毕业设计（论文）-辊筒浮出式分拣输送机机械结构设计

《毕业设计（论文）-辊筒浮出式分拣输送机机械结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-辊筒浮出式分拣输送机机械结构设计（36页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、摘要 辊筒浮出式分拣输送机是现代物流与仓储领域的重要设备。它利用独特的辊筒浮出机制，实现了对物品的精确分拣。其具备诸多显著优势，如稳定可靠的运行性能，能长时间持续作业而保持良好状态；快速的分拣速度，极大地提高了工作效率；对于各种形状和尺寸的物品具有广泛的适应性，满足不同场景需求。在物流中心、配送中心等地广泛应用，有效促进了物流流程的自动化和智能化。通过与其他设备的协同工作，构建起高效的物流运作体系。此外，随着技术的不断进步，辊筒浮出式分拣输送机也在不断创新和完善，例如在智能化控制、分拣精度提升等方面持续发展。未来，它将在物流领域发挥更为重要的作用，为经济发展提供有力的支撑。在本文中，主要设计

2、了主输送机，分拣装置和升降机构三大部分，解决了货物如何运输以及货物如何分拣的问题。 关键词：辊筒浮出式分拣输送机；快速分拣；精确分拣 Abstract The roller floating sorting conveyor is an important equipment in modern logistics and warehousing fields. It utilizes a unique roller float mechanism to achieve precise sorting of items. It has many signifi

3、cant advantages, such as stable and reliable operating performance, and the ability to operate continuously for a long time while maintaining a good state; The fast sorting speed greatly improves work efficiency; It has a wide range of adaptability for items of various shapes and sizes, meeting the

4、needs of different scenarios. Widely used in logistics centers, distribution centers, and other places, it effectively promotes the automation and intelligence of logistics processes. Build an efficient logistics operation system through collaborative work with other devices. In addition, with the c

5、ontinuous advancement of technology, the roller floating sorting conveyor is also constantly innovating and improving, such as in intelligent control, sorting accuracy improvement, and other areas of continuous development. In the future, it will play a more important role in the logistics field and

6、 provide strong support for economic development. In this article, the main conveyor, sorting device, and lifting mechanism were designed to solve the problems of how to transport and sort goods. Key words:Roller Ejection Type Sorting Conveyor;High-Speed Sorting;Precise Sorting 目录 1 绪论 1

7、1.1 研究背景 1 1.2 辊筒浮出式分拣输送机国内与国外发展现状简述 1 1.3 辊筒浮出式分拣输送机的分类和主要结构 3 1.4 主要研究内容 3 2 辊筒浮出式分拣输送机总体设计 4 2.1 方案确立 4 2.2 主输送机运动机构 5 2.3 分拣装置机构 5 3 主输送机机构设计 6 3.1 辊筒选型 6 3.2 电机选型 10 3.3 传动装置设计 10 3.4 链轮设计 13 4 分拣装置机构设计 15 4.1 轴设计 15 4.2 电机选型 16 4.3 传动装置设计 16 4.4 链轮设计 18 5 升

8、降机构设计 20 6 总结 24 参考文献 25 致谢 26 1 绪论 1.1 研究背景 技术进步带动了机械加工业的快速发展，自动化流水线显著提升了制造效率。与此同时，分拣输送机变得日益关键。这种机器的使用减少了物流时间，降低了对人工的依赖，从而有效提升了整体的运输效率。分拣生产线在工业领域有着广泛的应用，但是目前国内的一些分拣设备存在精度不高、智能化水平低、人机交互体验差等问题。如果能够借鉴电气装置、工业互联网等大赛的成果和理念进行智能化升级改造，就可以在技术层面给这些设备带来质的飞跃[1]。随着零售行业对多样化和小规模订单的需求增加，从传统订购到按需生产，商品流通性的

