四英寸AGV驱动行走轮结构设计

　　这款四英寸规格的驱动轮，主要面向轻型自动化搬运设备、小型AGV、服务类移动机器人、电动辅助工装台车的行走驱动场景设计，在车间物料周转、仓储轻型拣选、商用服务机器人行走等工况下都能适配。从实际使用需求出发，这类小尺寸驱动轮不需要承载大吨位载荷，核心要兼顾运行静音、轮面抓附力、轮毂结构强度以及安装适配性，避免运行中出现打滑、轮毂开裂、安装偏心等常见问题。

　　轮体采用外层弹性体包覆内层金属轮毂的复合结构，外层轮面选用高耐磨聚氨酯材质，邵氏硬度控制在85A左右，既能够保证在环氧地坪、PVC地坪、平整水泥地面上有足够的摩擦系数，起步制动不打滑，又能吸收地面微小凸起带来的振动，降低设备运行时的噪音，不会像硬质尼龙轮那样在硬质地面行走时产生尖锐异响，也不会像橡胶轮那样长时间运行后出现掉屑、留痕的问题，适配对地面洁净度有一定要求的车间、商超、办公场景。轮面做了微弧面设计，接触地面的宽度控制在合理范围，转向时不会因为轮面过宽产生过大的扭转阻力，直行时又能保证足够的接触面积，不会因为局部压强过大过早磨损。

　　轮毂部分采用辐条式镂空结构设计，没有采用厚重的实心轮毂结构，在保证整体结构强度的前提下尽可能降低轮体自身转动惯量，驱动电机启动、制动时的负载更小，能耗控制更优。辐条采用均匀分布的流线型结构，每根辐条的截面做了等强度优化，从轮毂中心安装位到轮辋位置的厚度渐变过渡，既能够承受行走时的径向载荷，也能传递驱动扭矩，不会因为频繁正反转出现辐条根部应力断裂的问题。轮毂中心的安装孔做了公差适配设计，能够匹配常用的6mm输出轴径的驱动电机，孔内预留了键槽安装位，传递扭矩时不会出现轴孔打滑的问题，安装端面做了精加工平面，保证轮体安装后端面跳动量控制在0.1mm以内，高速转动时不会出现偏摆抖动的情况。

　　从安装边界尺寸来看，四英寸的轮体外径约100mm，轮体总宽度控制在30mm以内，安装位的轮毂凸台高度适配常规的安装支架间隙，不需要额外加装垫片调整间隙，轮体转动时和两侧安装支架的间隙预留2mm以上，不会出现运行中摩擦支架的问题。设计时也考虑了轮体的维护性，外层轮面和轮毂之间采用粘接加机械卡扣的双重固定方式，长时间运行后如果轮面磨损到极限，可以单独更换外层轮面，不需要整体更换轮毂，降低后期维护成本。

　　在实际选型适配时，这款驱动轮单轮额定承载可以达到50kg，适配单轮驱动或者双轮差速驱动的小型移动设备，轮体的最高行走速度可以达到1.5m/s，满足绝大多数轻型移动设备的行走速度要求。设计过程中对轮体的动平衡做了初步校正，转动时的离心力控制在合理范围，不会因为轮体自身不平衡导致设备行走时出现上下颠簸的问题。轮毂的材质选用压铸铝合金，重量轻且防锈性能好，在潮湿的车间环境下也不会出现锈蚀卡滞的问题，轮辋位置和外层聚氨酯的结合面做了滚花处理，增大粘接面积，避免大扭矩传递时轮面和轮毂之间出现相对转动。