力 斜坡阻力 每组驱动机构的初选功率 代号 G Q m V Wm Wp P m/min N N kw 单位 N N 计算结果 52430 49000 2 20 2028.6 101.43 0.501183529
摩擦阻力系数ω= 车轮直径/mm 车轴直径/mm 滑动轴承 滚动轴承 起重机的斜坡阻力系数α= 在钢筋混凝土基础和金属梁上的轨道 桥式、龙门起重机的小车轨道
0.02 200以下 200-400 50以下 0.028 0.02 0.001 0.001 0.002 50-65 0.018 0.015 400-600 65-90 0.016 0.01 600-800 90-100 0.013 0.006
初选减速箱速比
参数名称 车轮踏面直径 运行速度 电机转速 初选减速箱速比 代号 DL V n0 i 单位 mm m/min r/min 计算结果 165 20 1478 38.28759
大车实际运行速度m/min
参数名称 初选减速箱速比 电机n 单位 计算结果 37.8 1478 20.25798413
AGV拖车电机选择计算表
背驮式AGV小车牵引力及电机选型计算①AGV运行参数圆周率π=重力加速度g=支撑轮滚动阻力系数f=AGV运行坡度角α=AGV车自重G1=AGV车载重G2=AGV动力轮数量(即驱动电机数量)N=驱动轮直径D0=驱动轮静摩擦系数μ=运行速度V=加速时间t=电机输出轴转速n=总效率η=减速机服务系数(电机安全系数)k=主动轮齿数(带轮或链轮)Z主=从动轮齿数(带轮或链轮)Z从=③运行参数计算AGV车总质量m=驱动轮转速n驱=1000V/(π*D)总传动比i总=n电/n驱副传动比i副=n主/n从=Z从/Z主加速度a=V/t④agv行驶阻力计算agv滚动阻力计算(静态力)F f=mg*fagv加速阻力计算(动态力)F j=maagv坡度阻力计算F i=mg*sinαagv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=F f+F j+F iagv行驶总阻力矩∑M=∑F*R ⑤扭矩与功率计算减速机输出轴转速n j=n驱*i副或n j=n驱*Z从/Z主减速机负载扭矩(单台)T j=∑M/N减速机所需配备电机功率(单台)P j=T j*n j/9550/η或P j=FV/1000/η/N电机额定功率P0=Pj/ηAGV单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g电机的转矩可分为两部分计算:1、经启动达到匀速旋转后,克服轴承摩擦阻力转矩T2,T2=F2 R2 (式中F2为摩擦阻力,R2受力点的旋转半径启动转矩T1 ,圆盘由静止到开始匀速旋转所克服的惯性转矩及摩擦力矩T2,T1=F1R1+T2,(式中F1为惯性力计算3.1415939.807m/s20.02f=0.018~0.0201度0.017453293弧度100Kg1000Kg2125mm0.4(聚氨酯轮)30m/min1.5s2500r/min0.851.2530减速电机直接带驱动轮,此项可省略30减速电机直接带驱动轮,此项可省略1100Kg76.3943727r/min32.7249235电机输出转速与驱动轮转速之比在没有二级传动情况下,总传动比10.33333333m/s2v的单位:m/s215.754N f:支撑轮滚动阻力系数366.666667N188.271325N770.691992N小车牵引力等于行驶阻力48.1682495NM R:驱动轮半径76.394372724.0841247NM N:驱动电机数量;0.22665742KW T:减速机所需扭矩,单位:NM,n:减速机输出转速,单位:n/min0.22667412KW V:小车的运行速度,单位:m/s F:小车行驶总阻力 ,单位:N 功率0.26665579KW385.345996N∑F:AGV行驶总阻力 N:驱动轮数量98.232384Kg F=μ*mg摩擦力等于正压力与静摩擦系数的乘积牵擦阻力,R2受力点的旋转半径), F2= f N (式中 f 为轴承滚动摩擦系数,可根据使用轴承的结构查表。
AGV设计电机选择计算
AGV设计电机选择计算AGV(Automated Guided Vehicle)是一种自动导航无人驾驶车辆,广泛应用于工业、仓储和物流等领域。
在AGV的设计中,电机的选择是一个重要的决策,直接影响到AGV的性能、功耗和可靠性等方面。
首先,我们需要明确AGV的设计要求,例如最大载重能力、最大速度、最大加速度等。
这些要求将直接影响到电机的选择。
在选择电机时,需要考虑以下几个关键因素:1.功率和速度:根据AGV的最大载重和最大速度要求,我们可以计算出所需的功率和扭矩。
根据功率和速度的关系,我们可以选择合适的电机类型,例如直流无刷电机、步进电机或交流电机等。
