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实训报告课程名称:毕业设计姓名： ________ 完成日期：2011年8月13日专 业：牛产过程自动化班级：093351 指导教师: _____________成绩: ___________学 号：22摘要随着科学技术的进步和科技的发展，工业生产屮广泛使用各种各样的自动化生产线，尤其是在我国正式加入WTO之后，自动化生产线得到了广泛的应用。
PLC问世以来，尽管时间不长，但是发展迅速。
从网络发展的情况來看，可编程序控制器和其他工业控制计算机组网结构成大型的控制系统是可编程序控制器的发展方向。
刊编程序控制器(Programmable Controller)简称PLC,由于PLC的nJ靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。
对早期的PLC,凡是有继屯器的地方，都可采用。
而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLCo尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强, 所以，H前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。
本设计是为了实现送料小车的手动和自动化的转化，改变以往小车的单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产。
而且本送料小车的设计是由于工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下孕育而成的。
针对本次课程设计要求自动送料装车系统的实际情况，本文从自动送料小车的确定方案为切入点，介绍了PLC自动送料小车应达到的控制要求；根据控制要求对小车的系统进行设计；包括电气原理图、括总流程图、功能表图、各种软件分部设计及梯形图(分段设计说明和系统总设计梯形图)；最后得出结论。
关键词：PLC；送料小车；控制ABSTRACTWith the development of scientific technology and the development of science and technology, industrial production is widely used in all kinds of automatic production line, especially in China officially joined the WTO after, automatic production line to a wide range of applications. Since the advent of PLC, even though time is not long, but development rapidly. From the development of network situation, the programmable controller and other industrial control computer network structure into large control system is programmable controller development direction. Programmable logic controller referred to PLC , because of the high reliability PLC adaptability, flexibility, environment, use convenient, simple maintenance, so the application of PLC in the rapidly expanding. In early PLC，always have relays place, can use. But in today s PLC to control system that almost say there is need of place of PLC. Especially in recent years, the cost of PLC，function and not increase, so, at the moment, PLC at home and abroad, has been widely used in various industries.In order to achieve the design of the car feed the transformation of manual and automated, simple to change the past, car manual feed, a reduction of the workforce, increased productivity, automated production! Feeding and the car is designed to be as a result of bad working conditions are not allowed to enter the working environment of the circumstances formed. According to the course design requirements automatic feed on the actual situation of system, this article from the determination of automatic feeding dolly scheme as the breakthrough point, introduces the PLC automatic feeding dolly should achieve control requirements; According to the control requirements of the system design of the car; Include electrical diagram, including total flow charts, function chart, all kinds of software division design and ladder diagram (block design instructions and the overall system design ladder diagram); Conclusion.KEY WORDS： PLC； Feeding car； Control目录绪论 (1)1认识AutoCAD (2)1」AutoCAD 简介 (2)1.2AutoCAD软件特点 (2)1.3AutoCAD 