【正文】 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。 0v 約為 sm 。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。導(dǎo)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。 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(biāo)件及其適用的配置。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(biāo)準(zhǔn)確定。 運輸彎 管的尺寸設(shè)計：長度約為 ，直徑為 d=25cm。 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。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(dǎo)軌式如圖 ，如今此類方法顯得笨重不合潮流，導(dǎo)軌使用起來極為不便 ，本機器采用萬向腳輪實現(xiàn)移動。無論是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)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。 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器存放和抗氧化處理。 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。保險起上海工程技術(shù)大學(xué) 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。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(biāo)，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(jìn)一步確定電動機的額定功率范圍，作出明智抉擇。 (4)溫升水平 電動機的溫度過高將導(dǎo)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(yán)重時甚至燒毀整臺電動機。 剖析振動、噪聲產(chǎn)生的原因，我們可以粗略的認(rèn)為高頻振動是噪聲產(chǎn)生的直接原因 。正常情況下，通風(fēng)噪聲是影響噪聲水平的主要作用因素 。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(hù)。 (1)效率水平 效率提高體現(xiàn)在節(jié)能方面上，隨著電動機運行時間的增加，效率提高的節(jié)能效果十分明顯。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。但與運行機械相配合時，電動機的轉(zhuǎn)速 高則相應(yīng)的拖動系統(tǒng)要求的傳動機構(gòu)速比大，通常傳動機構(gòu)配置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)損耗增加，系統(tǒng)運行可靠性下降。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。 一般來說源動力系統(tǒng)的使用環(huán)境決定了電動機額定電壓。基本系列是一般用途系列產(chǎn)品，適用于普通傳動要求，通用化程度高應(yīng)用廣泛。電力拖動系統(tǒng)電動機的選擇參考條件是經(jīng)濟(jì)效益，在電動機的性能滿足拖動系統(tǒng)生產(chǎn)機械要求的條件下，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的電動機。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。 閉式軟齒面齒輪傳動的失效形式是齒面點蝕，因此，按齒面接觸疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，按齒根彎曲疲勞強度進(jìn)行校核；閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷，因此，按齒根彎曲疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，按齒面接觸疲勞強度校核；開式齒輪傳動的主要失效形式是齒面磨損，因此，只按齒根彎曲疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，并通過增大模數(shù)和降低許用應(yīng)力來考慮磨損的影響。齒面點蝕首先發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。按齒面硬度不同分為硬齒面齒輪和軟齒面齒輪以 HBS350 作為劃分線。按齒形不同分為漸開線、擺線、圓弧線等。例如，農(nóng)業(yè)，礦山，起重運輸，冶金，石油化工等機械中。 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。 其缺點為（ 1）存在彈性打滑現(xiàn)象，降低了使用效率。再加上V帶多已標(biāo)準(zhǔn)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。 V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪也做出相應(yīng)的輪槽。 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。適用范圍甚是廣泛，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高可適用 于任何工作環(huán)境。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。 氣壓傳動與其他傳動相比，具有以下缺點 : (1)空氣具有可壓縮性，不易實現(xiàn)準(zhǔn)確的速度控制和很高的定位精度，負(fù)載上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 15 變化時對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響較大。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。 （ 2）油液 是有可壓縮性的再加上傳動過程中泄露的因素影響，導(dǎo)致無法保證精確傳動比。 （ 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。 上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 14 幾種常用的傳動方式 液壓傳動 液壓傳動具有以下特點 : (1)以液體為傳動介質(zhì)來傳遞運動的動力。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。 (8)運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性 :由于不同機器的工作場地千差萬別，因而對傳動裝置運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的要求也不盡相同。 (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）。 (6)重量 :很多機器對自身重量有限制要求，例如飛機等航空器 、機動車輛、安裝在海上鉆探平臺上用的機器等，這些機器都希望在不影響平衡的前提下減輕自重。 (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。但是對于大功率的傳動裝置來說，其傳動效率對能源的消耗和運轉(zhuǎn)費用的影響就至關(guān)重要。例如， V 帶 傳動最高帶速不可超過 3Om/s。 (5)使用時控制方便、簡單、可靠以便于滿足大眾普遍需求。 (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 。 排球首先經(jīng)由喂球機構(gòu)，從進(jìn)球口進(jìn)入，經(jīng)管壁到達(dá)擊球點位，同時擊球鋼板在電機驅(qū)動下做規(guī)律運動，經(jīng)過托球板（也稱蓄力板）蓄力，于擊球點位擊打排球，排球由于擋球板的軌跡保護(hù)順利進(jìn)入輸球機構(gòu)，成功運動到出球口，調(diào)節(jié)上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 12 導(dǎo)向機構(gòu)，在導(dǎo)向桿及連桿共同的作用下選定一個隨機方向最終順利發(fā)出。 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(dǎo)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) 生產(chǎn)制造工藝簡單，性價比較高。 上海工程技術(shù)大學(xué) 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。 （ 2）改進(jìn)設(shè)計 :也稱適應(yīng)性設(shè)計， 產(chǎn)品的子系統(tǒng)要有明顯的的 改進(jìn)和變化，僅僅是設(shè)計風(fēng)格和大量輔助裝置沿用原來機器。步驟(6)至 (10)是詳細(xì)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。 步驟 10編寫技術(shù)文件。（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 2作具體功能分析，選擇機器工作原理，確定源動力、傳動方式。本設(shè)計不屬于系列設(shè)計。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計屬于人類創(chuàng)造性活動，設(shè)計結(jié)果直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益其重要性不言而喻。 （ 4） 排球的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量為 260280g。 (5)工藝造型設(shè)計 ，尺寸設(shè)計合理，盡量節(jié)約空間，無明顯浪費或者缺陷。 (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(xué)、力學(xué)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(xué) 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。當(dāng)然，這有可能是因為身體素質(zhì)或者科技水平的領(lǐng)先，我們未必模仿得來。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。 通過以上資料可以顯示，球類發(fā)球機的設(shè)計為期較早，且都沒有批量生產(chǎn)出售，然而球類發(fā)球設(shè)備的研究一直在繼續(xù)，在國內(nèi)具有非常好的發(fā)展前景。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(dǎo)向軸 11為導(dǎo)向盤 12為導(dǎo)套 13 為導(dǎo)套 14為擊球曲柄 29 為限位塊 。其中最重要的一個作用因素就是計算機技術(shù)的發(fā)展，有了高水平計算機技術(shù)作為支撐，移動機器人技術(shù)已成為眾多高新技術(shù)的產(chǎn)物，同時也 為其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供了豐富上海工程技術(shù)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 6 的研究素材和應(yīng)用。自二十世紀(jì)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。我國最初開展這項運動是在華東和華北地區(qū)，以山東地區(qū)為首，上海也是排球發(fā)展較好的城市之一，上海的球隊也取得了不錯的成績。 上海工程技術(shù)大學(xué) 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(jì)末 20世紀(jì)初，中國受到洋務(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。 綜合了上述的理由，本文歸納出如下的具體研究意義 1）設(shè)計出大力高速的發(fā)球器，次發(fā)球機能夠代替人力保持一定強度頻率穩(wěn)定地的發(fā)扣球，使得模擬強度達(dá)到世界一流水平，由此在大大提高我國專業(yè)排球運動員的訓(xùn)練水平和比賽成績的同時，解放人體勞動力。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。對于陪練員來說工作強度太大，工作情緒也不高，這其實比較乏味枯燥。由此可見提高訓(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（ 論文 ） 排球大力發(fā)球機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 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)。客觀來看我國女排取得了傲人成績，但近來成績不佳，男排水平在世界上處于中等地位，相比于世界頂尖強隊相比還有一定的差距。在學(xué)習(xí)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。為全面提高 運動員的訓(xùn)練質(zhì)量和比賽成績，輔助體育事業(yè)的發(fā)展，體育界與科研界聯(lián)合提出了設(shè)計制造排球訓(xùn)練裝置的基本科學(xué)構(gòu)想。 關(guān)鍵詞： 原創(chuàng)，排球，發(fā)球機，訓(xùn)練，效率 上海工程技術(shù)大學(xué) 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 o