2.效率和能耗:选择一个高效率的电机可以减少能量损耗和热耗,并延长电池寿命。
请注意,在最大速度条件下,电机通常效率较高。
需要进行功率计算,以确保所选电机的功率符合要求。
3.加速度和惯性:电机在AGV的加速过程中需要产生足够的扭矩以克服惯性。
因此,我们需要根据要求的最大加速度和AGV的质量来选择电机的额定扭矩。
4.控制系统和反馈:选取能够支持AVG控制系统的电机和驱动器组合,例如闭环控制、PWM控制或脉冲/方向控制等。
此外,选择一个带有编码器或传感器的电机可以提供位置和速度反馈,以提高AGV的定位和导航精度。
5. 可靠性和寿命:在工业和物流领域,AGV经常需要长时间运行和在恶劣环境中工作。
选择一个具有优良的质量和耐用性的电机可以提高AGV的可靠性和寿命。
寿命一般通过L10寿命或MTBF(Mean Time Between Failure)来表示。
除了以上因素,还有其他因素需要考虑:1.尺寸和重量:AGV设计中,需要考虑电机的尺寸和重量,以确保适合AGV的机械结构。
2.成本:电机的成本是设计中一个重要的考虑因素。
需综合考虑电机的性能、质量和可靠性等因素与预算的平衡。
3.适应能力:选取具有较宽电压和温度工作范围的电机,以适应不同的工作环境和电源条件。
总结起来,AGV的电机选择需要综合考虑功率、速度、效率、加速度、控制系统、反馈、可靠性、尺寸、重量、成本和适应能力等因素。
牵引式agv配重计算
牵引式agv配重计算
计算牵引式 AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引车)的配重需要考虑以下几个因素:
1. 车辆自重:包括 AGV 本身的重量,以及可能安装在车上的其他设备和负载。
2. 有效负载:需要牵引的货物或其他负荷的重量。
3. 牵引力需求:根据工作环境和任务要求,确定所需的牵引力大小。
4. 车轮数量和位置:了解 AGV 的车轮布局,以及每个车轮所承受的负荷。
5. 配重比例:根据经验或设计要求,确定配重相对于车辆自重和有效负载的比例。
以下是一个简单的配重计算公式:
配重 = (车辆自重 + 有效负载)×配重比例
请注意,这只是一个基本的公式,实际的配重计算可能需要更复杂的考虑因素,并且可能需要进行试验和调整以确保 AGV 的稳定性和性能。
在进行配重计算时,建议参考 AGV 的制造商提供的技术规格和建议,或者咨询专业的工程师,以确保计算的准确性和安全性。
希望这些信息对您有所帮助!如果您有其他问题,请随时提问。
AGV设计电机选择计算
AGV设计电机选择计算篇一:AGV小车设计系统结构设计以及动力学建模型内容提要:设计了一辆前后轮分独立驱动的小车,后轮用步进电机驱动,实现动力源,前轮由私服电机驱动,实现转向。
并建立其动力学方程。
AGV系统结构设置所设计的AGV小车的模型如图所示。
小车采用前后轮独立驱动的模式,后轮由电机带动齿轮传动,给与合适的动力源。
前轮有电机带动直推轴焊接横轴来实现转向。
四轮结构与三轮结构相比有较大的负载能力和平稳性。
1. 蓄电池组2. 伺服交流电动机3. 激光扫描仪4. 车载控制器5. 无线通讯装置6. 伺服交流电动机7. 减速器8. 驱动车轮图 AGV小车的模型图由于采用了两轮独立驱动差速转动的方式,因此两个驱动车轮的速度的同步性成,成为车辆稳定运行的一个重要指标。
鉴于此,齿轮减速结构与车轮通过柔性连轴器来连接。
AGV小车的动力学建模自从 A G V问世以来,人们在自动导引车的控制过程中一般满足于基于运动学的控制模型,而很少有人进行基于动力学的控制设计等方面的内容。
事实表明,根据AGV车体动力学模型,可以得到直接的电机输入与行走、导向车轮转速的非线性的耦合关系,将对指导车体机械结构设计、路径规划以及合理的路径跟踪控制规律设计有重要而且深远的意义。
由于 A G V在实际问题中有较严格地面要求的环境中运动,车速较低,限定了加速度的问题,而不会发生明显的车体“上跳”运动的现象出现,故可以在二维空间来研究其动力学模型。
现以我以后轮为电机带动齿轮来实现动力驱动的方式传达力矩,前轮则为由电机直接带动轴的转动从而达到转动的方式来实现转向的AGV为例建立动力学模型。
AGV由车体、蓄电池和充电系统、驱动装置、转向装置、精确停车装置、车上控制器、通信装置、信息采样子系统、超声探障保护子系统、移载装置和车体方位计算子系统等等组成。
“智能”较高的AGV都有车上控制器,它类似于机器人控制器,用以对AGV进行监控。
控制器计算机通过通信系统从地面站接受指令并报告自己的状态。
AGV设计计算