的发展 (2)1.4Autocad绘制PLC控制柜图 (3)2PLC简介 (4)2」PLC基本概念 (4)2.2PLC 组成 (4)2.2.1屮央处理器(CPU) (5)2.2.2存储器 (6)2.2.3 输入/输出模块 (7)2.2.4扩展模块 (7)2.2.5 电源 (8)2.3PLC的优点 (8)2.4PLC的控制思路 (9)2.5PLC的功能 (10)2.6PLC发展历史 (11)2.7PLC未来发展 (11)2.8梯形图程序设计 (11)3自动送料装车系统总体设计方案 (14)3.1概述 (14)3.2控制要求 (14)3.3自动送料装车系统PLC硬件设计 (15)3.4自动送料装车系统PLC软件设计 (18)3.4.1自动送料装车程序流程图如下图所示： (18)3.4.2梯形图 (19)3.4.3系统程序的具体分析 (19)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论本次课程设计PLC及计算机辅助制图AutoCAD相结合的实践环节，通过实训使学生能够掌握屯脑绘图的相关规范、平面绘图、尺寸的标注等，利用绘图、编辑等等命令完成电气控制线路的绘制。
基于plc运料小车毕业设计一、设计背景及意义随着工业自动化水平的不断提高，PLC（可编程逻辑控制器）在工业生产中的应用越来越广泛。
运料小车是工业生产中常见的一种自动化装备，其主要作用是将原材料或成品从一个地方转移到另一个地方，提高生产效率和减少人力成本。
本文以PLC为控制核心，设计一种运料小车控制系统，旨在实现运料小车的自动化控制和优化管理。
二、设计思路及流程1.硬件设计（1）电机驱动模块：使用直流电机作为运料小车的驱动力源，在电机上安装驱动模块，通过PLC输出信号控制电机的正反转。
（2）传感器模块：在运料小车上安装光电传感器和红外线传感器等多种传感器，通过检测周围环境来实现对小车行驶状态的监测和调整。
（3）通信模块：通过PLC与计算机进行通信，实现对小车行驶路线和速度等参数的远程控制。
2.软件设计（1）PLC程序设计：采用Ladder图编程语言进行程序编写，在程序中实现对电机驱动模块、传感器模块和通信模块的控制。
（2）人机界面设计：通过计算机软件进行人机交互，实现对小车的远程控制和监测。
三、设计关键技术1.传感器技术：通过光电传感器和红外线传感器等多种传感器，实现对小车行驶状态的监测和调整。
2.PLC编程技术：采用Ladder图编程语言进行程序编写，实现对小车电机驱动、传感器检测和通信等功能的控制。
3.通信技术：通过PLC与计算机进行通信，实现对小车行驶路线和速度等参数的远程控制。
四、设计成果及应用前景本文基于PLC运料小车设计了一种自动化控制系统，实现了对运料小车的自动化控制和优化管理。
该系统具有结构简单、操作方便、效率高等优点，在工业生产中具有广泛应用前景。
未来随着工业自动化水平的不断提高，该系统将会得到更广泛的应用。
![毕业设计--基于单片机控制的送料机自动送料机控制系统设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/380c83e16c175f0e7dd13774.png)
运料小车自动往返控制系统的应用毕业设计目录摘要 ..................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2运料小车的发展概况 (1)1.3本文研究的目的 (1)2 运料小车自动往返控制系统的设计与要求 (3)2.1控制系统概况 (3)2.2系统要求 (4)2.3控制要求 (4)3 方案论证 (5)3.1方案论证 (5)3.2设计思想 (5)3.2.1 功率驱动电路 (6)3.2.2 电子控制显示电路 (6)3.2.3 工位输入 (7)3.2.4 数据的移位 (7)3.2.5 小车的运行 (7)3.2.6 控制面板的显示与复位 (7)3.2.7 组态王的监控 (7)4 PLC程序设计 (8)4.1PLC硬件设计 (8)4.1.1 PLC选型 (8)4.2PLC软件设计 (8)4.2.1 编程软件的选择及介绍 (8)4.2.2 I/O地址分配................................................................................ .. (9)4.2.3 程序控制流程图................................................................................ (9)4.2.4 主要指令介绍................................................................................ .. (10)4.3具体运行举例 (11)4.5系统梯形图 (14)5 系统运行与仿真 (26)5.1PLC外部接线 (26)5.2PLC程序功能验证 (26)5.2.1 PLC与计算机通信设置 (27)5.2.2 计算机与PLC在线连接的建立 (27)5.2.3 下载程序 (27)5.2.4 运行和调试程序 (28)5.3组态王仿真 (28)5.4仿真小结 (28)6 结论 (30)参考文献 (31)致............................................................. 错误!未定义书签。
![自动卸料小车plc控制毕业论文[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/d69c8dd8a32d7375a51780ae.png)
毕业设计(论文)开题报告题目：自动卸料小车PLC控制甘肃畜牧工程职业技术学院毕业设计(论文)开题报告题目：自动卸料小车PLC控制系部：电子信息工程系专业：电气自动化技术班级：学生姓名：学号：指导老师：日期：(本报告一式三份，一份交指导教师，一份存系上，一份存学生设计档案袋)目录目录 (1)毕业论文（设计）任务书 (2)开题报告 (3)摘要 (5)关键字 (7)第一章绪论 (10) (10) (10)．1设计任务 (10)第二章 PLC概述PLC的发展史 (12)PLC的发展趋势 (12)PLC的应用特点 (13)PLC应用中应注意的问题 (14)第三章自动卸料系统的设计自动卸料系统的特点 (16)自动卸料系统实现的功能 (16)3. 2. 1 卸料小车走行位置检测。
(16)自动卸料系统的应用范围 (16)目前存在的问题和自动定位的必要性 (16)卸料小车的工作原理 (17) (17)小车运动流程图 (18)第四章控制系统硬件与软件设计 (19)主电路图 (19)第五章控制系统软件设计 (24)行程开关 (24)小车启停辅助继电器 (25)呼叫按钮 (25)比较 (26)向左运动 (26)向右运动 (27)卸料小车完全控制梯形图 (27)第六章元件明细表 (28)PLC设备元件明细表 (28)第七章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录1 (32)毕业论文（设计）任务书开题报告一、课题来源：来自指导老师提供《自动卸料小车PLC控制系统》二、设计目的和意义本设计将PLC应用到工业送料小车的电气控制系统中,实现运料小车的自动化控制，使运料小车不再需要人工控制，降低系统的运行费用,提高系统的自动化程度。