9、提升导致物流配送中心的负担加重。分拣任务变得更为复杂。采用先进技术来提升作业系统效率，是解决这一问题的关键。使用分拣输送机简化任何工作流程，提高效率和生产力[2]。 1.2 辊筒浮出式分拣输送机国内与国外发展现状简述 辊筒浮出式分拣输送机作为一种先进的物流设备，在国外的发展相对成熟，尤其是在自动化和智能化水平上。在许多发达国家，这类设备已经广泛应用于物流、仓储、电商、邮政以及航空行李处理等多个行业。 其次，国外人工智能技术的不断进步也推动了分拣装置的发展[3]。随着人工智能和机器学习技术的发展，辊筒浮出式分拣输送机的智能化水平得到了显著提升。这包括自动故障诊断、预测性维护、以及基于实时

10、数据分析的优化决策等功能，显著提升了设备的运营效率和可靠性。例如Swisslog的AutoStore系统是一个高度自动化的小件货物存储和拣选解决方案，它利用人工智能来优化存储空间和提高拣选效率。该系统内置的辊筒分拣输送机可根据实时需求自动调整路径和速度，确保高效、准确的货物处理。 Daifuku[4]是全球领先的物流设备和系统供应商之一，其智能化的辊筒分拣系统采用人工智能技术进行高效的货物分拣和处理。系统通过精确的数据分析，实现了对货物流动的高度自动化和智能化管理，提高了物流中心的运营效率。 奥地利的Knapp AG[5]公司开发的OSR Shuttle™技术结合了自动化仓储系统和辊筒分拣

11、技术，通过人工智能优化订单拣选和分拣过程。该系统能够根据实时订单信息动态调整分拣策略，显著提高物流中心的灵活性和效率。 德国DHL的预测性维护，DHL[6]利用人工智能对辊筒分拣输送机进行预测性维护。通过收集机器运行数据，并结合AI分析，系统能预测设备潜在故障和维护需求，从而提前进行维修或更换部件，减少意外停机时间，提高整体运营效率。 创新是引领发展的第一动力，知识产权则是创新驱动的有力支撑，也是企业参与市场竞争的重要手段[7]。在国内，辊筒浮出式分拣输送机也有良好的发展前景，目前，中国政府对智能制造和自动化技术的支持，为辊筒浮出式分拣输送机的发展提供了良好的政策环境。同时，行业标准和安全

12、规范的完善也在推动着整个行业的健康发展。而且，辊筒浮出式分拣输送机应用的领域也在扩大，例如零售，制药，食品加工等。此外，受到全球技术发展的影响，中国的辊筒浮出式分拣输送机也开始融入人工智能元素，通过智能算法和数据分析，提升分拣的精确度和处理速度。并且中国的制造企业正在加大研发投入，不断推动辊筒浮出式分拣输送机的技术创新。同时，很多企业也在努力进行产品本地化，以更好地适应国内市场的具体需求和操作习惯。 近年来，由于快递和电子商务等行业的需求，输送和分拣技术设备取得了迅速的进展。随着快递、电商行业的进一步发展，其物流建设和运作需求已不是简单的“机器替代人”的需求，而产生很多细微差异化的需求，如：

13、快递和物流业务相互渗透融合[8]，一些物流中心产生大小件混合分拣的需求；某些物流中心业务量波动加大。目前国内比较突出的是在快递分拣货物领域的应用，例如京东物流，顺丰速运，苏宁物流以及国内智能制造工厂，在一些高端制造业领域，如汽车零部件生产，辊筒浮出式分拣输送机被用来自动化地分拣和搬运零部件。例如，随着云南省医药物流中心的出库量显著增长，现有输送线路已无法满足设计时的预期流量，经常出现堵塞。此外，由于设备陈旧，频繁故障进一步影响了药品的快速输送和供应链的效率。为了解决这些问题，制定了一套输送线路的优化方案，并通过改造实施，有效地解决了这些问题。这不仅提高了物流效率和服务质量，也增强了医药物流中心

