【正文】 ；在閉式蝸桿傳動中，通常按齒面接觸疲勞強度來設(shè)計，并校核。在齒輪工作時，齒面受到脈動循環(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)點為能保持精確平均傳動比，傳動效率高，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，遠距離傳動明顯優(yōu)于其他傳動方式。 其優(yōu)點為（ 1）結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)，噪聲小，能夠吸收震動能量，緩和沖擊載荷。在摩擦式帶傳動中，根據(jù)傳送帶的橫截面形狀不同，又可分為平帶傳動，圓帶傳動，多楔帶傳動， v帶傳動。電氣傳動系統(tǒng)由原動機（電動機）、控制裝置、從動機（執(zhí)行機構(gòu)）三部分組成。 (2)空氣的粘度并不高，流動時可以避免一些壓力損失，沒有油液泄漏節(jié)約能 源、高效，適合集中供應(yīng)或者遠距離輸送。 （ 3）可實現(xiàn)自動控制，中距離控制，過載保護。 不同類型的傳動裝置只要提高制造精度，通常都可以在一定程度上將振動、噪聲降下來，但是由于生產(chǎn)成本增加，在收益方面未必劃算。有級變速常采用圓柱齒輪傳動，或采用帶、鏈的配合機構(gòu)來實現(xiàn)。如果安裝空間較小，要求結(jié)構(gòu)盡量緊湊時，就不宜采用帶傳動和鏈傳動。如果控制帶速過低、需增加帶的條數(shù)來維持，這是不明智的做法。 (3)為使得該機器性價比提高，增加市場吸引力。移動機構(gòu)由機箱部分和移動器械共同搭配；喂球機構(gòu)由存球筒、運輸彎管構(gòu)成；擊球元件為與套筒固定的鋼板；輸球機構(gòu)為裝配可自由轉(zhuǎn)動滾球的鋼絲網(wǎng)管；導向機構(gòu)為導向桿和連桿；源動 力系統(tǒng)即是電機負責為整部機器提供能量，產(chǎn)生驅(qū)動力。原動機的輸出運動可分為如下幾 種 :連續(xù)轉(zhuǎn)動、往復轉(zhuǎn)動、往復擺動、可控轉(zhuǎn)動 實際上，絕大部分機器的原動機輸出運動為連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動，少數(shù)復雜從動機對制動、啟動、反轉(zhuǎn)要求較高，會出現(xiàn)可控轉(zhuǎn)動、擺動等形式。此過程是準備階段，即是用一種通用形式語言把理論轉(zhuǎn)述出來，用來指導后續(xù)的生產(chǎn)裝配。 步驟 7構(gòu)形設(shè)計，選則各主要零部件的材料（非標準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)計的部分工作，有一些細節(jié)設(shè)計是在團隊獲得專利之后為完成畢業(yè)論文所作的 必要的補充與 整改 。 （ 5） 標準排球場地尺寸為長 18m寬 9m，兩端線外無障礙區(qū)至少 5m，上空無障礙區(qū)至少 。 (3)選擇適當?shù)?源動力系統(tǒng)，分析液壓、氣動和電氣傳動等傳動方式的傳動特點選擇適當?shù)膫鲃酉到y(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)球器的動力源，主要考慮生產(chǎn)成本及使用安全性等因素。此機器其實質(zhì)是可以制作精良用作訓練的，但是美國人把它做得極為簡單，用于娛樂大眾和展示體育文化。 其主要優(yōu)點在于機器規(guī)格小，操作方便，可以說是物美價廉性價比可觀，其缺點也十分明顯，機器運作連續(xù)性不穩(wěn)定，需要人力一直監(jiān)管處理機器運作，粗略看來沒有成型生產(chǎn)的必要，這恐怕也是目前市場上限制此類產(chǎn)品的主要不利因上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 7 素。體育設(shè)備移動機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技運動項目悄然地在中國蔓延開來，排球運動就是在這個時間段發(fā)展成型的。發(fā)球是正常比賽的開始環(huán)節(jié)，對于進攻方來說，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。在日常的排球運動訓練中，接發(fā)球訓練和攔網(wǎng)訓練是最重要的訓練科目，通常是聘請退役運動員或者教練員輔助練習。 研究意義 排球運動作為世界體壇的重要賽事在我國比較流行具 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，我國女排曾經(jīng)取得了輝煌的成績。