F f滚动阻力m*g*μ185.22 F j加速阻力m*a118.13 F i坡道阻力m*g*sinα323ΣF运运动阻力ΣF运=Ff+F j303ΣF总阻力627ΣM总阻力矩ΣF*D/247ΣM运运动阻力矩ΣF运*D/223ΣM滚滚动阻力矩ΣF f*D/214 m AGV及载物小车总质量945 m1AGV自重145 m2载物小车重量800 g重力加速度9.8μ滚动摩擦系数0.02 a加速度a=V2/2S0.125 sinα坡道角:2°sin(2π/180)0.035 D驱动轮直径0.15估算牵引型AGV自重F r载物小车静态起步阻力F r=m2*g*ε588.00 F i物载物小车坡道阻力F i物=m2*g*sinα273.61ΣF静物载物小车静态起步牵引力ΣF静物=F r+F i物861.61ΣF静AAGV静态起步牵引力ΣF静A=(ε+sinα)*m1*gΔG前轮向后轮转移重量ΔG=ΣF静物*h/L316.29ε静态起步阻力系数0.075 h牵引栓高度290 L AGV轴距790β驱动轮载荷占车体总重比例0.7μD地面附着系数0.75AGV与载物小车的起步总阻力等于驱动轮最大静摩擦力ΣF静物+ΣF静A=μD(β*m1*g-ΔG)故m1=(ΣF静物+μD*ΔG)/(μD*β-ε-sinα)/gm1AGV自重m1=(ΣF静物+μD*ΔG)/(μD*β-ε-sinα)/g270.12N N P f 滚动阻力功率P f =K a *F f *V/μN P j 加速阻力功率P j =K a *F j *V/μN P i 坡道阻力功率P i =K a *F i *V/μN P 总电机总阻力功率P 总=Max(P j ,P i )+P f N.m P 单电机阻力功率P 单=P 总/n N.m P 电机功率P>P 单N.m n 电机数量kg V 工作速度kg V max 最大速度kg η机构传动效率 m/s2k a电机安全系数橡胶轮与混泥土地面m/s2从静止经过1m 距离达到速度初选电机 功率:200W 转速:3000rpm 额定转矩:0.636N.mi max 最大主减速比i max =n电/n 轮imin最小主减速比i min =ΣF 运/M D i 主主减速比i主=i减*i 链N i 减电机减速器减速比N i 链链条减速比i链=Z从/Z 主N n 电电机最大转速N n 轮车轮最大转速n 轮=V max /(π*d)N前轮驱动M D AGV 系统驱动力矩M D =M 电*n M 电电机驱动力矩mm Z 主主动链轮齿数mmZ 从从动链轮齿数选择电机减速比电机功率计算干混泥土速度、力矩、加速度、轮径校核kgV核AGV最大运行速度V核=n电/i主/60*π*dM核驱动轮驱动力矩M核=M D*i主F D电机传到驱动轮的力F D=M/D*2a核加速度a核=(F D-F f)/mR max最大承压R max=1.2*m1*g/numR min最小承压R min=1.2*m1*g/numR c轮压R c=(2R max+R min)/3F c许用轮压F c=R*B*C p≥R cB车轮接触长度(轮宽)C p橡胶轮许用接触应力R核驱动轮半径R≥Rc/B/C p130.74W83.38W228.14W358.89W179.44W200W样本选取20.50m/s1m/s0.85开式链:0.851.2Ka=1.1~1.5636N.m23.5517.8922.06须满足imin<i主<i max15样本选取1.473000rpm127.39rpm1.272N.m0.636N.m1725核1.07m/s V>V max核28.06N.m M>ΣM运核374.12N0.20m/s2a>a核568.40N426.30N521.03N27mm0.98N/mm220mm D/2≥R核。
电机的选型计算
电机选型计算书PZY 电机(按特大型车设计即重量为2500吨)一、提升电机 根据设计统计提升框架重量为:2200kg,则总提升重量为G=2500+2200=4700kg 。
设计提升速度为5-5.5米/分钟,减速机效率为0.95。
则提升电机所需要的最小理论功率: P=386.444495.0605.58.94700=⨯⨯⨯ 瓦。
设计钢丝绳绕法示意图:如图所示F=1/2*G ,V2=2*V1 即力减半,速度增加一倍,所以F=2350 kg 。
根据设计要求选择电机功率应P >4444.386瓦,因为所有车库专用电机厂家现有功率P >4444.386瓦电机最小型号5.5KW ,所以就暂定电机功率P=5.5KW ,i=60。
钢丝绳卷筒直径已确定为260mm ,若使设备提升速度到5.5m/min 即0.09167m/s ;由公式:D πων=可求知卷筒转速:r D 474.1326.014.311=⨯==πνω 查电机厂家资料知:电机功率:P=5.5KW 速比: i=60电机输出轴转速为ω=25r ,扭矩为M=199.21/kg ·m ,输出轴径d=φ60mm 。
