自动排球发球机设计论文[带图纸].doc

11摘要本文在第一代排球扣、发球装置机器的基础上，对发球器改进设计并在提高排球的出球速度上进行分析。首先对国内外排球发球机的现状进行了简单的分析和研究，在此基础上明确发球器的发球原理。接着以摩擦轮式发球器为例，针对提高其出球速度、旋转方面的特性，提出了用带传动式机构来替代摩擦轮式装置，使得排球在发出球前受力时间加长，运动更加平稳。最后对带传动结构进行力学分析，重点是排球发球的过程，即进入传送带到出球这个过程的运动速度和受力分析。本文最后总结了带传动发球器和原有的摩擦轮发球器的差异，对进一步完善发球器装置提出了改进方案。关键词：发球装置带传动出球速度摩擦轮力学分析22AbstractOnthebasisofthefirstgenerationofsmashingteedevicemachineserveistoimprovethedesignandanalysisimprovevolleyballballspeed.First,asimpleanalysisandresearchonthecurrentsituationofthedomesticandinternationalvolleyballballmachine,basedonaclearprincipleofserveserve.Followedbyafrictionwheeltee,forexample,targetedtoimprovethespeedoftheball,therotationcharacteristics,thebeltdrivemechanismtoreplacethefrictionwheeldevice,makingvolleyballinforceissuedbeforetheballlonger,exercisemorestable.Finally,themechanicalstructureofthebeltdrive,thefocusistothevolleyballservetheprocess,thatis,intotheconveyorbelttothespeedandforceanalysisofthemovementoftheballthisprocess.Finally,summedupthedifferencewiththeTransmissionteeandtheoriginalfrictionwheelservetofurtherperfectteedeviceimprovementprogram.Keywords:Servedevice；Beltdrive；Theballspeed；Frictionwheel；Mechanicalanalysis33目录摘要.IAbstract.II目录.III第一章.概述.11.1本课题的来源与现实意义.11.2国内外排球发球器的现状.21.3本文主要研究内容.5第二章.排球发球中球的旋转和速度分析.62.1排球发球中旋转球的几种现象.62.2排球发球器工作原理.92.3发球挡板工作原理.10第三章.自动排球发球机的设计.143.1一代发球机的速度分析.143.2带传动分析.153.3两个主动摩擦轮的转速相同时排球的速度分析.213.4两个主动摩擦轮的转速不同时排球的速度分析.263.5两带传动传动比不为1的时候排球的速度分析.错误!未定义书签。3.6为发球器选择V带型号及参数.293.7设计V带发球器装置的参数，计算排球的速度.303.8小结.错误!未定义书签。31第四章.总结.32参考文献.错误!未定义书签。44第一章概述1.1本课题的来源与现实意义当今体育的竞赛，不仅仅是体能上的竞争、战术上的竞争，也是科技上的较量。科技含量高、高效率的体育训练设备在运动员的日常训练及水平提高方面起得至关重要的作用。排球是一项攻防两重性的体育运动，由于其运动特点与比赛规律，要求运员能掌握全方面的技术。而目前通过人工发球来完成的日常训练已经不能满足运动员的训练需求。人工发球达不到国际水平，而且会随着人体力与情绪的下降，发球质量也会下降，训练效果得不到保证，因此研究能够代替人工发球，提供高质量发球的排球发球机是非常有必要的。国内对排球发球机的研究已有一段时间，也有多项研究成果，但是总体来看国内的研究仍然处于样机的状态，并没有向产品转变。目前国内市场上也没有找到相关的产品。排球是一项具有较高技巧性的运动。在大多数比赛中，比赛规则要求运动员轮换位置，因此任何位置的队员都会参与防守与进攻，这就要求排球运动员对全面地掌握各项基本技术。排球技术包含两类：一、有球技术，有发球、传球、垫球、扣球和拦网等；二、无球技术，包括准备姿势、移动、起跳和掩护等。排球技术由步法和手法结合，并与躯干、视野、和球场意识相互配合，融为一体。训练方法是否正确，在很大程度上影响着排球队的训练效果，排球日常训练中运用的训练方法主要有几种：1)、重复训练法，即单一在同一个阶段训练中多次重复采用，并不断提高。多次重复有利于形成条件反射。2)、变换训练法，即变换不同的训练方法与手段来解决一项技术，可以使队员更全面地解决同一问题。3)、串联训练法，训练中将各项技术有机地结合起来，使运动有效地适应比赛。4)、综合训练法，把两项及两项以上的技术与战术系统结合起来训练，在各种对抗条件下进行训练。5)、多球训练法，用多球进行某一项技术训练可以增加训练的密度、难度与节奏，能有效提高效果。6)、对抗训练法，有一定基础后可以采用对立面的训练形式。7)、竞赛训练法，采用双方有胜负的模拟比赛，对运动员在比赛场的正常发挥有及不良情绪的克服有特殊意义。8)、模拟训练法，模拟比赛可能出现的各种环境，对运动员适应能力的训练方法。55为全面提高排球运动员的训练水平和比赛成绩，促进体育事业的发展，提出了设计制造排球训练装置的构想。1.2国内外排球发球器的现状合肥工业大学研制成排球发球机如图1-1所示，包含十二个结构，构成四大机构：1)、发球机构：提供动力，使球产生运动；2)、挡球机构：可调角度，实现不出的扣球动作；3)、导向机构：调节发球机构与挡球机构的相对位置；4)、移动机构：实现发球机的整体移动与固定。该发球机的扣球球速可达30米/秒，球速和旋转可控。击球高度2米至37米，可控制送球。其中所用的发球器是图1-2所示的摩擦式发球器。图1-1排球运动员简易训练器图1-2摩擦式发球器原理此发球机的具体实施方式是：参见图1-1，设置低位发球平台l和可调式发球架。发球平台1的底部设有万向脚轮2，并有高度可调的定位架3，发球器4设置在发球平台1上。可调式发球架为固定设置在发球平台l上的一对平行的立柱5，以立柱5为导杆，其上设置可通过纵向丝杆6调整高度的移动架7，在移动架7的外侧，呈悬臂式设置倾角可调的发球挡板8，发球挡板8位于发球器4的球道上。具体实施中，可以在发球器4与发球平台1之间，设置由水平丝杆9调节滑移位置的水平移动副，水平移动副由固定设置在发球平台1上的滑动导轨10及配合设置的滑块11构成，发球器4