14、的市场竞争力。云南省医药物流中心建筑总面积达85000m2，可存储医药60万箱[9]，这些系统能够根据生产需求自动调整分拣路径，确保物料准确无误地送达下一个生产环节。 目前国内辊筒浮出式分拣输送机遭遇的问题有如下几点： 1. 适应性和灵活性不足：辊筒浮出式分拣输送机可能难以适应快速变化的市场需求，比如处理不同尺寸和重量的包裹的能力。 2. 复杂的系统集成：辊筒浮出式分拣输送机需要与企业的其他IT系统（如WMS、ERP）集成，而这些系统间的兼容性和接口问题会导致集成复杂化。 3. 安全性和环保问题：自动化设备的运行可能存在安全隐患，如意外伤害操作人员，以及噪音和能耗问题。 4. 高昂的

15、维护成本和故障率：这些系统在长时间运行后，由于机械磨损、电子部件老化等问题，可能导致维护成本上升和故障率增加。 5. 对操作人员的高技能要求：操作和维护高度自动化的设备需要专业技能，特别是在故障排除和系统优化方面。 1.3 辊筒浮出式分拣输送机的分类和主要结构 辊筒浮出式分拣输送机主要组成有辊筒、控制系统、驱动系统、框架、紧急停止和安全装置。 （1）辊筒：分拣输送机的核心部分，根据需要可能包括驱动辊筒和从动辊筒。 （2）控制系统：包括传感器、控制器等元件，用于控制辊筒输送机的启动、停止、速度调节以及方向控制等功能。 （3）驱动系统：负责为辊筒提供动力，可以是直接连接到某个辊筒上，

16、或者通过链条、皮带等方式驱动多个辊筒。 （4）框架：为辊筒输送机提供稳定的支撑结构，确保设备在运行过程中的稳定和安全。 （5）安全装置：涵盖了包括紧急停止开关和防护装置在内的设备，目的是保障操作人员及设备的安全完整。 辊筒输送机类型多种多样：根据驱动方式分类有重力辊筒输送机和驱动辊筒输送机。 根据辊筒布置方式分类有直线型输送机、曲线型输送机和分支型输送机。 根据辊筒是否可动力驱动分类有全驱动辊筒输送机、部分驱动辊筒输送机和无动力辊筒输送机。 根据辊筒表面材质分类有金属辊筒输送机、塑料辊筒输送机和涂层辊筒输送机。 根据应用需求分类有轻载型、中载型、重载型输送机。 1.4 主要研

17、究内容 研究的基本内容是： 动力装置选择：动力装置为分拣机提供所需的动力，确保辊筒能够在适当的时刻旋转或升起。为了适应不同的分拣速度和载重需求，可能会使用伺服电机、步进电机或普通交流电机等。 传动机构：传动机构负责将动力装置的动力传递给辊筒，使其按需旋转。传动机构可以是皮带传动、齿轮传动或链轮传动等。 升降机构：升降机构使辊筒能够在适当的时刻升起或降下，以正确地将物品引导到分拣出口。升降机构可以采用气动、液压或电动等方式。 辊筒：辊筒是直接与货物接触的部分，通过旋转和升降来引导货物分拣到指定的位置。辊筒的表面可能覆盖有橡胶或其他材料，以提高与物品的摩擦力，确保物品稳定传输。 2

18、6 2 辊筒浮出式分拣输送机总体设计 在本文中，主要设计了主输送机，分拣装置和升降机构三大部分，解决了货物如何运输以及货物如何分拣的问题。主要技术参数为分拣货物最大重量不超过15kg，最大尺寸L400*W400*H400mm，主输送带速度2m/s。 2.1 方案确立 辊筒浮出式分拣输送机主要由三个部分组成：主输送机，分拣装置和升降机构。它的工作原理是当货物通过主输送机到达特定位置时，位于输送带下方的分拣装置会启动并升起，与货物底部接触，从而实现货物的分拣和转移。主输送机和分拣装置采用链传动，升降装置采用气缸，上下浮动。 图2-1 辊筒浮出式分拣输送机 图2-1中，1为

