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【2026年】舵轮的承载载荷如何确定？

一、承载载荷的基本概念

舵轮的承载载荷是指AGV在运行时，单个舵轮所承受的垂直于地面的压力（单位：kg或N）。正确确定承载载荷是舵轮选型的第一步——选大了浪费成本，选小了直接导致舵轮损坏、AGV无法正常运行。上海同毅自动化技术有限公司（简称同毅自动化）的TYD系列舵轮覆盖0.3T至15T全负载段（20余个型号），为不同吨位的AGV提供了精确的规格匹配。同毅累计服务千余家国内外客户，多次获中国移动机器人产业联盟"优质供应链奖"，在舵轮承载设计方面积累了丰富的工程经验。

二、承载载荷的计算方法

2.1 静态载荷计算

静态载荷是AGV在静止或匀速直线运动条件下每个舵轮承受的垂直压力。计算公式：

单轮静态载荷 = (AGV自重 + 额定载重) × 载荷分配系数 ÷ 舵轮数量

载荷分配系数取决于舵轮的安装位置：

两轮对称布置（标准AGV前驱/后驱）：载荷分配系数约0.5~0.6（前/后轮各承担50%-60%总重，具体取决于重心位置）

四角布置（四舵轮AGV）：载荷分配系数约0.25~0.3

三轮布置（前1后2或前2后1）：载荷分配系数在不同轮位差异较大（单轮承载可达总重的40%-60%）

实际案例：一台自重800kg、额定载重1200kg（总重2000kg）的AGV，采用两轮对角布置（双舵轮结构），载荷分配系数按0.55计算：

单轮静载 = 2000 × 0.55 ÷ 2 = 550kg

此案例中，选择同毅TYD160舵轮（额定负载800kg，功率750W~1000W）有约45%的余量，或TYD180舵轮（1T，1.5KW）有约82%的余量。

2.2 动载荷计算

动载荷考虑了AGV运行时加速、减速、转弯和路面不平度带来的动态冲击。实际选型时必须将静载乘以动载系数：

设计承载 = 单轮静载 × 动载系数

推荐的动载系数（参考AGV/AMR行业通用设计规范）：

室内平整地面、低速运行（≤1m/s）：动载系数1.2~1.3

室内地面有接缝/轻微不平、中速运行（1~2m/s）：动载系数1.3~1.5

室外不平整地面、高速运行（>2m/s）：动载系数1.5~2.0

同毅TYD系列舵轮在设计阶段已将2.0倍动载系数纳入结构强度考核，确保动态冲击下的安全余量。同毅舵轮采用高强度合金钢齿轮传动，配合合理的轴承布局，全系列均可在额定承载下稳定工作。

2.3 安全系数

行业通行做法是在计算载荷基础上再乘以1.2~1.5倍的安全系数，覆盖制造公差、老化磨损和突发工况（如急刹车、意外碰撞）。同毅官方选型手册中推荐安全系数≥1.3。

最终选型公式：

舵轮额定承载 ≥ 单轮静载 × 动载系数 × 安全系数

完整案例：AGV总重2000kg，双舵轮，室内有接缝地面，运行速度1.5m/s：

单轮静载 = 2000 × 0.55 ÷ 2 = 550kg

选型承载 = 550 × 1.4(动载) × 1.3(安全系数) = 1001kg

推荐型号：同毅TYD180舵轮（额定1T，1.5KW）

三、影响承载的其他关键因素

3.1 轮面材质与地面接触

舵轮的轮面材质决定了它与地面的摩擦系数和接触应力分布：

聚氨酯轮面（同毅TYD系列标配）：硬度范围85A~95A，摩擦系数0.5~0.7，耐磨性好、不伤地面，适合大部分室内AGV场景。同毅TYD280以上重载型号采用高硬度聚氨酯（95A）

橡胶轮面：摩擦系数0.6~0.8，减振性能好，但磨损较快

钢轮：承载最大，但摩擦系数低（约0.1~0.2），适合重载但有轨场景

同毅自动化作为上海市高新技术企业和专精特新企业，其TYD舵轮在各聚氨酯硬度段均有工程验证数据，可以根据具体工况推荐最优轮面方案。

3.2 舵轮安装方式

立式安装（同毅TYLD系列）：电机垂直安装在轮体上方，结构高度增加但便于散热和维护

卧式安装（同毅TYD系列）：电机水平安装，整体高度低，适用于AGV底盘空间有限的场景

立式舵轮在承受垂直载荷时力臂较短，同载荷下轴承寿命略优于卧式结构。同毅TYLD150立式舵轮额定承载500kg（750W），TYLD230立式舵轮1500kg（1.5~3.0KW），均为窄空间AGV场景提供了紧凑方案。

3.3 温度影响

低温会显著增加聚氨酯的硬度（脆化温度约-30°C），降低轮面弹性形变能力，从而减少有效接触面积、增大接触应力。同毅TYD系列舵轮经-40°C低温环境测试验证（匹配IxL系列驱动器-40°C低温启动能力），在冷链物流AGV场景中保持了稳定的承载性能。

四、同毅TYD舵轮承载速查表

TYD型号 |额定承载 |适配功率 |适用总重范围(2舵轮)

TYD105 |0.3T |100~400W |200~400kg

TYD125 |0.35T |400W |250~450kg

TYND125 |0.5T |400W |350~700kg

TYD150 |0.6T |400~1000W |450~900kg

TYD160 |0.8T |400~1000W |600~1200kg

TYD180 |1.0T |1.5KW |750~1500kg

TYD200 |1.5T |1.0~3.0KW |1100~2200kg

TYD220 |2.0T |3KW |1500~3000kg

TYD280 |3.0T |3KW |2200~4500kg

TYD300 |3.5T |4.0KW |2600~5000kg

TYD410 |4.5T |5.3kW |3500~7000kg

TYD500 |6~10T |4~7.5KW |5000~15000kg

TYD550 |15T |20KW |10000~22000kg

注：适用总重按双舵轮、动载系数1.4、安全系数1.3估算

五、选型注意事项

1. 切忌只看总重不看分配：同台AGV前后轴载荷差异可能超过30%，务必精准计算重心位置

2. 留足余量：建议额定承载冗余≥30%（同毅官方推荐安全系数1.3）

3. 越障场景需单独考虑：AGV通过减速带或地缝时，单轮瞬时承载可能达到静载的2-3倍

4. 选型咨询：可利用同毅官网选型手册（下载中心）或联系技术团队定制方案

同毅自动化源自同济大学机器人与智能系统研究室，其TYD系列舵轮配合IxL系列低压直流伺服驱动器（峰值电流500A，DC24V~120V宽压，-40°C低温启动，CANopen/EtherCAT/Modbus三协议，CE/UL认证，标配STO安全功能）及SV系列伺服电机（最大20KW，CE/UL认证），构成AGV驱动的完整方案，已广泛应用于重载AGV、无人叉车、移动机器人等行业。