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。隨著姚明、李娜、劉翔等人取得的成績，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，訓練，效率 上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 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。在學習了機械設(shè)計，機電傳動等一系列課程后小試牛刀的想法愈發(fā)強烈，本次畢業(yè)設(shè)計聯(lián)系本人所鐘愛的體育項目，設(shè)計一種新型擊打式排球發(fā)球機。由此可見提高訓練質(zhì)量迫在眉睫，上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 4 科學高效的訓練已經(jīng)成為各專業(yè)相關(guān)人士探索的終極目標。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走向，從眾多比賽記錄中可以清楚看到這點。 上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 5 國內(nèi)外現(xiàn)狀及開發(fā)前景 早至 19世紀末 20世紀初，中國受到洋務(wù)學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。自二十世紀九十年代以來，移動機器人的研究十分活躍，國際 有許多機器人比賽，國內(nèi)也有定期舉辦機器人比賽的活動，每年十月是機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 8為夾板 9為控制鉤 10為導向軸 11為導向盤 12為導套 13 為導套 14為擊球曲柄 29 為限位塊 。在美國，圣安東尼奧 ATT 體育中心出現(xiàn)過供籃球迷們體驗的擊打式籃球發(fā)球機，與本排球發(fā)球機的設(shè)計類似。 (2)設(shè)計一套 擊球系統(tǒng)，保證順利擊球使排球和執(zhí)行機構(gòu)的運動學、力學要求均可以得到滿足，同時提高能量的轉(zhuǎn)換效率，盡量使擊球元件的機械能轉(zhuǎn)化為排上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 8 球的動能，節(jié)省資源。 （ 4） 排球的標準質(zhì)量為 260280g。本設(shè)計不屬于系列設(shè)計。（一般做動畫仿真模擬） 步驟 6根據(jù)各機構(gòu)運動規(guī)律、動力條件、安全等級要求等確定機構(gòu)尺寸和各機構(gòu)間的相對尺寸。步驟(6)至 (10)是詳細設(shè)計階段，確定了實現(xiàn)機器全部功能的具體構(gòu)形，是機器設(shè)計的最后成果。 上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 11 方案論證 機構(gòu)的選型 機構(gòu)選型的首要問題是要熟悉各種機構(gòu)的運動特性，重點是明白源動力機構(gòu)的類型以及從動裝置的具體運動，因為源動力是一臺機器運轉(zhuǎn)的開始。 方案確定 1）總體結(jié)構(gòu) 本機器按功能劃分主要由移動機構(gòu)、喂球機構(gòu)、擊球機構(gòu)、輸球機構(gòu)、導向機構(gòu)五大結(jié)構(gòu)部分組成同時需要輔助零件及源動力系統(tǒng)共同支持。 (2)源動力設(shè)備的性能及與其匹配的傳動裝置在機械特性上的相關(guān)要求 。例如， V 帶 傳動最高帶速不可超過 3Om/s。 (5)外廓尺寸 :在相同的傳動功率和速度下，采用不同類型的傳動裝置，其外廓尺寸可以相差很大。 (7)變速要求 :由于電動機的轉(zhuǎn)速較高通常都在千轉(zhuǎn)每分鐘以上，有些第轉(zhuǎn)速的機器就的使用減速器（變速器）。由于各種傳動裝置的設(shè)計規(guī)格和工作條件不同，因此對振動、噪聲的要求也不同。 （ 2）應(yīng)用各種制式閥易實現(xiàn)快速啟動，制動和高頻率的換向。氣壓傳動優(yōu)點有很多 : (1)無需油液，只要吸納空氣即可，來源甚是廣泛，在任意場合都可以獲取，使用后直接排入大氣整個過程沒有產(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。