19、主输送机，2为顶升机构，3分拣输送机。 整个滚床由多节组装而成，分为上部滚筒传动装置和下部分拣装置和升降机构。上部主要由安装有多个滚筒的主体框架构成，滚筒间隔均匀分布，通过链条传动系统带动滚筒转动。下部则分拣装置和升降机构，进行货物的分拣。该滚床通过链条传动系统驱动滚筒转动，物料被放置在滚筒之上，利用滚筒的转动将物料传输至分拣装置。分拣装置再将货物分拣至指定区域。 2.2 主输送机运动机构 图2-2 主输送机 图2-2中，1为挡板，2为滚筒。 2.3 分拣装置机构 分拣装置用链条拖动货物如图2-3 图2-3 分拣装置 图2-3中，1为链轮，2为链条，3为钣金

20、。 3 主输送机机构设计 主输送机整体为辊筒输送机，链传动，如前图2-1，因此在本章中主要进行了辊筒的选型，电机选型，链条以及链轮的选型。 3.1 辊筒选型 辊筒是一个执行旋转动作的筒状组件，主要由中心轴、辐板、轮毂和筒壳等部分组成，通过摩擦传递动力，从而将电机的圆周运动转化为直线运动。辊筒在工作过程中会受到各种载荷和力矩，所以对其进行强度分析与校核就显得尤为重要。 （1）辊筒长度与间距 辊筒的长度L: L=W+△B 式中：W为物体的宽度，单位mm；△B为宽度欲量，一般取△B=100～200mm。本设计中要求传送的最大工件为长400mm宽400mm，既W=400mm

21、，取△B=165mm，所以辊筒的长度为L=563mm。 下面求辊筒传递的功率和辊筒的转速： 已知数据：工件质量为15KG； 设主输送机上有5个货物。 传动方式选择使用链传动； 辊筒的极限线速度V为2m/s； 查得辊筒上的面胶的动摩擦因数μ为0.5。 根据以上数据来选择电机，选择的步骤如下： 辊筒所受的滑动摩擦力为： F=μG=0.5×（5×15）×10N=1125N 辊筒传递的功率为： P=FV=1125×2=2250W 辊筒达到极限速度2m/s时，辊筒的转速为: 设辊筒直径D为100mm （1）所需辊筒转速，根据文献[10]《机械原理》 n=60VπD （3-

22、1） n=382r/min 式中V为辊筒的线速度，D为滚筒直径。 （2）由文献[11]得 Me=9549Pn （3-2） Me=95490.15382=3.75N⋅m τ=TWP （3-3） T=Me=3.75N⋅m Wp=πd316 （3-4） τ=3.75π×0.03316=0.7Mpa≪τ 式中：Me为扭矩，T为轴的扭矩，Wp为抗扭截面系数， 为辊筒许用扭切应力，选取45钢为辊筒材料，查文献[12]《机械设计》得，45钢的许用扭切应力=40MPa。 （3） σmax=MmaxW≤σ （3-5） 式中 为滚筒所受的最大切应力；

23、 为滚筒受到的最大弯矩； 为空心滚筒的抗弯截面系数； 为材料的许用应力； 本设计中货物最大尺寸为长400mm，宽400mm，高400mm，输送机在传送托盘时，至少有三个滚筒支撑，则每个滚筒的载荷系数为 q=G3a （3-6） 式中 为每个滚筒的载荷系数； 为货物重量，由前面可知G=150N； 为货物的边长，由前面可知a=400mm； 所以 q=G3a=5030.2=83.33N⋅m Mmax=G32×l2-q×a2×a4=15032×0.28252-83.33×0.22×0.20.4=9.95N⋅m 为材

24、料的许用应力。根据GB/T699-1999标准规定，对于45钢，对静载下的材料安全系数可取，带入数据据计算得 σ=σsns=3552=177.5Mpa W=πⅆ432 （3-7） 为滚筒的抗弯截面系数，对于圆环截面，由材料力学知识可得 式中 为滚筒的抗弯截面系数； 为滚筒的直径； 将上述结果带入公式得： σmax=MmaxW=9.953.14×0.03432=125Mpa≪[σ] （4）滚筒长度L=565mm;最少有三个辊筒承重，货物最大重量G=150N，单个辊筒最大承重为F=50N；单个轴承受径向力Fr=25N。 计算当量动载荷 （3-8） 式中：Fr——为

