乒乓球发球机的设计

模数m=7.5 齿数=20 压力角α=20° 齿顶高系数ha*=1 顶隙系数c*=0.25 由发球频率f=40个/分计算得齿轮角速 度
ω=（2π*40）/60=4.2 rad/s 3、送球装置的数据设计 已知条件：乒乓球直径D=40mm 初始数据：定滑块的工作行程为
160mm，滑块 的长 度为50mm，宽高度为42mm， 初始位置
0.14
e=0.050; 0.12
b=0.149;
0.1
c=4.2; f1=sin(x); d=a/b; f2=a*(cos(x)+1/d-d/4+d/4*cos(2*x)); f3=(-a)*c*(f1+d/2*sin(2*x));
0.08
0
1
2
3
4
5
6
7
滑 块 速 度 Vc 0.3
0.2
0.1
0
-0.1
f4=(-a)*c*c*(cos(x)+d*cos(2*x));
-0.2
plot(x,f2); plot(x,f2);title('滑块位置Xc'); plot(x,f3); plot(x,f3);title('滑块速度Vc'); plot(x,f4); plot(x,f4);title('滑块加速度a');
铰链C距齿轮竖直轴线40mm。 数据计算：由工作行程160mm可得杆 5尺寸
传动机构的尺寸设计与计算
l5=185mm，滑块通道长度为 210mm，由乒乓球直径
40mm得落球口距通道最右端10mm， 再由几何关系
计算可得各杆尺寸如下 l1=l2=64mm，l3=l4=149mm 4、发球装置的设计
已知条件：乒乓球直径D=40mm， 乒乓球发出的速度
自由度
传动机构的尺寸设计与计算
1、自由度的计算 F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1 2、齿轮机构的数据设计 已知条件：发球频率为40个
每分钟 齿轮参数：齿轮1与齿轮2相
啮合。要求齿数， 分度圆半径相同
考虑到发球口轴线与推杆轴 线重合
设计底座厚20，齿轮厚10 定齿轮分度圆直径d=150 采用标准齿轮标准安装啮合
乒乓球发球机的设计
组员分工
温晶晶：图解法分析机构的运动 张津玮：解析法分析机构的运动 张仁奎：三维建模及运动仿真 杜晓东：说明书的整理及书写
设计背景
乒乓球是我国的国球， 从乒乓球外交的大球小球， 到多次包揽整个赛事的所 有冠军，乒乓球越来越受 到国人的喜爱。
虽然爱好乒乓球运动的人越来越多，但 往往由于缺少陪练人员或者陪练的发球力度、 角度、远近距离及球的旋转等技术发挥 不稳定而导致训练效果欠佳，所以为解决这 些问题而设计一机器帮助他们。
-0.3
-0.4
0
1
2
3
4
5
6
7
滑块加速度a
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
0
1
2
3
4
5
6
7
谢谢！
V=20m/s
设计过程：
发球机内有两个摩擦轮，可将球以 所需的速度发出发出
（当两个摩擦轮速度相同时）
（当两轮速厚度 20
三维图像
传动系统演示
程序代码
0.22
滑 块 位 置 Xc
0.2
x=[0:pi/50:2*pi];
0.18
0.16
a=0.064;
设计方案与原理
方案B是采用带有凹槽 的转轮。球靠自身重 力落入凹槽内，通过 轮的逆时针转动将球 送入送球道内。球在 球道内排成一排，后 面的球将前面的球顶 到发球装置，
乒乓球发球机结构简图
利用曲柄七杆机构实现 64
间歇送球。由于该机构 R75
149
有两个自由度，我们用
185 50
齿轮副将其封闭为一个