摘 要

对重载无人驾驶电动集装箱运输车上的各个主要部件进行了布置设计并对相对应的参数进行了设计和计算，在此基础上完成了总体布局设计。在设计过程中，在给定了车辆类型、部分参数的情况下，对汽车的结构形式和布置形式进行了选择，依次确定了轴数、驱动形式、布置形式。考虑到该车工作场地的特殊性以及运输车的基本性能要求，对该运输车的尺寸参数、质量参数和性能参数进行了选取和计算。最后设计出该运输车的总体外观并用CATIA对各总成进行建模并组装，最后绘制出了总布置图和零件图。

在设计过程中，考虑到该运输车载重量极大，为了保证行驶安全性，对驱动桥进行了强度校核。在分析过程中先运用了图解法，然后用CATIA中的静强度模块进行校核，测试其合理性。最后的分析校核结果表明，该驱动桥符合强度要求，切合实际。

关键词：电动；集装箱；总布置；无人驾驶

Abstract

In this paper, the overload of each electric unmanned container transport vehicle for the layout design of main components and the corresponding parameters for the design and calculation, on the basis of completed the general layout design. In the design process, in a given under the condition of the vehicle type, part parameters, on the structure of automobile and decorate a form choice, in turn, determine the number of shaft, drive form, arrangement form. Considering the particularity of the work site and the basic performance of the transport vehicle, the size parameters, quality parameters and performance parameters of the vehicle are selected and calculated. Finally, the overall layout design of the transport vehicle was designed and the parts were modeled and assembled by CATIA, and the general layout was finally drawn.

In the design process, considering that the carrying capacity of the vehicle is very heavy, in order to ensure the safety of driving, the intensity check of the drive axle is carried out. In the process of analysis, the graphic method is used, then the finite element analysis module in CATIA is used to check the rationality of the test. The final analysis results show that the drive bridge meets the strength requirement and is practical.

Key Words：Electric；Container；The layout；unmanned

目录

第一章 绪论 1

1.1重载无人驾驶电动集装箱运输车概述 1

1.1.1重载无人驾驶电动集装箱运输车的发展现状 1

1.1.2重载无人驾驶电动集装箱运输车的设计要求 2

1.2本论文研究的内容 2

第二章 主要参数的确定 4

2.1总体布局设计的特点和要求 4

2.2汽车形式的选择 4

2.2.1轴数 4

2.2.2驱动形式 4

2.2.3布置形式 5

2.3重载无人驾驶电动集装箱运输车主要参数的确定 5

2.3.1主要尺寸参数的确定 5

2.3.2主要质量参数的确定 6

2.3.3主要性能参数的确定 7

第三章 总体布置 11

3.1整车布置的基线 11

3.2电池包的布置 11

3.3电池通风系统的布置 12

3.4转向系统的布置 13

3.5动力总成的布置 14

3.6悬架的布置 14

3.7车架总成的布置 15

3.8信息子系统的布置 16

3.9总布置图 16

第四章 驱动桥壳的受力分析 19

4.1计算原理 19

4.2不同工况下驱动桥壳的受力分析 19

4.2.1垂直载荷工况 20

4.2.2纵向牵引工况 21

第五章 驱动桥壳的有限元分析 24

5.1有限元分析概述 24

5.2驱动桥壳的有限元分析 24

5.3分析及评价 28

第六章 结论 30

参考文献 31

致谢 33

附录A 34

第一章 绪论

1.1重载无人驾驶电动集装箱运输车概述

重载无人驾驶电动集装箱运输车（集装箱）是一种将充电电池作为动力源，自动指引的无人驾驶自动化车辆，它可以在计算机的控制和监督下，按照已规划的路径以及作业要求，实现精准行走并且停泊在指定的地点，完成一系列如取货、送货、充电等的作业任务。作为一种比较先进的自动化装运设备，在效率、自动化水平以及统一协调方面都比传统的集装箱卡车运输方式要优秀，所以作为一种新型的中间运输方式，正在国际上的大型港口集装箱自动化运输发挥着越来越大的作用^[4]。

1.1.1重载无人驾驶电动集装箱运输车的发展现状

年自动装运车被福特公司使用至汽车底盘的流水线上，这大大的显示出了采用无人装运车的优势；年，英国人采用埋线替代了地面上的引导导轨，这使重载无人驾驶电动集装箱运输车（集装箱）能够被应用到了仓储自动化和企业自动化生产作业上^[10]。在上世纪六十年代，人们开始将计算机技术应用到系统的管理以及操控系统中，从那以后，系统从自动化仓储系统发展到了柔性加工生产体系之中，这使系统得到了飞速而全面的发展。因为系统的效率高、控制灵活,系统在各大工业先进的国家得到了迅猛的发展^[18]。瑞典在年首次于制造以及装配生产线上采用了技术，1974年瑞典沃尔沃公司大量运用了来进行全自动化的安装生产作业，到年为止，在瑞典一共有1260台在76个不同系统中运行；全欧洲有380个系统包括超过4000台在生产工作中，并且在1988年所生产的AGV数量总共超过了一万台^[17]；年美国有超过2200个系统总共有8399台在运行，总共有超过三十家工厂从事相关的生产；日本于1965年第一次引进，在年以后，全日本每年都会增加超过十个 AGV系统，目前已经有神钢电机、平田电机、等30个主要生产厂家，这些生产厂家共生产的数十种类型不同的系统^[16]；在中国，北京起重运输机械研究所在1976年研制开发出了国内第一台型。在国家“”计划的支持下，中科院沈阳自动化所研制开发出了应用于实践并且较为成熟的机器系统技术。

同时，随着全球贸易的飞速发展，港口码头的作用在进出口贸易越来越重要。集装箱码头在集装箱运输中的主要作用包括海与陆货物中转、进出口货物的装卸运输等作用，作为一种较为先进而且效率较高的运输方式，集装箱运输极大地促使了集装箱口岸的全面的发展^[19]。自动化集装箱口岸的类型包括全自动化以及半自动化两种集装箱口岸，在降低工作负荷、装卸效率稳定、节能减排以及生产运输安全等方面具有突出优势。我们国家自动化集装箱码头的规划建设起步比较晚，但随着交通运输部门提出的关于码头发展升级的指导意见以及防治码头污染行动实施方案等的推出，以及码头营运降低成本提高效率、节约能源减少排放、安全运输生产、方便有序等要求的提高，自动化集装箱码头注定是我国港口在未来一定时间内的建设发展大方向^[20]。