【正文】 ；在閉式蝸桿傳動(dòng)中，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)，并校核。在齒輪工作時(shí)，齒面受到脈動(dòng)循環(huán)接觸應(yīng)力的作用。按輪齒的分布方式不同分為直齒、斜齒、人字齒曲齒等。其優(yōu)點(diǎn)為能保持精確平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，徑向壓軸力小，適于低速情況下工作，安裝精度要求不高，成本低廉，遠(yuǎn)距離傳動(dòng)明顯優(yōu)于其他傳動(dòng)方式。 其優(yōu)點(diǎn)為（ 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲小，能夠吸收震動(dòng)能量，緩和沖擊載荷。在摩擦式帶傳動(dòng)中，根據(jù)傳送帶的橫截面形狀不同，又可分為平帶傳動(dòng)，圓帶傳動(dòng)，多楔帶傳動(dòng)， v帶傳動(dòng)。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)由原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）、控制裝置、從動(dòng)機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）三部分組成。 (2)空氣的粘度并不高，流動(dòng)時(shí)可以避免一些壓力損失，沒(méi)有油液泄漏節(jié)約能 源、高效，適合集中供應(yīng)或者遠(yuǎn)距離輸送。 （ 3）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，中距離控制，過(guò)載保護(hù)。 不同類型的傳動(dòng)裝置只要提高制造精度，通常都可以在一定程度上將振動(dòng)、噪聲降下來(lái)，但是由于生產(chǎn)成本增加，在收益方面未必劃算。有級(jí)變速常采用圓柱齒輪傳動(dòng)，或采用帶、鏈的配合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果安裝空間較小，要求結(jié)構(gòu)盡量緊湊時(shí)，就不宜采用帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。如果控制帶速過(guò)低、需增加帶的條數(shù)來(lái)維持，這是不明智的做法。 (3)為使得該機(jī)器性價(jià)比提高，增加市場(chǎng)吸引力。移動(dòng)機(jī)構(gòu)由機(jī)箱部分和移動(dòng)器械共同搭配；喂球機(jī)構(gòu)由存球筒、運(yùn)輸彎管構(gòu)成；擊球元件為與套筒固定的鋼板；輸球機(jī)構(gòu)為裝配可自由轉(zhuǎn)動(dòng)滾球的鋼絲網(wǎng)管；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為導(dǎo)向桿和連桿；源動(dòng) 力系統(tǒng)即是電機(jī)負(fù)責(zé)為整部機(jī)器提供能量，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。原動(dòng)機(jī)的輸出運(yùn)動(dòng)可分為如下幾 種 :連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)、可控轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)際上，絕大部分機(jī)器的原動(dòng)機(jī)輸出運(yùn)動(dòng)為連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，少數(shù)復(fù)雜從動(dòng)機(jī)對(duì)制動(dòng)、啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)要求較高，會(huì)出現(xiàn)可控轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)等形式。此過(guò)程是準(zhǔn)備階段，即是用一種通用形式語(yǔ)言把理論轉(zhuǎn)述出來(lái)，用來(lái)指導(dǎo)后續(xù)的生產(chǎn)裝配。 步驟 7構(gòu)形設(shè)計(jì)，選則各主要零部件的材料（非標(biāo)準(zhǔn)件需要考慮加工方式）確定結(jié)構(gòu)、外形和尺寸。 本人參與了全新設(shè)計(jì)的部分工作，有一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)是在團(tuán)隊(duì)獲得專利之后為完成畢業(yè)論文所作的 必要的補(bǔ)充與 整改 。 （ 5） 標(biāo)準(zhǔn)排球場(chǎng)地尺寸為長(zhǎng) 18m寬 9m，兩端線外無(wú)障礙區(qū)至少 5m，上空無(wú)障礙區(qū)至少 。 (3)選擇適當(dāng)?shù)?源動(dòng)力系統(tǒng)，分析液壓、氣動(dòng)和電氣傳動(dòng)等傳動(dòng)方式的傳動(dòng)特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)系統(tǒng)，分析排球發(fā)球器的具體工作條件和環(huán)境，選擇適合排球發(fā)球器的動(dòng)力源，主要考慮生產(chǎn)成本及使用安全性等因素。此機(jī)器其實(shí)質(zhì)是可以制作精良用作訓(xùn)練的，但是美國(guó)人把它做得極為簡(jiǎn)單，用于娛樂(lè)大眾和展示體育文化。 