羽毛球自动发球机

黄石理工学院 毕业设计（论文）

|2Ψeβo2 2|2ΥbaPRO1 |1ΥγP'γα ω1在转臂上通常有一带有缺口的圆盘，该盘起固定作用。转臂1上的圆销A未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧?被杆1的外凸圆弧?锁住，故槽轮静止不动。在上图所示位置，转臂1上的圆销A开始进入槽轮的径向槽，这是内凹锁止弧?松开，转臂通过圆销A驱使槽轮2反向转动。当转臂1上的圆销A开始脱出槽轮的径向槽时，槽轮上的另一内凹锁止弧又被转臂1上的外凸圆弧锁住，使槽轮2又静止不动，直到下一个运动循环开始为止。

槽轮机构结构简单，制造容易，工作可靠，机械效率高，在进入和退出啮合时槽轮的运动要比棘轮的运动教为平稳，但槽轮的转交大小不能调节，槽轮机构在转动过程中，其角速度和角加速度有较大变化，所以在转臂圆销和轮槽之间存在较大冲击。

在本羽毛球发球机中，我假定的是当转臂等速回转一周时，槽轮机构完成一个运动循环。槽轮机构各参数如下： 1）、槽数z的选取

一般地z=3时，工作过程中槽轮的角速度变化很大，z?9时，z值对?的影响不大，因此槽数z常取为4~8，在这次设计中，我拟取z?4，设计起来会比较简单。 2）、槽轮运动角

??2?180?90? 2??2z24 3）、转臂运动角

2????2??90?

12 4）、转臂圆销数

z?8?4 k?z2?22 5）、槽底高

b?L??R?r???3~5?mm 6）、槽顶高

? a?Lcos?z?260?cos4?184.6mm

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7）、槽顶侧壁厚

e?3~5mm 8）、外凸锁止弧张开角

??2??1R?1z?12??270? 9）、圆销的回转半径 R?Lsin?z 10）、槽轮每循环运动时间 td?30n1?1?2z?k 11）、运动系数

??k?z?2?2z

12)、 槽轮每循环停歇时间（多销）

tj?30n2k1?2?k?z?

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第六章 自动进料系统的高速轴的可靠性分析

轴的结构简图如上，此轴为输入轴，承担着传递来自电动机的转矩，并带动齿轮机构转动，可知此轴外加的弯矩和扭矩比较大，由此可知其可能为危险轴，而在小齿轮位于轴的中部，轴的中部截面就最可能出现断裂，为危险截面。

在已知轴的危险截面上，同时作用有弯矩M和转矩T，弯矩

M??23.0?84?6N.1m8，转.矩T??73.?84?N0m，.轴材料的抗拉强度

?b?N(??b,??b)??640,18.75?MPa。设轴径d=N(?d,?d),其制造公差为?0.005?d，要求轴的可靠度为R=0.9999，由此可计算出轴的直径。 （1）根据给定参数的均值和标准差，根据3?法则，计算数据如下：

1 轴径的标准差?d?0.005?d?0..00167?d

3弯矩的均值和标准差 ?m?23.08N?m

?m?46.18?15.39N.m

3故有??m,?m??23.08?103mm,15.39?103mm 转矩的均值和标准差 ?m?73.84N?m

?T?0N.m

??故有?m,??73.84?103N.mm,0N.mm

T（2）计算弯曲应力，扭转应力和合成应力 a. 弯曲应力

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??(?,?)M 即(??,??)?MM

(?W,?W)W W为抗弯截面系数，W= ?W? ?W??32d3 其均值和标准差可表示为

?3233 ?d?0.098175?d2(3?d?d)?3?32?322(3?d?0.00167?d)

?0.000492?d

将弯矩和抗弯截面系数的特性参数代入弯曲应力表达式，可得到弯曲应力的均值和标准差为：

23.08?103(?M)23.54?103 ????330.098175?(?W)?dd???

(23.08?103)2(0.00492?3)2?(0.098175?3)215.39?103dd(0.098175?3)2d1??23?156.8113?10?3db. 扭转切应力

Z?(?T,?T)T? WT(?WT,?WT) WT为抗扭截面系数，且WT=2W

故有

33, 0.00098?d) (?WT,?WT)?(0.19635?d将转矩和抗扭截面系数的特征参数代入扭转切应力表达式，可得到扭转切应力的均值和标准差为：

1.2?1086.111555?108? ?Z? 330.19635?d?d?Z?

13)2(0.00098?3)2?(0.019635?3)2(0)2?0.00523(73.84?1032dd(0.19635?d)c. 合成应力的计算

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