25、轴承所受的径向载荷，由上文可知Fr=25N； Fa——为轴承所受的轴向载荷，本设计中轴承几乎不承受轴向载荷，Fa=0N； X——为径向载荷系数；查得X=1 Y——为轴向载荷系数；查得Y=0 （5）计算所需轴承的轴向基本额定动载荷值 Cr=fPPft60nm106Lℎ1ε （3-9） 式中：——为轴承的基本额定动载荷； ——为轴承的转速，由上面计算可知； ——为当量动载荷，由上面计算可知； ——为载荷系数，查得[14]； ——为温度系数，查得[14]； ——为轴承的预期寿命，查得； ——为寿命系

26、数，对于滚子轴承； 所以轴承的基本额定动载荷 选取深沟球轴承6002，其基本额定动载荷 （6）验算轴承的基本额定寿命 式中：——为轴承的基本额定寿命； ——为轴承的基本额定动载荷，查得深沟球轴承6002的基本额定动载荷； P——为当量动载荷，由前面可知P=25N； ——为轴承的转速，由前面可知=382r/min； ——为寿命系数，对于滚子轴承； 所以轴承的基本额定寿命 所选轴承寿命满足要求，所选轴承满足要求。 3.2 电机选型 （1）根据已知条件由计算得知运输机辊筒的工作转速： n=382r/min 圆柱齿轮减速器传动比取i=8—40

27、nd=inw=（8~40）×38.2=305—1528r/min 由文献[13]表12-1初步选同步转速为1000r/min、5000r/min和3000r/min的电机。 P电=Pη=2647w 式中P为所需功率。 最终确定选用型号为132S-6电机，额定功率为3kw，同步转速1000r/min。 （2）传动比的分配 辊筒输送机传动系统总传动比为： i=nmn （3-10） i=2.6 式中nm为电机转速，n为辊筒转速。 T减速器=T输出ⅈ=562.6=21.54N⋅m 减速器所需功率为3kw，扭矩为21.54 N⋅m，减速比为2.6，最终选型为EF 37-Y-3

28、-4P-3.84-M1-0°-1。 3.3 传动装置设计 链传动在多种情况下都非常适用，特别是在需要精确比例和恶劣环境下的开放式传动。它适用于中到高速的传动，以及低速的重负载传动。 根据不同的需求，链条可以分为三类：传动链、输送链和曳引链。在所有类型中，用于传动的精密滚子链是最常见的选择。通常滚子链的传动功率在100kW以下，链速在15m/s以下。先进的链传动技术已能使优质滚子链的传动功率达5000kW，速度可达35m/s；高速齿形链的速度则可达40m/s。链传动的效率，对于一般传动，其值约为0.94~0.96：对于用循环压力供油润滑的高精度传动，其值约为0.98[14]。 图3

29、-1 链传动 如图3-1展示的滚子链结构包括：内链板、外链板、销轴、套筒以及滚子。内链板与套筒、外链板与销轴之间采用过盈配合方式，而滚子与套筒、套筒与销轴之间则采用间隙配合方式。在内外链板发生相对弯曲的情况下，套筒能够围绕销轴进行自由旋转。滚子是固定在套筒上的，当其工作时，滚子会沿着链轮的齿形滚动，这种方式有助于降低齿形的磨耗。销轴与套筒接触的表面是链磨损的主要区域。因此，在内部和外部连接板之间应预留一些空隙，以确保润滑油能够渗透到销轴与套筒的摩擦面之间。链板通常被设计成8字形，这样做是为了确保其各横截面拥有近乎一致的抗拉能力，同时也降低了链条的重量和在运动过程中所承受的惯性力。 图

