基于CAD技术的排球自动发球机的机构设计.docx

摘要:本文主要对第一代发球机器的发球器进行了改进设计，采用带传动来代替原先的发球方式。

首先就当今世界已经存在的发球机的现状进行了大体的分析。其次分析了排球在发球过程中球产生的旋转问题和速度问题，并设计和分析了发球器部分的机械系统，为提高发球的速度和旋转，原先的摩擦轮式发球方式将会被带传动发球方式代替，并对系统的运动原理和简单的力进行分析。

最后使用仿真软件对改进后的发球器进行仿真模拟，给出改进后的发球器实体图。

关键词 排球；模拟仿真；自动发球机；机构设计；CAD技术

目录

摘要

Abstract

1 概述-1

1.1本课题的来源与现实意义-1

1.2 国内外排球发球器的现状-1

1.3本文主要研究内容-3

2  排球发球中球的旋转和速度的分析-4

2.1排球发球中的旋转球的几种现象-4

2.1.1 上旋球-4

2.1.2 下旋球-5

2.1.3 不旋球-5

2.1.4 右旋球-5

2.1.5 左旋球-6

2.2排球发球器工作原理-6

2.3发球挡板工作原理-7

3  自动排球发球机的设计-10

3.1一代发球器的速度分析-10

3.2带传动分析-11

3.2.1 单个V带传动中的力分析-11

3.2.2 带传动的最大有效拉力以及影响因素-13

3.2.3 带的应力分析-14

3.2.4 带的弹性滑动和打滑-15

3.3两个主动摩擦轮的转速相同时排球的速度分析-15

3.3.1 排球刚进挤压区的速度计算-15

3.3.2 排球半进挤压区的速度计算-17

3.3.3 排球球心超过两摩擦轮球心连线时速度-18

3.3.4 排球完全进入带传动时速度-18

3.3.5排球在带中的运动情况-19

3.4两个主动摩擦轮的转速不同时排球的速度分析-19

3.5两带传动传动比不为1的时候排球的速度分析-21

3.6发球器的零部件设计-22

3.6.1电动机的计算与选型-22

3.6.2带与带轮的设计-22

3.6.3轴的计算与校核-23

3.6.4联轴器的选择-24

3.6.5键的选择和键连接强度计算-24

4  带传动发球器的仿真分析-26

4.1  带传动发球器虚拟样机的建立-26

4.2  带传动发球器仿真模型的建立-26

4.3  带传动发球器的仿真分析-27

4.3.1 排球运动的球速分析-27

4.3.2 排球运动的动量和动能分析-28

4.3.3 排球运动的球心位置和加速度分析-28

4.3.4 主动轮的速度分析-30

结论-31

致谢-32

参考文献-33