PLC 运料小车电气控制系统具有连线简单,控制速度快,精度高,可靠性和维护性好,安装、维修和改造方便等优点。
随着我国工业自动化的不断发展,运料小车成为了工业运料的主要设备之一。
由于其工作效率高、运行稳定、大大降低了工人的劳动强度、减少了工人的体力劳动,在冶金、有色金属、煤矿、港口、码头、工业自动化生产线等领域得到了广泛的应用。
运料小车自动往返控制系统的应用毕业设计目录摘要 ..................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2运料小车的发展概况 (1)1.3本文研究的目的 (1)2 运料小车自动往返控制系统的设计与要求 (3)2.1控制系统概况 (3)2.2系统要求 (4)2.3控制要求 (4)3 方案论证 (5)3.1方案论证 (5)3.2设计思想 (5)3.2.1 功率驱动电路 (6)3.2.2 电子控制显示电路 (6)3.2.3 工位输入 (7)3.2.4 数据的移位 (7)3.2.5 小车的运行 (7)3.2.6 控制面板的显示与复位 (7)3.2.7 组态王的监控 (7)4 PLC程序设计 (8)4.1PLC硬件设计 (8)4.1.1 PLC选型 (8)4.2PLC软件设计 (8)4.2.1 编程软件的选择及介绍 (8)4.2.2 I/O地址分配................................................................................ .. (9)4.2.3 程序控制流程图................................................................................ (9)4.2.4 主要指令介绍................................................................................ .. (10)4.3具体运行举例 (11)4.5系统梯形图 (14)5 系统运行与仿真 (26)5.1PLC外部接线 (26)5.2PLC程序功能验证 (26)5.2.1 PLC与计算机通信设置 (27)5.2.2 计算机与PLC在线连接的建立 (27)5.2.3 下载程序 (27)5.2.4 运行和调试程序 (28)5.3组态王仿真 (28)5.4仿真小结 (28)6 结论 (30)参考文献 (31)致............................................................. 错误!未定义书签。
毕业论文设计设计题目：基于PLC的自动送料小车系统设计姓名：班级：机电082院系：武汉纺织大学学号: 0811282140指导老师：时间：2010年11月目录摘要 (1)第一章绪论课题的背景意义 (2)设计内容及要求 (2)第二章系统硬件设计系统硬件选型原则................................... . (3)硬件的选型............................................. . (4)PLC的选型 (4)传感器的设计 (5)分捡器的设计 (8)步进电机的设计 (8)三相异步电机的设计 (10)机械臂的设计 (12)PLC输入输出地址分配 (13)第三章系统软件设计梯形图的概述 (15)送料系统PLC梯形图设计 (15)电气控制设计 (16)第四章PLC控制送料小车的设计自动送料小车的概述 (17)系统流程图的设计 (18)PLC控制系统的I/O接线图 (19)PLC输入/输出系统分配图 (19)第五章设计小节 (20)参考文献摘要随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
我们为各个装料生产领域所生产的可编程控制器装料系统。
它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
关键词:plc可编程控制器自动送料Along with science's and technology's changing with each new day, the automaticity request is getting higher and higher, the original production feeds the installment not to be able to satisfy current highly automated by far the need. Reduces the labor intensity, the safeguard production reliability, the security, reduces the production cost, and reduces the environmental pollution, to enhance the product the quality and the economic efficiency is the major issue which the enterprise produces must face. We feed the programmable controller charging system which one by one realm of production produces. It integrates the automatic control technology, the Measurement Technique, the new sensor technology, the computer management technology in a body's integration of machinery product; Carries on the centralism surveillance, the control supervisor fully using the computer technology to the production process and disperses the control; Has absorbed the dispersion-like control system and the common control system's merit fully, uses the standardization, the modulation, the systematized design, the disposition is nimble, the configuration is convenient.第一章绪论课题的背景意义随着现代工业设备的自动化越来越多的工厂设备采用PLC，变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来越高。