30、3-2 滚子链的结构 在传输高功率的情况下，可以选择使用双排链或者多排链的方式。多排链的载荷能力与其排数是正相关的。然而，由于精度因素的制约，各个排链所承受的载荷分布并不均匀，因此排数的数量不应过多。在滚子链的链节数量为偶数的情况下，接头位置可以通过开口销或弹簧卡进行固定。通常，前者适用于大的节距，而后者适用于小的节距。但当链节数为奇数时，需要使用过渡链节。鉴于过渡链节的镀板需要承受额外的弯矩，通常建议避免使用奇数链节[13]。 （1）链传动的传动比 i=n1n2=Z2Z1 （3-11） 式中：z1、z2−−分别为主、从动链轮的齿数； n1、n2−−分别为主、从动链轮的转速，。

31、 i=1 令z1=14，则z2=14 （2） pCa=kAkzkPP （3-12） 式中kA——工作情况系数，见表3-1由文献[13]得到 kz——主动链轮齿数系数，kz=19z11.08 kP——多排链系数，双排链时kP=1.7，三排链时kP=2.5 P——传递的功率，kW kA=1 kz=1.39 kP选用单排链 P=4 kW pCa=kAkzkPP=1×1.391.7×4=3.27 （3）确定链条型号和节距P 链条型号根据当量的单排链计算功率pCa、单排链额定功率pc和主动链轮转速n1。查表时应保证pca≤pc。 最终选用08A型号的单排链。 （4）

32、计算链节数和中心距 初选中心距a0=(30~50)p，按下式计算链节数Lp0 a0=30~50p=30~5012.7=381~635 取a0=500mm P=12.7 lP0=2a0p+z1+z22+z2-z12π2pa0 （3-13） lP0=2a0p+z1+z22+z2-z12π2pa0=250012.7+14=92.7 lP0=92.7，取94。 式中：a0为中心距，p为节距。 （5）滚子链的使用寿命校核计算[14] P0'=0.003z11.08n10.9P25.43-0.0028P （3-14）

33、 而f1PkP=150W < P0''=950Z11.08n11.5 （3-15） P0''=950Z11.08P0.8n11.5=28W P0''≤f1PkP

34、P=2.5； f1——工况系数，差得f1=1； Lp0——链节数； 3.4 链轮设计 （1）分度圆 d=Psin1800z （3-17） d=Psin1800z=12.7sin180014=57.07mm 式中d为链轮的分度圆直径，P为节距，Z为齿轮齿数。 （2）齿顶圆 da=p0.54+cot180z （3-18） da=p0.54+cot180z=62.48mm 式中ⅆa为链轮的齿顶圆直径，P为节距，Z为齿轮齿数。 链轮如图3-3所示。 图3-3 链轮 4 分拣装置机构设计 分拣装置主要由辊筒，链条，链轮构成，传动方式选用链传动。如图4-

35、1 图4-1 分拣装置 分拣装置通过链条接触货物底部，将货物分拣至指定区域。 4.1 轴设计 已知：货物质量m为15KG； 传动方式：链传动； 工件的极限速度V为2m/s； 所需传送功率： P=FV=75×2=150W 工件达到极限速度2m/s时，轴的转速为： 设链轮的分度圆直径d1为70mm，轴的d直径为20mm。 则轴转速n=vπd1=540r/min Me=9549Pn （4-1） Me=95490.15382=2.65N⋅m τ=TWP （4-2） T=Me=2.65N⋅m Wp=πd316 （4-3） τ=2.65π

36、×0.02316=1.69Mpa≪τ 式中：Me为扭矩，T为轴的扭矩，Wp为抗扭截面系数， 为辊筒许用扭切应力，选取45钢为辊筒材料，查文献[12]《机械设计》得，45钢的许用扭切应力=40MPa。 4.2 电机选型 每次分拣一个货物所需的扭矩为2.65N⋅m P电=Pη （4-4） P电=229w 式中：P为实际功率，P电为电机所需功率。 由文献[13]表12-1选用电机90L-6，功率1.1kW,转速1000r/min。 4.3 传动装置设计 （1）链传动的传动比 i=n1n2=Z2Z1 （4-5） 式中：z1、z2−−分别为主、从动链轮的齿数；

