1、.PAGE . . 1 . . . w d . 10360機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 網(wǎng)球撿球機(jī)系 別 ：機(jī)械與電子工程系專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化(二班)作者*：祥(5)指導(dǎo)教師：春燕完成日期：2014年 6月10日學(xué)院教務(wù)處制目 錄1 設(shè)計(jì)題目32 設(shè)計(jì)要求33 相關(guān)產(chǎn)品專利與技術(shù)開展現(xiàn)狀44 網(wǎng)球撿球機(jī)的工藝動作及功能分解5 運(yùn)動方案及選擇5.1 65.265.35.4 優(yōu)缺點(diǎn)的比擬及最終方案76 傳動方案設(shè)計(jì)8七 機(jī)構(gòu)組合 參數(shù)及運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 1 機(jī)構(gòu)選用8 2 機(jī)構(gòu)組合9 3 運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)9 4 設(shè)計(jì)計(jì)算9 5 運(yùn)動循環(huán)圖13八 設(shè)計(jì)圖紙13久 心得體會131 設(shè)計(jì)題目網(wǎng)球是

2、一項(xiàng)優(yōu)美而劇烈的運(yùn)送，盛行于全世界，稱為世界第二大球類運(yùn)動。但是網(wǎng)球愛好者，特別是運(yùn)發(fā)動在進(jìn)展網(wǎng)球訓(xùn)練是時候，要平頻繁撿起散落在很大圍的網(wǎng)球就成為一件耗時耗力的工作。具有高效全自動撿球功能的機(jī)器可廣泛用于各種類型的網(wǎng)球練習(xí)場地，為人們進(jìn)展網(wǎng)球訓(xùn)練提供便利和節(jié)省時間。因此這次設(shè)計(jì)題目為網(wǎng)球自動撿球機(jī)。2設(shè)計(jì)要求為了方便撿球，目前市場上出現(xiàn)了一類手推式網(wǎng)球撿球車。此類撿球車為半自動式，需要有人操作。人把撿球車推到需要撿起的球前，然后撿球車把球撥入車中。此類撿球機(jī)相對純粹的人工撿球在效率上有一定的提高。但是，這種半自動的網(wǎng)球撿球工具仍有缺乏之處。它體積大且重，相對于智能化撿球機(jī)比擬笨拙。既浪費(fèi)空間，

3、又影響訓(xùn)練人員打球，因?yàn)樵谒鼡烨虻倪^程中運(yùn)發(fā)動不方便打球。還需要人工操作，相對于智能化撿球機(jī)浪費(fèi)了不必要的時間與體力。如假設(shè)配置專門的撿球人員則浪費(fèi)了人力資源。而且，它只適用于地上球較多的情況，但是地上球多會影響運(yùn)發(fā)動打球。地上球少時則沒有必要用上述撿球車。因此，它的適用環(huán)境較局限，未實(shí)現(xiàn)撿球過程的完全自動化、智能化。為了克制以上半自動網(wǎng)球撿球機(jī)的缺乏之處，構(gòu)思一種撿球機(jī)，使其具有很高的撿球效率和多重自動控制模式，無卡求現(xiàn)象，無盲點(diǎn)等。該網(wǎng)球撿球機(jī)可以使網(wǎng)球參與者擁有更多的練球時間和休息時間3 相關(guān)產(chǎn)品專利與技術(shù)開展現(xiàn)狀經(jīng)過圖書館和網(wǎng)絡(luò)資源查詢，獲得的有關(guān)專利與產(chǎn)品如下表3-1所示。表3-1專

4、利或產(chǎn)品名稱功能類別參考價格/元攜機(jī)械手的電動網(wǎng)球撿球機(jī)電動網(wǎng)球撿球?qū)＠滞剖綋烨驒C(jī)撿網(wǎng)球?qū)＠环N網(wǎng)球撿球及撿網(wǎng)球?qū)＠媚Σ亮μ嵘W(wǎng)球的撿球機(jī)撿網(wǎng)球?qū)＠共ò⑺咕W(wǎng)球撿球機(jī)撿網(wǎng)球產(chǎn)品4800網(wǎng)球撿球機(jī)撿網(wǎng)球產(chǎn)品46004 網(wǎng)球撿球機(jī)的工藝動作及功能分解4.1網(wǎng)球撿球機(jī)的工藝動作可分解為：1 收到球如圖a；2 帶球向上運(yùn)動如圖(b)；3 使球進(jìn)入球籃如圖(c). 圖a圖b圖c4.2網(wǎng)球撿球機(jī)的功能可分解為：1撿球系統(tǒng)；2行走系統(tǒng)。5 運(yùn)動方案及選擇5.1 撿球系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案一此方案是靠摩擦力來實(shí)現(xiàn)撿球收球,撿球步驟為:(1)接觸到球,如圖(a)所示。(2)將球斜向抬升,再水平運(yùn)送到球籃,如圖(b