1 绪论全自动送料小车简介全自动送料车（即称AGV），是一种物料搬运设备，是能在某一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置的全自动运输装置。
它是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。
装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。
因此，运输工具得到了很大的发展，其中AGV的使用场合最广泛，发展十分迅速。
全自动送料小车的分类自动送料小车分为有轨和无轨两种。
所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。
地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。
地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。
高架有轨小车（空间导轨）相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。
高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。
有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。
无轨小车是一种利用微机控制的，能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。
无轨小车按引导方式和控制方法分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。
有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带指定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置，通过自动修正而保证沿指定路径行驶。
无径引导自主导向方式中，地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表（地图），通过与测距法所得的方位信息比较，小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。
这种引导方式非常灵活，但精度低。
国内外研究现状及发展趋势AGV是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。
日本人认为柔性加工系统诞生于1981年，这样计算AGV大规模应用的历史也只有15至20年。
西门子S7-400PLC在运动系统精确定位中的应用摘要随着科技的不断发展，工业自动化程度不断提高，定位控制已广泛应用于机械装配、材料加工、包装等工业自动化领域，而定位的准确性也成了完成自动化的关键环节。
在机械设备中，为了提高生产效率，必须提高生产机械的运行速度，而为了保证加工精度，又必须提高定位精度。
但是，这两者之间存在着矛盾。
要改善这种情况，就必须采用定位控制技术。
本文就通过运料小车详细讨论定位控制技术在其中的应用，对其工作原理进行系统的分析，同时对定位控制系统所涉及到的软硬件的使用进行了详尽的阐明。
在本系统中采用S7-400PLC控制变频器实现运料小车的精确定位，它具有可靠性高、响应时间快、平滑调速等优点，提高了性能方便了操作。
程序部分则采用梯形图和语句表相结合的方式，有使用方便、修改灵活和扼要明了的特点。
关键词：定位控制技术，可编程序控制器，运料小车，变频器The Application of SIEMENS S7-400 PLC in Accurate Positioning ofTractarian SystemAbstractWith the continuous development of science and technology,Constantly raise the level of industrial automation,Positioning control has been widely applied to mechanical assembly, material processing, packaging,and other industrial automation field.And the positioning accuracy has become the key link to complete automation. Mechanical equipment in order to increase production efficiency,The need to improve the operating speed of production machinery,In order to ensure processing accuracy,and the need to improve positioning accuracy.However,there are contradictions between the two.To improve this situation,we must use positioning control technology.The detailed discussion on the adoption of trolleys transported material positioning control technology in the application,A systematic analysis of its operating principles,while positioning control systems software and hardware involved in the use of detailed elaboration.In the system used to transport materials S7-400 PLC control transducer trolleys precise positioning,it has high reliability,quick response time and smooth mechanics,and other advantages,and enhanced performance for the operation.Most of the procedures used