其主要優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)器規(guī)格小，操作方便，可以說(shuō)是物美價(jià)廉性價(jià)比可觀，其缺點(diǎn)也十分明顯，機(jī)器運(yùn)作連續(xù)性不穩(wěn)定，需要人力一直監(jiān)管處理機(jī)器運(yùn)作，粗略看來(lái)沒(méi)有成型生產(chǎn)的必要，這恐怕也是目前市場(chǎng)上限制此類產(chǎn)品的主要不利因上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 7 素。體育設(shè)備移動(dòng)機(jī)器人需求量增多在此背景下得到發(fā)展空間。很多在西方流行的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目悄然地在中國(guó)蔓延開(kāi)來(lái)，排球運(yùn)動(dòng)就是在這個(gè)時(shí)間段發(fā)展成型的。發(fā)球是正常比賽的開(kāi)始環(huán)節(jié)，對(duì)于進(jìn)攻方來(lái)說(shuō)，大力的發(fā)球可以打亂布置好的戰(zhàn)術(shù)起到先發(fā)制人、敲山震虎的功效。在日常的排球運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，接發(fā)球訓(xùn)練和攔網(wǎng)訓(xùn)練是最重要的訓(xùn)練科目，通常是聘請(qǐng)退役運(yùn)動(dòng)員或者教練員輔助練習(xí)。 研究意義 排球運(yùn)動(dòng)作為世界體壇的重要賽事在我國(guó)比較流行具 有較為廣泛的群眾礎(chǔ)，是一種大眾化的體育項(xiàng)目。s achievements, has the undertakings of physical culture and sports to the climax, the raised a hot wave of sports. Volleyball is one of the three big ball, Chinese women39。 排球是世界三大球之一，我國(guó)女排曾經(jīng)取得了輝煌的成績(jī)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。隨著姚明、李娜、劉翔等人取得的成績(jī)，已經(jīng)將體育事業(yè)推向了高潮，全民掀起了體育熱潮。 關(guān)鍵詞： 原創(chuàng)，排球，發(fā)球機(jī)，訓(xùn)練，效率 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 2 Volleyball serve machine manufacture process preliminary design ABSTRACT Is now the great age of sports, for some sports is a kind of spirit, for some people, sports is a kind of faith, in a nutshell, sports has been deeply integrated into our life, bee a indispensable for our entertainment. With yao, li and liu39。在學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)電傳動(dòng)等一系列課程后小試牛刀的想法愈發(fā)強(qiáng)烈，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)聯(lián)系本人所鐘愛(ài)的體育項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一種新型擊打式排球發(fā)球機(jī)。由此可見(jiàn)提高訓(xùn)練質(zhì)量迫在眉睫，上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 4 科學(xué)高效的訓(xùn)練已經(jīng)成為各專業(yè)相關(guān)人士探索的終極目標(biāo)。在現(xiàn)代排球比賽中發(fā)球有十分重要的作用，接發(fā)球的成功率直接影響比賽的趨勢(shì)走向，從眾多比賽記錄中可以清楚看到這點(diǎn)。 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 5 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)前景 早至 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初，中國(guó)受到洋務(wù)學(xué)潮的影響不斷地吸納西方文化，體育作為一種文化輸出被集中體現(xiàn)了出來(lái)。自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，移動(dòng)機(jī)器人的研究十分活躍，國(guó)際 有許多機(jī)器人比賽，國(guó)內(nèi)也有定期舉辦機(jī)器人比賽的活動(dòng)，每年十月是機(jī)器人比賽的高峰階段。如圖 圖 1 為擊球頭 2 為擊球桿 3 為緩沖彈簧 4 為套筒 5 為擋塊 6 為擊球彈簧 7為鉤盤(pán) 8為夾板 9為控制鉤 10為導(dǎo)向軸 11為導(dǎo)向盤(pán) 12為導(dǎo)套 13 為導(dǎo)套 14為擊球曲柄 29 為限位塊 。