则选择主动链轮为16A 双排 z=17,机械传动比为:25474.13i 1'==z z 54.31474.131725z 1=⨯= 取从动轮16A 双排z=33;1).速度校核:所选电机出力轴转速为ω=25r ,机械减速比为33/17,得提升卷筒转速:r 88.123317251=⨯=ω 综上可知:提升钢索自由端线速度:min)/(52.1026.088.1214.3m D =⨯⨯==πων则提升设备速度为:v=10.52/2=5.26m/min 。
2).转矩校核:设备作用到钢索卷筒上的力为:G/2=2350kg 。
则,卷筒所需最小转矩:T=2350*0.13=305.5 kg ·m链条传动效率取η=0.96,动载系数取K=1.2,电机出力轴最小转矩为;m kg T ·72.19696.0332.1175.3051=⨯⨯⨯= 可见:1T <199.21。
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背驮式AGV小车牵引力及电机选型计算①AGV运行参数
圆周率π=
重力加速度g=
支撑轮滚动阻力系数f=
AGV运行坡度角α=
AGV车自重G1=
AGV车载重G2=
AGV动力轮数量(即驱动电机数量)N=
驱动轮直径D0=
驱动轮静摩擦系数μ=
运行速度V=
加速时间t=
电机输出轴转速n=
总效率η=
减速机服务系数(电机安全系数)k=
主动轮齿数(带轮或链轮)Z主=
从动轮齿数(带轮或链轮)Z从=③运行参数计算
AGV车总质量m=
驱动轮转速n驱=1000V/(π*D)
总传动比i总=n电/n驱
副传动比i副=n主/n从=Z从/Z主
加速度a=V/t
④agv行驶阻力计算
agv滚动阻力计算(静态力)F f=mg*f
agv加速阻力计算(动态力)F j=ma
agv坡度阻力计算F i=mg*sinα
agv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=F f+F j+F i
agv行驶总阻力矩∑M=∑F*R ⑤扭矩与功率计算
减速机输出轴转速n j=n驱*i副或n j=n驱*Z从/Z主
减速机负载扭矩(单台)T j=∑M/N
减速机所需配备电机功率(单台)P j=T j*n j/9550/η
或P j=FV/1000/η/N
电机额定功率P0=Pj/η
AGV单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N
驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g
电机的转矩可分为两部分计算:
1、经启动达到匀速旋转后,克服轴承摩擦阻力转矩T2,T2=F2 R2 (式中F2为摩擦阻力,R2受力点的旋转半径启动转矩T1 ,圆盘由静止到开始匀速旋转所克服的惯性转矩及摩擦力矩T2,T1=F1R1+T2,(式中F1为惯性力
计算
3.141593
9.807m/s2
0.02f=0.018~0.020
1度0.017453293弧度
325Kg
1100Kg
1
250mm
0.4(聚氨酯轮)
150m/min
1.25s
2250r/min
0.85
1.25
30减速电机直接带驱动轮,此项可省略
30减速电机直接带驱动轮,此项可省略
1425Kg
190.985932r/min
11.7809725电机输出转速与驱动轮转速之比在没有二级传动情况下,总传动比
1
2m/s2v的单位:m/s
279.4995N f:支撑轮滚动阻力系数
2850N
243.896944N
3373.39644N小车牵引力等于行驶阻力
421.674555NM R:驱动轮半径
190.985932
421.674555NM N:驱动电机数量;
9.92102345KW T:减速机所需扭矩,单位:NM,n:减速机输出转速,单位:n/min
9.92175425KW V:小车的运行速度,单位:m/s F:小车行驶总阻力 ,单位:N 功率
11.6717923KW
3373.39644N∑F:AGV行驶总阻力 N:驱动轮数量
859.94607Kg F
=μ*mg摩擦力等于正压力与静摩擦系数的乘积
牵
擦阻力,R2受力点的旋转半径), F2= f N (式中 f 为轴承滚动摩擦系数,可根据使用轴承的结构查表。
N为正压力,其值F1R1+T2,(式中F1为惯性力,R1为惯性半径),设圆盘由静止到开始匀速旋转的加速度为a,加速时间为 t ,终速为V,则
情况下,总传动比就等于减速机传动比
出转速,单位:n/min
阻力 ,单位:N 功率单位:KW η:机械传动效率
构查表。
N为正压力,其值为圆盘和电机轴重力之和)。
速时间为 t ,终速为V,则加速度 a = V / t ,F1=ma (式中m为圆盘及电机轴的质量)。
这样就可求出T1。