Tixingtu, user-friendly, concise and clear and flexible modification features.Key words：Positioning Control Technology,PLC,Transportted Materials Trolleys, Frequentcy Inverter目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1定位控制技术国内外背景及研究的目的和意义 (1)1.2运料小车的介绍及其应用 (2)1.3变频器调速技术简介 (2)1.4论文的主要工作 (3)2西门子S7-400的组成与变频调速原理 (4)2.1S7-400系列PLC的基本结构 (4)2.2STEP7的编程语言 (5)2.3变频调速的原理 (5)3运料小车的精确定位的设计方案 (6)3.1设计的产生背景 (6)3.2小车运行设计 (6)3.3PLC与变频器的通讯部分的软件设计 (31)结论 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录A (MICROMASTER 440 OPERATING INSTRUCTIONS) (41)附录B (MICROMASTER 440使用大全) (48)1绪论1.1定位控制技术国内外背景及研究的目的和意义定位控制技术是适应现代高科技需要而发展起来的先进控制技术，是高科技产品开发过程中不可或缺的关键手段，它应用于现代电子，传感技术及计算机等高新技术，并综合应用了机械技术发展的新成果，不管是在民用工业，还是在国民经济建设中都有着极其广泛的应用前景，如机床定位、精密医疗器械、计算机硬盘定位系统、纺织、自动贴片等。
1 绪论全自动送料小车简介全自动送料车（即称AGV），是一种物料搬运设备，是能在某一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置的全自动运输装置。
它是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。
装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。
因此，运输工具得到了很大的发展，其中AGV的使用场合最广泛，发展十分迅速。
全自动送料小车的分类自动送料小车分为有轨和无轨两种。
所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。
地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。
地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。
高架有轨小车（空间导轨）相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。
高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。
有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。
无轨小车是一种利用微机控制的，能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。
无轨小车按引导方式和控制方法分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。
有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带指定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置，通过自动修正而保证沿指定路径行驶。
无径引导自主导向方式中，地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表（地图），通过与测距法所得的方位信息比较，小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。
这种引导方式非常灵活，但精度低。
国内外研究现状及发展趋势AGV是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。
日本人认为柔性加工系统诞生于1981年，这样计算AGV大规模应用的历史也只有15至20年。
但是，其发展速度是非常快的。
1981年美国通用公司开始使用AGV，1985年AGV保有量500台，1987年AGV保有量3000台。
资料表明欧洲40%的AGV用于汽车工业，日本15%的AGV用于汽车工业，也就是说AGV在其他行业也有广泛的应用[1]。
目前国内总体看AGV的应用刚刚开始，相当于国外80年代初的水平。
但从应用的行业分析，分布面非常广阔，有汽车工业，飞机制造业，家用电器行业，烟草行业，机械加工，仓库，邮电部门等[1]。
这说明AGV有一个潜在的广阔市场。
AGV从技术的发展看，主要是从国家线路向可调整线路；从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制；从原始的定期通讯到先进的实时通讯等方向发展；从落后的现场控制到先进的远程图形监控；从领域的发展看，主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产，物料搬运，物品仓储，商品配送等行业发展。
本次设计主要完成了以下工作：1）车体设计；2）直流电动机的选用；3）蜗杆传动设计；4）小车轴的设计；5）轴承的选用。
2机械部分设计设计任务设计一台全自动送料小车，可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。
本设计采用AT89C51单片机作为控制系统来控制小车的行驶，从而实现小车的左、右转弯，直走，倒退，停止功能。
其设计参数如下：全自动送料小车的长度：mm1500全自动送料小车的载重：kg5001000全自动送料小车的宽度：mm全自动送料小车的高度：mm1500全自动送料小车的行驶速度：h km /15≤确定机械传动方案采用四轮布置结构。
全自动送料小车采用两后轮独立驱动差速转向，两前轮为万向轮的四轮结构形式。
直流伺服电动机经过减速器后直接驱动后轮，当两轮运动速度不同时，就可以实现差速转向。
传动系统如图2-2所示。
图 1传动方案四轮结构有较大的负载能力和较好的平稳性。
采用两套蜗轮-蜗杆减速器及直流伺服电动机，它的传动误差小，并且转向灵活。
因此，作为本课题的设计方案。
车体计算根据设计要求车体材料选用Q235（普通碳素结构钢），因为车体采用矩形状，所以其抗弯截面系数[2]为：62bh W = 式（）车体厚度：mm bM bWh 3211858.913001666maxmax≈⨯⨯⨯===σ 式（） 式中 max σ——表示Q235的屈服极限； max M ——表示车体收受到的最大弯矩； b ——表示小车宽度。