在美國(guó)，圣安東尼奧 ATT 體育中心出現(xiàn)過(guò)供籃球迷們體驗(yàn)的擊打式籃球發(fā)球機(jī)，與本排球發(fā)球機(jī)的設(shè)計(jì)類似。 (2)設(shè)計(jì)一套 擊球系統(tǒng)，保證順利擊球使排球和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)要求均可以得到滿足，同時(shí)提高能量的轉(zhuǎn)換效率，盡量使擊球元件的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為排上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 8 球的動(dòng)能，節(jié)省資源。 （ 4） 排球的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量為 260280g。本設(shè)計(jì)不屬于系列設(shè)計(jì)。（一般做動(dòng)畫(huà)仿真模擬） 步驟 6根據(jù)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力條件、安全等級(jí)要求等確定機(jī)構(gòu)尺寸和各機(jī)構(gòu)間的相對(duì)尺寸。步驟(6)至 (10)是詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，確定了實(shí)現(xiàn)機(jī)器全部功能的具體構(gòu)形，是機(jī)器設(shè)計(jì)的最后成果。 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 11 方案論證 機(jī)構(gòu)的選型 機(jī)構(gòu)選型的首要問(wèn)題是要熟悉各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，重點(diǎn)是明白源動(dòng)力機(jī)構(gòu)的類型以及從動(dòng)裝置的具體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵磩?dòng)力是一臺(tái)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的開(kāi)始。 方案確定 1）總體結(jié)構(gòu) 本機(jī)器按功能劃分主要由移動(dòng)機(jī)構(gòu)、喂球機(jī)構(gòu)、擊球機(jī)構(gòu)、輸球機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)五大結(jié)構(gòu)部分組成同時(shí)需要輔助零件及源動(dòng)力系統(tǒng)共同支持。 (2)源動(dòng)力設(shè)備的性能及與其匹配的傳動(dòng)裝置在機(jī)械特性上的相關(guān)要求 。例如， V 帶 傳動(dòng)最高帶速不可超過(guò) 3Om/s。 (5)外廓尺寸 :在相同的傳動(dòng)功率和速度下，采用不同類型的傳動(dòng)裝置，其外廓尺寸可以相差很大。 (7)變速要求 :由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較高通常都在千轉(zhuǎn)每分鐘以上，有些第轉(zhuǎn)速的機(jī)器就的使用減速器（變速器）。由于各種傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)規(guī)格和工作條件不同，因此對(duì)振動(dòng)、噪聲的要求也不同。 （ 2）應(yīng)用各種制式閥易實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和高頻率的換向。氣壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)有很多 : (1)無(wú)需油液，只要吸納空氣即可，來(lái)源甚是廣泛，在任意場(chǎng)合都可以獲取，使用后直接排入大氣整個(gè)過(guò)程沒(méi)有產(chǎn)生污染性物質(zhì)，不需要附加配置回氣裝置，省去不少麻煩。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)變突破，由此完成了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止、調(diào)速、換向等各方面要求。 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)我們非常熟悉，其基本組成為帶輪和傳動(dòng)帶在生活中十分常見(jiàn)比如安全門(mén)。再加上V帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而 V 帶傳動(dòng)以壓倒性優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先平帶傳動(dòng)。 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)通過(guò)鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按齒形不同分為漸開(kāi)線、擺線、圓弧線等。齒面點(diǎn)蝕首先發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。蝸桿傳動(dòng)的失效形式有點(diǎn)蝕、齒根折斷、齒面膠合及過(guò)度磨損等?；鞠盗惺且话阌猛鞠盗挟a(chǎn)品，適用于普通傳動(dòng)要求，通用化程度高應(yīng)用廣泛。