37、 n1、n2−−分别为主、从动链轮的转速，。 i=1.85 令z1=17，则z2=32 （2） pCa=kAkzkPP （4-6） 式中kA——工作情况系数，由文献[13]得到 kz——主动链轮齿数系数，kz=19z11.08 kP——多排链系数，单排链时kP=1，双排链时kP=1.7，三排链时kP=2.5 P——传递的功率，kW kA=1 kz=1.13 kP选用单排链 P=1.1kW pCa=kAkzkPP=1×1.131.7×1.1=0.73 （3）确定链条型号和节距P 链条型号根据当量的单排链计算功率pCa、单排链额定功率pc和主动链轮转速n1。查表

38、时应保证pca≤pc。 最终选用08A型号的单排链。 （4）计算链节数和中心距 初选中心距a0=(30~50)p，按下式计算链节数Lp0 a0=30~50p=30~5012.7=381~635mm 取a0=500mm p=12.7 lP0=2a0p+z1+z22+z2-z12π2pa0 （4-7） lP0=2a0p+z1+z22+z2-z12π2pa0=250012.7+17+322+32-172π212.7500=102 lP0=102，取102。 式中：a0为中心距，p为节距。 （5）滚子链的使用寿命校核计算[14] P0'=0.003z11.08n10.9P2

39、5.43-0.0028P （4-8） 而f1PkP=150W < P0''=950Z11.08n11.5 （4-9） P0''=950Z11.08P0.8n11.5=35W P0''≤f1PkP

40、1——小链轮转速； kP——多排链系数，单排链时kP=1，双排链时kP=1.7，三排链时kP=2.5； f1——工况系数，差得f1=1； Lp0——链节数； 4.4 链轮设计 （1）分度圆直径 d=Psin1800z （4-11） 式中p——节距 d——分度圆直径 z——齿数 小链轮d1=70mm 大链轮d2=129mm （2）齿顶圆 da=p0.54+cot180z （4-12） 小链轮ⅆa1=74mm 大链轮ⅆa2=133mm 式中ⅆa为链轮的齿顶圆直径，P为节距，Z为齿轮齿数。 小链轮如图4-2所示 图4-2 小链轮 大链

41、轮如图4-3所示 图4-3 大链轮 5 升降机构设计 气缸种类众多，不同的气缸种类和型号在性能和适用的工作环境上存在差异。在选择气缸时，我们需要考虑气缸的种类、如何安装、它的具体尺寸、行程、密封方式以及所需的气体量等因素。 （1）确定气缸类型 按照设计规范，辊筒浮出式分拣输送机的压缩设备选择了单活塞缸，从米思米上选取气缸型号。 图5-1 升降气缸 (2)气缸参数 气缸负载F=m⋅g=15+3+18+2×9.8=372N 式中 F＝负载(N) m＝物体的质量(kg) g＝9.8m/sec2 工作压力(MPa)=1MPa 行程(mm)=20mm 动

42、作时间(s)=0.5s （3）计算气缸输出力 1)确定气缸输出力。(伸出时) F=η×A×P （5-1） F1=η×A1×P=402N F1=输出推力(N) A1=伸出侧受压面积(mm2 ) 表5-1 气缸受压面积表 η=用途对应的负载率(％) 表5-2 负载率系数表 P＝工作压力(MPa) 2)确定气缸输出力。(缩回时) F=η×A×P （5-1） F2＝η×A2×P ＝301N A2＝缩回侧受压面积(mm2 ) η＝用途对应的负载率(％) P＝工作压力(MPa) （3）确定气缸内径 表5-3 气缸内径

43、选定表 表5-4 理论输出力表 根据表5-3和表5-4选取气缸内径=φ25mm （4）确定理论基准速度 v=st （5-2） v=st=200.5=40mms 最终在米思米上选取气缸为MSCCN25-20型号的气缸。如图5-2 图5-2 MSCCN25-20 效果如图5-3 图5-3 气缸连接分拣装置示意图 气缸通过钣金与分拣装置连接，通过活塞的升降，控制分拣装置，以达到分拣的目的。 6 总结 辊筒浮出式分拣输送机展现出了卓越的性能和显著的优势。它具有高度的自动化程度，能够快速、准确地完成货物的分拣作业，大大提高了物流运作的效