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。
小车行走的速度为3m/s ，则车轮的转速为：min /11450014.3310001000r d v n ≈⨯⨯==π 式（） 式中 d ——表示小车后轮直径。
电机的转速选择蜗轮-蜗杆的减速比 i=10min /114011410r in n =⨯==电式（）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P 32.6708.9016.015.11085.23=⨯⨯⨯⨯⨯==abhg P ρN式（）小车的载荷为G 49008.9500=⨯==mg G N式（）式中 a ——表示小车长度； m ——表示货物的质量； ρ——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 A B F F =，C D F F = 0zF=∑， 220A C F F P G +--= 式（）0xM=∑， 09.02)(45.0=⨯++-C F P G 式（）解得 N F F F F D C B A 58.1392==== 式（） 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f M 的大小介于零与最大值之间，即max 0f M M ≤≤式（）M N dF N 63.6958.139205.0max =⨯==式（）其中δ滚动摩阻系数，查表5-2[2]，δ=40~60，取δ=50mm 牵引力F 为：N d M F 52.27825.063.692max ===式（）求换算到电机轴上的负荷力矩10008.92)(⨯⋅⋅+=i D W F T L ημ式（）mN ⋅=⨯⨯⨯⨯+=1.8310008.910125007.058.139215.052.278取η=, W =N , μ=式中 μ——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；η——表示传递效率； i ——表示传动装置减速比。
求换算到电机轴上的负荷惯性()2121342L Z J J J J J Z ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭式（）()2210.00003490.0047660.0001310.0000604620.000036189⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭=⋅kg m 式中 1J ——表示车轮的转动惯量；2J ——表示蜗杆的转动惯量；3J ——表示蜗轮的转动惯量； 4J ——表示涡轮轴的转动惯量。
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。
电机的验算2max 361.89L L J J gcm ==max0.251L MJ J << 式（）即 361.890.251<<1290⇒0.250.28051<< 式中 M J ——表示电机转子惯量。
由以上计算可以看出所选的直流电动机满足设计要求。
最大空载加速转矩发生在全自动送料小车没有携带工件，从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速max n 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max T 。
max max 22 3.1440001651.890.9160600.076a n T J JN m t πθ⨯⨯===⨯=⋅⨯ 式（）加速时间 ms T T M a 761944=⨯==式（）式中 M T ——表示机械时间常数为19ms .联轴器的设计由于电动机轴直径为Φ20mm ，输出轴销平一部分后与联轴器相连，联轴器的直径为Ф50mm ，其结构设计如图2-5所示。
图2-5 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[4] d =式（）式中 K —— 表示过载限制系数； T ——表示电机转矩； D m ——表示联轴器直径； Z ——表示销的个数。
销钉材料选用45钢。
查表5-2[5]知：表2-2 45钢力学性能销钉的许用切应力为；[]()0.7~0.80.75637477.75B MPa τσ==⨯=式（）过载限制系数k 值由表14-4]4[查 得k=mm d 32.375.47715014.3831006.18≈⨯⨯⨯⨯⨯=式（）由计算可知选用d=5mm 的销钉满足剪切强度要求。
蜗杆传动设计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)。
选择材料蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高，故材料选用40Cr 。
蜗轮用灰铸铁HT300制造，采用金属模铸造。
蜗杆传动的受力分析确定作用在蜗轮上的转矩T2：按Z=2，由电机参数表2-1得η=,则 mm N i n P n P T ⋅=⨯⨯=⨯=⨯=45.461031147.011055.9/1055.91055.96162262η 式（）图2-6 蜗轮-蜗杆受力分析各力的大小计算为； F N T F a t 415540831002402121=⨯=== 式（） N d T F F t a 29.57616045.46103222221=⨯=== 式（） N F F F t r r 75.20920tan 29.57620tan 221=⨯=== 式（）初选当量摩擦系数 设s v =2m/s~5m/s ，查表13-6]4[取大值 03.0=s μ72.1=v ρ选[]a d /1值]4[=10线上选取：[]a d /1=， 23=γ（z 1=2），7.01=η中心距计算蜗轮转距 11161121055.9ηηi n P i T T ⨯== 式（）=10⨯7.010145016⨯⨯⨯=mm N ⋅使用系数]4[ K 1.1=A转速系数 Z 812)18(-+=n n =（81)18101450-+⨯ Z n = 弹性系数]4[ Z MPa E 152=寿命系数 625000hh L Z ==61500025000 Z h = 接触系数]4[ ρZ =接触疲劳极限 ]4[ lim H σ=265MPa 接触疲劳最小安全系数自定3.1lim =H S中心距 3limlim 2)(H h n H E A Z Z S Z Z T K a σρ==)26509.17.03.17.2152(45.461031.13⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mm取mm a 100=传动基本尺寸蜗杆头数 10/)1004.27(/)1004.27(1+=+=u z = 式()取1z =2。