5、)所示。圖5-1.1a撿球圖5-1.1b收球5 .1.2方案二此方案靠擋板推力抬升球再靠重力進(jìn)入球籃，撿球步驟如圖a、5.1.2b所示。 圖5-1.2a撿球 圖5-1.2b收球51.3 方案三此方案靠橡皮筋的彈性來撿球，再靠重力使球進(jìn)入球籃。撿球機(jī)構(gòu)的示意圖為圖a，撿球過程如圖5.1.3b、5.1.3c所示。圖a撿球機(jī)構(gòu)視圖圖b收球圖c撿球5.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖5.2-1所示。 圖5.2-1齒輪2與輸出輪固定，輸入齒輪通過齒輪1與齒輪2連接，從而實(shí)現(xiàn)傳動，可通過手桿將齒輪1、齒輪2分開實(shí)現(xiàn)制動。5.4 優(yōu)缺點(diǎn)的比擬及最終方案撿球系統(tǒng)方案比擬,比擬情況如表5.4所示。表5.4方案

6、是否傷球是否易卡球抬升高度方案一否可能高方案二否否較高方案三可能否一般最終比擬選用方案二，理由如下：1方案一可能出現(xiàn)卡球現(xiàn)象，而方案二不會：2方案二中擋板選用橡膠材質(zhì)減小了方案三中可能出現(xiàn)傷球情況：3方案一、三尋妖經(jīng)常維護(hù)，方案二則相對較少。7 機(jī)構(gòu)組合 、參數(shù)及運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)7.1機(jī)構(gòu)選用優(yōu)選定的方案機(jī)構(gòu)的組合可以選用皮帶傳動，皮帶傳動相比擬于鏈傳動和齒輪傳動更適合應(yīng)用于撿球系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的連接。皮帶傳動的優(yōu)點(diǎn)：1適用于兩軸中心距較大的傳動場合。2工作時傳動平穩(wěn)無噪聲能緩沖、吸振。3工作中如遇到過載，帶將會在帶輪上打滑可防止薄弱零部件損壞起到平安保護(hù)作用。4造價低廉、不需要潤滑以及緩沖、吸震、

7、易維護(hù)等特點(diǎn)。電機(jī)與輸出端之間選用齒輪連接。齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)：1能保證瞬時傳動比恒定平穩(wěn)性較高傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠。2傳遞的功率和速度圍較大。3構(gòu)造緊湊、工作可靠可實(shí)現(xiàn)較大的傳動比。4傳動效率高使用壽命長。7.2機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)組合如下列圖7.2-1所示. 圖7.2-17.3參數(shù)及運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)1行走速度設(shè)計(jì)網(wǎng)球標(biāo)準(zhǔn)場地如圖7.3-1所示，其尺寸36.58m*18.29m，假設(shè)10min能走完整個場地。由于轉(zhuǎn)彎時速度會比直線慢，設(shè)定直線距離在5min走完并覆蓋全場。則撿球機(jī)行走速度為：圖7.3-12自動行走路線設(shè)計(jì)根據(jù)網(wǎng)球的實(shí)際布局分析，多數(shù)球會沿四周分布，且考慮撿球機(jī)行走速度，所以，設(shè)計(jì)的自動行走路線之

8、一如圖7.3-2所示，即先沿四周走一圈，如圖7.3-2a所示，然后按z字形路線走完其余場地，如圖7.3-2b所示。 a b圖7.3-2撿球綠線3球籃設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求整車可以撿球100個以上?？紤]到單個網(wǎng)球的最大直徑為68.59mm，則裝100個球所需的最小為：式中，v撿球機(jī)球籃的容積 d單個網(wǎng)球最大直徑 n球籃所裝網(wǎng)球個數(shù) 參考車輛底盤尺寸，確定球籃容積為其中，a,b,h分別為球籃的長、寬、高。4傳送帶速度設(shè)計(jì)考慮到效率可以將傳送帶速度定為0.5m/s。5其他參數(shù)設(shè)計(jì)下列圖7.3-3為傳動機(jī)構(gòu)簡圖。 圖7.3-3電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1550r/min，輪5 半徑為0.1m.假定車速為2m/s，則而 ， 所

9、以因此齒輪1的分度圓直徑均為0.02m，模數(shù)為1mm,齒數(shù)為20,齒輪2分度圓直徑為0.10,模數(shù)為1mm,齒數(shù)為100,齒輪3分度圓直徑為0.08m,模數(shù)為1,齒數(shù)為160。輪4半徑為0.025m，。6運(yùn)動循環(huán)圖8 最終設(shè)計(jì)圖9 心得體會緊而有辛苦的一周的課程設(shè)計(jì)完畢了當(dāng)我快要完成教師下達(dá)給我的任務(wù)的時候，我仿佛經(jīng)過一次翻山越嶺，登上了高山之顛，課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程千里之行始于足下，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)展課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的根底。 通過此次課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)到了很多理論課上無法得到的收獲。以前原理課上只知道什么構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)什么運(yùn)動，而通過此次課程設(shè)計(jì)，在教師的指導(dǎo)下我們知道什么樣的能力干什么樣的活，不要大才小用，殺雞用宰牛刀。這既是一種浪費(fèi)增加了機(jī)器的本錢，也是對設(shè)計(jì)的不負(fù)責(zé)任。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練.在短短兩周的課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識能力是如此的缺乏，今后需要繼續(xù)努力。 作為機(jī)械