网球发球机机械系统方案设计.docxVIP

目录需求分析结果————————————————————————————2功能要求——————————————————————————————4功能原理设计————————————————————————————4运动规律设计———————————————————————————10给球连杆机构—————————————————————————10定位加转机构—————————————————————————12下层摇转机构—————————————————————————14击球机构———————————————————————————18防堵球机构——————————————————————————20传动系统设计—————————————————————————21最终效果展示———————————————————————————24课程设计的感想和总结———————————————————————25参考文献—————————————————————————————26多功能网球发球机机械系统原理方案设计需求分析结果。网球起源于法国，现在已经成为全世界最流行的球类运动之一，深受广大运动爱好者的喜爱。但是作为一个对抗性的运动，当你只有一个人的时候或者是需要一个稳定的对手来练习的时候，就会显得十分尴尬，而网球发球机的出现，极大程度上解决了类似的问题。尽管可能无法获得如同与人对抗时的乐趣，但对于技术的提高与自身的锻炼还是有很大的帮助的。当前最主流的网球发球机是靠两个轮子的相对旋转时挤压网球将网球打出。它们在前部都有个出球口，通过出球口可以看见两个轮子，就是这两个由电机带动的轮子通过快速旋转将球挤压射出。通过上下两个轮子的不同的旋转速度可以把球挤出时产生可以调整的上旋或下旋。目前市场同类产品中较为常见的有以下两种：?TUTOR-03网球发球机球容量:125个球道高度控制:平击球至高吊球?最大球速:136公里/小时?发球频率:1.5-10秒发球方向控制：双线摇摆，随机摇摆电池款使用时间：3-4小时尺寸：50CM长 x 51CM宽x 30CM高?重量：19 公斤斯波阿斯SS-3033微电脑智能网球发球机训练机可调发球速度30—150公里/小时，可调出球频率2—12秒/球此两种是市场上较为常见的两种网球发球机，他们都有共同的问题，那就是不够灵活，不能够完美的按照用户需求进行发球，发球线路较为单一，且由于用到了单片机控制电路，导致造价昂贵，售价也是让人望而却步。功能要求（设计目的）。鉴于目前的市场上的现有网球发球机功能不太全面并且用到了复杂的电子控制电路，本小组决定设计一个控制简单并且功能全面的网球发球机，其基本功能包括以下几点：可以发出一定速度的球：在所有球类中，网球的球速差不多算是最高的，业余个人打球的话可能不会特别高，一般在100KM/H-150KM/H,但专业人员会高一些。男子方面：在2011年克罗地亚与德国队的戴维斯杯一场双打比赛中，卡洛维奇在第四盘的一记发球达到251公里／小时，打破了美国人安迪·罗迪克249公里／小时的前纪录。后者的纪录是在2004年戴维斯杯美国队与白俄罗斯队的比赛中创造的。女子方面的纪录是大威保持的207km/h。所以考虑到发球机的面向人群应该更广，本设计要求网球出膛速度达到120km/h（即33.3m/s）可以发出各种方向的转球。网球的旋转虽然不像乒乓球一样致命，但是在比赛中也很具有威胁。本设计要求发球机可以发出任意方向的转球，并且可以手动调整发出转球的种类，例如侧旋、上旋、下旋等等。能够实现两点的定点给球。网球比赛中回球的质量很大程度上在于运动员的移动击球能力，步法更不上对手的进攻球，防守必然处于被动的地位，因此平时多加训练奔跑击球尤为重要。本设计要实现能够使得发球机在一侧的端线，把球发到另一侧的双打底线的两端点。功能原理设计（系统运动方案设计的构想）机构整体采用立式层次结构，并且各个功能模块如图：考虑到实际过程中在入球口可能会发生堵球的现象，在此特地增加一个防堵球机构。给球功能：给球功能可以由槽轮机构实现，每90度卡一个球，将球送给击球机构后下一个球进入槽轮，但这样的缺点是容易卡死；还可以用凸轮机构进行封堵给球，缺点同样是容易卡死。击球功能：击球功能可以由两个转动的轮子实现，两个轮子高速转动为球加转通过挤压的力量将球射出，缺点是能够实现的发球种类较少；也可以由连杆机构实现，缺点是效率稍低。定位加转功能：定位加转功能可以由连杆滑块机构实现，缺点是不够精确；也可以由齿轮传动实现，缺点是效率低。下层摇转功能：下层摇转功能是由连杆机构实现的。考虑到实际过程中在入球口可能会发生堵球的现象，在此特地增加一个防堵球机构。经过小组讨论各功能模块实现机构如下：运动循环图制定发球机必须可以左右摇摆，并且在左右两个极位