其選擇的原則通常是根據(jù)拖動(dòng)需要的轉(zhuǎn)速大小來(lái)決定。在源動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備工作時(shí)也需要消耗機(jī)械功率，這一部分消耗的功率是由拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的軸伸端輸出提供支持的。同時(shí)，為了保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中拖動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要足夠大的驅(qū)動(dòng)力以保證電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。 剖析振動(dòng)、噪聲產(chǎn)生的原因，我們可以粗略的認(rèn)為高頻振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的直接原因 。電動(dòng)機(jī)溫升是發(fā)熱、冷卻動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下的綜合性指標(biāo)，電動(dòng)機(jī)的功率與溫升存在著相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系，只有溫升極限值確定了才能進(jìn)一步確定電動(dòng)機(jī)的額定功率范圍，作出明智抉擇。 結(jié)論：在衡量各項(xiàng)參考因素，比較了若干種電機(jī)性能之后，本設(shè)計(jì)選用中小慣量交流伺服電動(dòng)機(jī)，代號(hào) FB，功率范圍小 于 ，該電機(jī)轉(zhuǎn)矩慣量比高，響應(yīng)快，熱容量高，低速性能良好，精度高，可靠性好。無(wú)論是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，金屬制品被腐蝕時(shí)特征明顯，一開(kāi)始表面呈暗灰色失去了鮮亮的金屬光澤，逐漸形成褐色粉末狀銹蝕痕跡，最終發(fā)展成連片的褐色或者棕色的銹斑。 腳輪的選擇：可選用市場(chǎng)通用的成型產(chǎn)品，如圖 圖 腳輪的尺寸設(shè)計(jì)，可采買規(guī)格為 寸，直徑 38mm，安裝高度 ，最大載荷為 50kg 的組合腳輪。對(duì)于等截面圓軸其強(qiáng)度條件為 ? ??? ??pWTm axm ax 圓軸剛度校核條件為 ? ???? ???????????oPGIT 1 8 0m a xm a x ????????????????? () ??? 表示單位長(zhǎng)度許用扭轉(zhuǎn)角； ? ? mo單位均是和 ?? ； ??? 值根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定。導(dǎo)向桿的尺寸設(shè)計(jì)高度為 h可自行選擇適宜的升降高度，本文給出樣例約 50cm。 0v 約為 sm 。 過(guò)渡管道設(shè)計(jì) 通道直徑選用 d=28cm，制造時(shí)切割面距離水平地面為 45度。綜上所述確定了部分參數(shù)后，球的落點(diǎn)范圍是以 米為半徑， o30 包角的扇形邊緣軌跡。盡管如此，依然可以假設(shè)理想狀態(tài)，無(wú)氣流擾亂，無(wú)旋轉(zhuǎn)的情況下，設(shè)定接發(fā)球速度，角度，發(fā)球角度來(lái)確定球的受力情況及運(yùn)行軌跡。 調(diào)整擊球力量發(fā)球速度，應(yīng)用公式 VMTF ??? ??????????? ???????????? () 擊球鋼板的尺寸設(shè)計(jì)，詳見(jiàn) A0 圖紙 聯(lián)軸器、套筒選擇國(guó)標(biāo)件及其適用的配置。 運(yùn)輸彎 管的尺寸設(shè)計(jì)：長(zhǎng)度約為 ，直徑為 d=25cm。鋼材重量計(jì)算公式為 100???? LAm ?????????????????????? () M為質(zhì)量， kg； A為斷面積； L為長(zhǎng)度， m；； ? 為密度，3cmg；鋼取 ，不銹鋼取 . 傳統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)選用導(dǎo)軌式如圖 ，如今此類方法顯得笨重不合潮流，導(dǎo)軌使用起來(lái)極為不便 ，本機(jī)器采用萬(wàn)向腳輪實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。 圖 框架的選材：框架的選材除了要考慮經(jīng)濟(jì)因素和功能分析外還要注意機(jī)器存放和抗氧化處理。保險(xiǎn)起上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機(jī)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 21 見(jiàn)選用連續(xù)工作制的電機(jī)。 (4)溫升水平 電動(dòng)機(jī)的溫度過(guò)高將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣老化、機(jī)械強(qiáng)度 降低、使用壽命也有所縮短，情節(jié)嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀整臺(tái)電動(dòng)機(jī)。正常情況下，通風(fēng)噪聲是影響噪聲水平的主要作用因素 。 (1)效率水平 效率提高體現(xiàn)在節(jié)能方面上，隨著電