方案二采用两套蜗轮-蜗杆减速器及直流伺服电动机,成本相对于方案一较高,但它的传动误差小,并且转向灵活。因此,采用方案二作为本课题的设计方案。2.3车体计算根据设计要求车体材料选用Q235,因为车体采用矩形状,所以其抗弯截面系数[2]为:式(2.1)车体厚度:式(2.2)式中——表示Q235的屈服极限;——表示车体收受到的最大弯矩;——表示小车宽度。2.4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,而是根据下列指标选择。2.4.1运动参数小车行走的速度为3m/s,则车轮的转速为:式(2.3)式中——表示小车后轮直径。2.4.2电机的转速选择蜗轮-蜗杆的减速比i=10式(2.4)2.4.3全自动送料小车的受力分析图2-3车轮受力简图小车车架自重为PN式(2.5)小车的载荷为GN式(2.6)式中——表示小车长度;——表示货物的质量;——表示小车材料密度。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,,式(2.7),式(2.8)解得式(2.9)两驱动后轮的受力情况如图2-4所示:图2-4后轮受力图滚动摩阻力偶矩的大小介于零与最大值之间,即式(2.10)M式(2.11)其中δ滚动摩阻系数,查表5-2,δ=40~60,取δ=50mm牵引力F为:式(2.12)2.4.4求换算到电机轴上的负荷力矩式(2.13)取=0.7,=1392.58,=0.15式中——表示摩擦系数;F——表示牵引力;W——表示重物的重力;D——表示后轮直径;——表示传递效率;——表示传动装置减速比。2.4.5求换算到电机轴上的负荷惯性式(2.14)式中——表示车轮的转动惯量;——表示蜗杆的转动惯量;——表示蜗轮的转动惯量;——表示涡轮轴的转动惯量。2.4.6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。电机型号及参数见表2-1。
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