物流AGV(Automated Guided Vehicle)凭借自动化程度高、作业效率快特点在物流作业领域应用广泛,其中举升机构是实现货物存取安全及高效的根本保障。本文针对现有物流AGV举升机构存在的空间占用大、液压动力源重、结构稳定性差问题,创新性的完成了一款针对轻载型物流AGV使用的新型双剪叉耦合式举升机构,并进行优化设计。主要内容如下:(1)创新性的提出了双剪叉耦合式举升方案并进行结构完整性设计。通过对三种电动驱动布置方式的剪叉式举升方案运动机理分析,找到了传统剪叉式举升机构平稳性差、动力浪费严重问题的根本原因,最终基于双剪叉耦合式设计思想,创新性的提出了双剪叉耦合式举升方案加以解决。依据该举升方案,结合物流AGV整体方案需求及举升机构设计指标,完成了双剪叉耦合式举升机构整体构型以及关键零部件的详细设计及校核,确定了电机及减速器的相关参数和选型。最终完成了结构小巧、升降平稳省力、高精度、电机驱动的双剪叉耦合式举升机构的结构完整性设计。(2)创新性地提出了考虑运动副配/磨合间隙的双剪叉耦合式举升机构动力学仿真方法。从工程现场还原理念出发,采用接触碰撞分析方法构建了存在间隙的运动副间动力传递理论模型,运用ADAMS软件并对双剪叉耦合式举升机构开展运动副配/磨合间隙的动态性能分析。结果表明:举升行程与预期相差0.3mm,满足举升精度要求;举升速度及驱动力平均值与举升方案预期值保持相等;各铰点受力大小的仿真与理论计算结果误差不超过10%,验证了考虑运动副配/磨合间隙的动力学仿真分析方法的正确性。(3)对双剪叉耦合式举升机构进行极限载荷下多工况的静力学分析及优化设计。运用ANSYS软件,采用极限载荷法提取驱动力最大值作为结构分析的边界条件,对举升机构开展极限载荷下四种工况的静力学分析,结果表明:整体最大应力118.28MPa,最大变形1.36mm,总重量41kg。基于满应力思想对整机进行轻量化优化设计,结果表明:上平台和下底座质量分别减少了33.60%和7.96%,优化改进后的结构进行静力学分析最大应力149.45MPa,最大变形0.97mm,总重为35kg,结构改进后整机刚度有所提升,满足轻量化设计后的强度和刚度要求。(4)多载重举升转运货物的完整性评价及样机研制。运用ADAMS软件,以物流AGV整体为研究对象,开展了多载重举升转运货物的整体仿真分析,验证了在举升转运多种载重过程中的行程精度、平稳性、省力性以及电机选取的合理性,并得到各项性能随载重变化的规律。通过实物样机研制及负重调试,进一步验证了举升机构设计、分析以及在物流AGV应用上的合理性。