44、率和精度。其灵活的设计使其能够适应多种不同形状、尺寸和重量的货物，具有广泛的适用性。无论是小件包裹还是大件物品，都能在该输送机上实现平稳输送和精确分拣。 本课题研究的主要内容、成果归纳如下：首先，分析与研究国内外现有辊筒浮出式分拣输送机，并结合国内分拣输送机使用的实际情况，提出了一种辊筒浮出式分拣输送机的设计方案。 将此次设计的辊筒浮出式分拣输送机分为三个部分: （1）主输送机：运用滚筒输送机作为主输送机。 （2）分拣装置：通过滚子链与货物底部接触，将货物分拣至指定区域。 （3）升降机构：利用气缸的升降，使分拣装置达到浮出的效果并可以与货物底部接触。 最后利用用soildwork

45、s软件完成了此课题辊筒浮出式分拣输送机的三维模型的建造，再通过 Autocad完成了相关重要零件的绘制。 参考文献 [1] 江吉祥.关于人机交互式智能分拣生产线的研究[J].职业,2023,(15):91-93. [2] Simplify Any Workflow with Sortation Conveyors: Increase Efficiency and Productivity[J].M2 Presswire,2023, [3] Dai N ,Lu Z ,Chen J , et al.Research on the Algorithm of Position Corr

46、ection for High-Speed Moving Express Packages Based on Traditional Vision and AI Vision[J].Sensors (Basel, Switzerland),2024,24(3): [4] 李赞澄,时宇航,程五四.一种智能化空间三维物流系统的设计[J].机械设计与制造工程,2022,51(12):54-57. [5] Pauka C .KNAPP CONSOLIDATES ITS POSITION IN AUSTRALIA[J].MHD Supply Chain Solutions,2013,43(6):32

47、-32. [6] DHL; Artificial Intelligence to Thrive in Logistics According to DHL and IBM[J].Journal of Transportation,2018,49-. [7] 秦雅楠,刘锦,张毅珏.中国物流仓储装备相关知识产权分析[J].物流技术与应用,2022,27(08):114-121.江吉祥. 关于人机交互式智能分拣生产线的研究[J].职业,2023,(15):91-93. [8] 本刊编辑部. 输送分拣：细节创新和国际化趋势凸显[J].物流技术与应用,2019,24(12):85-87. [9]

48、 李宁,陈英浩.云南省医药物流中心输送线改造与优化[J].物流技术与应用,2024,29(01):66-71. [10] 郑文纬. 机械原理[M]. 北京:高等教育出版社, 1997 [11] 刘鸿文主编，刘鸿文，林建兴，曹曼玲编著，王惠明修订. 材料力学 1 第6版[M]. 北京市：高等教育出版社, 2017 [12] 濮良贵. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社, 2006 [13] 吴宗泽，罗圣国，高志，李威. 机械设计课程设计手册 第5版[M]. 北京：高等教育出版社, 2018 [14] 闻邦椿. 机械设计手册[M]. 北京:机械工业出版社, 2010 致谢

49、 当论文接近尾声，心中的感慨如潮水般涌来。 首先，我必须深深感谢我的导师曾复，是您以丰富的知识和经验，引领我在学术领域中探索，一次次耐心地为我答疑解惑，让我不断突破自我。 我还要感恩我的同学们，那些一起为了学术梦想拼搏的日子，因为有你们而更加精彩，我们相互扶持，共同进步。 我的家人始终给予我无条件的爱与支持，是我能够安心学习和研究的力量源泉，谢谢你们的默默付出。 也要感谢学校提供的各种资源和平台，让我有机会去追求知识和成长。 此外，那些在我学习和研究过程中给予过帮助的朋友们、老师们，你们的每一份善意和帮助都对我意义重大。 在此，我向所有这些给予我帮助和鼓励的人们致以最诚挚的谢意。正是因为有你们，我的论文之旅才如此充实和难忘。 未来的路还很长，我会带着这份感恩继续前行。