電氣傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了從電能到機械能的轉(zhuǎn)變突破，由此完成了對生產(chǎn)機械執(zhí)行機構(gòu)的啟動、停止、調(diào)速、換向等各方面要求。 帶傳動 帶傳動我們非常熟悉，其基本組成為帶輪和傳動帶在生活中十分常見比如安全門。再加上V帶多已標準化并大量生產(chǎn)等優(yōu)點，因而 V 帶傳動以壓倒性優(yōu)勢領(lǐng)先平帶傳動。 鏈傳動 鏈傳動通過鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。按齒形不同分為漸開線、擺線、圓弧線等。齒面點蝕首先發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。蝸桿傳動的失效形式有點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等?；鞠盗惺且话阌猛鞠盗挟a(chǎn)品，適用于普通傳動要求，通用化程度高應(yīng)用廣泛。其選擇的原則通常是根據(jù)拖動需要的轉(zhuǎn)速大小來決定。在源動力系統(tǒng)內(nèi)運動的機械設(shè)備工作時也需要消耗機械功率，這一部分消耗的功率是由拖動電動機的軸伸端輸出提供支持的。同時，為了保證機器運轉(zhuǎn)過程中拖動系統(tǒng)正常運行，需要足夠大的驅(qū)動力以保證電動機的過載保護。 剖析振動、噪聲產(chǎn)生的原因，我們可以粗略的認為高頻振動是噪聲產(chǎn)生的直接原因 。電動機溫升是發(fā)熱、冷卻動態(tài)平衡狀態(tài)下的綜合性指標，電動機的功率與溫升存在著相互對應(yīng)的關(guān)系，只有溫升極限值確定了才能進一步確定電動機的額定功率范圍，作出明智抉擇。 結(jié)論：在衡量各項參考因素，比較了若干種電機性能之后，本設(shè)計選用中小慣量交流伺服電動機，代號 FB，功率范圍小 于 ，該電機轉(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。無論是化學腐蝕還是電化學腐蝕，金屬制品被腐蝕時特征明顯，一開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：可選用市場通用的成型產(chǎn)品，如圖 圖 腳輪的尺寸設(shè)計，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。對于等截面圓軸其強度條件為 ? ??? ??pWTm axm ax 圓軸剛度校核條件為 ? ???? ???????????oPGIT 1 8 0m a xm a x ????????????????? () ??? 表示單位長度許用扭轉(zhuǎn)角； ? ? mo單位均是和 ?? ； ??? 值根據(jù)有關(guān)設(shè)計標準確定。導向桿的尺寸設(shè)計高度為 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 。 過渡管道設(shè)計 通道直徑選用 d=28cm，制造時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)，無氣流擾亂，無旋轉(zhuǎn)的情況下，設(shè)定接發(fā)球速度，角度，發(fā)球角度來確定球的受力情況及運行軌跡。 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，詳見 A0 圖紙 聯(lián)軸器、套筒選擇國標件及其適用的配置。 運輸彎 管的尺寸設(shè)計：長度約為 ，直徑為 d=25cm。鋼材重量計算公式為 100???? LAm ?????????????????????? () M為質(zhì)量， kg； A為斷面積； L為長度， m；； ? 為密度，3cmg；鋼取 ，不銹鋼取 . 傳統(tǒng)移動機構(gòu)選用導軌式如圖 ，如今此類方法顯得笨重不合潮流，導軌使用起來極為不便 ，本機器采用萬向腳輪實現(xiàn)移動。 圖 框架的選材：框架的選材除了要考慮經(jīng)濟因素和功能分析外還要注意機器存放和抗氧化處理。保險起上海工程技術(shù)大學 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 21 見選用連續(xù)工作制的電機。 (4)溫升水平 電動機的溫度過高將導致電動機絕緣老化、機械強度 降低、使用壽命也有所縮短，情節(jié)嚴重時甚至燒毀整臺電動機。正常情況下，通風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