平板车配套行走轮结构三维设计

　　在厂内短途转运、仓储物料搬运、轻型作业平台移动等场景中，行走轮作为直接接触地面的承载部件，其结构合理性直接决定了移动设备的推行顺畅度、承载能力与使用寿命，本次设计的行走轮结构，主要适配额定承载500kg以内的轻型平板转运车，也可拓展用于小型工装推车、移动作业台、仓储货架周转车等设备的行走端。从实际使用场景出发，这类行走轮需要兼顾硬质水泥地面、环氧地坪、轻度不平整车间地面的通行需求，因此在轮面材质选择上，采用高弹性耐磨聚氨酯包覆轮芯的结构，既能够避免硬质轮面对环氧地坪造成刮伤，也能在轻度不平整路面上通过轮面的微量形变吸收颠簸，降低推行过程中的震动传递到上方承载平台。轮体的核心承载部分采用高强度改性聚丙烯注塑成型的轮芯，轮芯中部设计有贯通的轴承安装腔，腔体内嵌两个深沟球轴承，轴承之间设置有定距衬套，避免轴承在轮轴锁紧时出现内圈受压偏移的问题，保证轮体转动时的同轴度，减少长期使用后的晃动量。轮轴采用45号钢调质处理，轴端设计有卡簧槽与平位结构，安装时可通过支架上的锁紧螺栓顶紧平位，防止轮轴在轮体转动过程中出现跟转，轴的两端伸出段与轮架的安装孔采用间隙配合，装配时可通过涂抹少量润滑脂降低装配难度，同时预留0.1mm的配合间隙补偿支架焊接带来的形位误差。

　　轮架部分采用3mm厚冷轧钢板冲压成型，支架的腿部设计有翻边加强结构，提升支架在重载下的抗变形能力，支架顶部的安装板采用标准的四孔安装布局，孔距适配市面上主流轻型平板车的底盘安装位，安装板与支架腿之间采用二氧化碳气体保护焊焊接，焊后做抛丸除锈处理再进行静电喷塑，提升支架的防锈能力，适应车间内可能存在的潮湿、少量油污的使用环境。在设计过程中，特意对轮体的转动阻力做了优化，轴承选用双面密封的深沟球轴承，出厂时预填低温润滑脂，能够在-10℃到45℃的常规车间环境下长期使用无需额外加注润滑脂，轮面的弧度采用R15的圆弧面设计，相比平轮面结构，转向时的接触面积更小，转向阻力更低，在平板车需要原地转向或者小半径转弯时，操作人员不需要施加过大的推力即可完成转向操作。

　　从安装边界来看，单个轮体的直径为125mm，轮面宽度为38mm，支架安装板的尺寸为90mm×70mm，四个安装孔的孔径为8.5mm，孔中心距为70mm×50mm，安装后轮体最低点到安装板上平面的总高度为160mm，在适配平板车底盘设计时，需要保证底盘下方距离地面的高度不小于165mm，预留出轮体上下跳动的余量，避免在经过路面凸起时轮体与底盘发生剐蹭。另外在轮架的转向轴位置，设计有双层钢球滚道结构，相比普通的单钢球转向结构，双层滚道能够承受更大的径向载荷与轴向冲击，当平板车经过路面小坑或者台阶落差时，转向轴部位不会因为瞬时冲击出现变形卡滞的问题，保证转向结构的长期可靠性。

　　针对日常使用中可能出现的杂物缠绕问题，轮体两侧设计有弧形的防尘挡盖，挡盖与轮芯之间预留0.5mm的间隙，既能够阻挡地面的灰尘、细铁屑进入轴承内部，也能避免地面的编织袋丝、塑料绳等杂物缠绕到轮轴部位，减少日常维护的工作量。在建模过程中，所有的配合尺寸都按照实际装配公差做了预留，轴承与轮芯的配合采用基孔制过渡配合，轴承与轮轴的配合采用基轴制间隙配合，保证实际生产加工时，零部件能够顺利装配，不需要额外的修配工作。整个轮体的装配体包含轮芯、聚氨酯轮面、两个深沟球轴承、定距衬套、轮轴、左右防尘盖、轮架、转向钢球、安装板等12个零部件，每个零部件都做了单独的建模，可直接导出工程图用于生产加工，也可用于平板车整体装配时的运动仿真，验证轮体在转向、直行过程中与底盘其他部件的干涉情况。