乒乓球拣拾器设计【乒乓球回收机构】（全套含CAD图纸）
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全 日 制 普 通 本 科 生 毕 业 设 计乒乓球拣拾器设计及仿真THE DESIGN OF TABLE TENNIES PICKERS AND SIMULATION 学生姓名：学 号： 年级专业及班级： 指导老师及职称： 教授 学 部：理工学部提交日期： 2全日制普通本科生 毕业论文（设计）诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：年 月 日3目 录 摘要1关键词11 前言12 乒乓球拣拾器工作原理23 主要技术规范及参数 24 外型框架结构35 行走机构设计和车轮驱动电机选择35.1 行走机构设计35.2 车轮驱动电机选择56 收球机构设计76.1 收球滚筒86.2 滚筒轴的设计计算和校核86.2.1 计算轴的功率 P、转速 n 和转矩T96.2.2 初步确定轴的最小直径96.2.3 轴的结构设计106.2.4 轴上零件的周向定位106.2.5 确定轴上圆角和倒角尺寸106.2.6 求轴上的载荷106.3 传送轴的轴承选择136.3.1 滑动轴承的计算136.4 键的选择和校核136.4.1 键的校核137 传送机构设计147.1 传送支架157.2 输送轴的设计计算157.2.1 计算轴的功率 P、转速 n 和转矩 T1547.2.2 初步确定轴的最小直径157.2.3 轴的结构设计157.2.4 轴上零件的周向定位167.2.5 确定轴上圆角和倒角尺寸167.2.6 求轴上的载荷167.3 轴承选择和计算187.4 传送滚筒和传送带材料的选择198 传动系统设计198.1 主电机的选择198.2 主电机与收球机构之间的带传动设计198.3 主电机与传送滚筒之间的带传动设计219 设计总结23参考文献 23致谢24附录 241乒乓球捡拾器设计及运动仿真摘 要：本乒乓球拣拾器前端采用滚筒毛刷配合弧形挡板的结合结构，采用直流电机驱动其转动，将乒乓球收入机器内，然后通过仿传送带式传送机构将乒乓球传送并收入球桶中。填补了目前市场上乒乓球拣拾器既价格低廉又功能强大的空白。关键词：乒乓球；直流电机；带传动 The Design of Table Tennis Pickers and Simulation for MoveAbstract: The table tennis picker uses a roller brush with the combination of curved baffle structure in the front,makes the roller brush rotate by direct current motor,and puts table tennisinto the machinery.Then the imitative belt-type conveyor transmit them into the ballcontainer. To fill the current market table tennis picker is both inexpensive and powerful blank.Key words: Table tennis; DC motor;Belt transmission21 前言乒乓球是我国的国球，无数的乒乓球运动员在国际赛场上争金夺银，为祖国带来了无数的荣誉，这些都是和乒乓球在我国的普及是息息相关的。在全国各地业余乒乓球训练基地和乒乓球学校随处可见，专业的乒乓球训练基地和学校越来越多。随着科学技术的发展，乒乓球的训练也越来越系统化、科学化、合理化。乒乓球发球机的出现、利用计算机进行乒乓球运动轨迹分析等，这一系列的出现都使乒乓球运动员能够得到更好的锻炼，取得更好的成绩。但目前为止，国内外市场上还没有乒乓球捡拾器的出现。专业的乒乓球捡拾器可以应用在业余或专业的乒乓球训练基地或训练学校，使用专业乒乓球捡拾器可以大大减少乒乓球训练基地或学校的工作人员和运动员捡球的工作量和工作时间，是运动员可以更好的投入到专业的训练当中，从而取得更好的比赛成绩。本乒乓球捡拾器前段采用滚筒毛刷配合弧形挡板的结合结构， 采用直流1电机驱动其转动，将乒乓球收入机器内，然后通过仿真传送带式传送机构将乒乓球传送并收入球桶中实现其功能的。本乒乓球捡拾器主要包括：总体结构和行走机构、收球机构、传送机构、传动系统和控制系统等。总体结构和行走机构、收球机构、传送机构属于机械部分，主要是直流电机驱动车轮行走，同时直流电机通过带传动带动带动滚筒和传送带转动。控制部分主要包括直流电机和单片机控制电机的正反转，并有压力控制电路控制球的收满后报警。通过对本乒乓球捡拾器的设计，我们基本上把大学四年的所学全部派上用场，是对我们所学的一次综合测试，特别是机械设计和电子设计方面，例如：机械原理，机械设计，材料力学，电路设计，单片机技术等。以及各种应用软件的使用。如 AUTOCAD、PRO/E、PROTEL、CAXA、Microsoft Word 等。毕业设计是我们大学四年的最后一次阅兵，对我们四年所学知识的检测和归纳，只有通过设计，才会发现问题、提出问题及解决问题，也是我们从学生时代走上社会大家庭的最后一扇门。2 乒乓球捡拾器工作原理本乒乓球捡拾器前端采用滚筒毛刷配合弧形挡板的结合结构，采用直流电3机驱动其转动，将乒乓球收入机器内，然后通过仿传送机构将乒乓球传送并收入球桶中实现其功能的。本乒乓球捡拾器主要包括：外框架结构和行走机构、收球机构、输送机构、控制部分等。本乒乓球捡拾器是一款适用于各地区中、大型乒乓球训练基地和训练学校的专业机器，其主要功能：高效的捡拾乒乓球馆运动员训练后场地中散落的乒乓球。3 主要技术规范及参数乒乓球直径：40mm 重量：2.7 克机器体积：600mm600mm600mm手球宽度：600mm工作效率：约为 370m/h(注：机器走过的地面乒乓球即被收起，所以本乒乓球捡拾器一单位时间内机器扫过的面积作为工作效率参数)图 1 总体外观图Fig.1 Over all exterior picture4 外形框架结构一般乒乓球馆在放置多张球台的情况下，每张所占的面积应为 12 米、宽 6米，用 0.75 米高的挡板围成，在离地面 3.5 米以上装电源 。如果是单张球台，2所占的面积应为长 14 米、宽 7 米，用 0.75 米高的挡板围成，在离地面 5 米以4上装电源。根据目前国内大部分乒乓球馆的规模和大小，本乒乓球捡拾器的框架尺寸设计为 600mm600mm572.5mm,其外形图如图 2。外形框架材料采用 25mm25mm 的方钢管，其壁厚为 4mm，工艺采用焊接连接，部分支架杆表面在转配时需要打磨表面和钻孔安装。5 行走机构设计和车轮驱动电机选择5.1 行走机构设计行走机构是由两直流电机带动车轮转动，两个电极同时正向或反向转动时，本机器就前进或后退 。当两个电机一个正向一个反向转动时，机器进行左转3和右转。车轮由两个直轮和两个万向轮组成，其安装位置如图 3。为了能够使本机器在收球过程中收球完全、不留死角，本机器要求能够直线行走、并能 360 度转向，而且在转向过程中保持一定的稳定性和准确性，为了达到以上要求，综合考虑工作情况要求，车轮的安放位置简图如图 3。图 2 外型框架图Fig.2 Appearance framework 两个电机通过联轴器分别直接驱动直轮。直轮及万向轮均安放在各边架的5中心位置，装配时需要画线和钻孔安装，电机通过弧形铁皮用螺栓固定在底部支架面。直轮直径尺寸为：110mm直轮中心高为：55mm行走电机尺寸：36mm80mm万向轮车轮直径为：56mm其行走情况如下：直线前进：当电机 1 和电机 2 同时正向转动时，机器直线前进。直线后退：当电机 1 和电机 2 同时反向转动时，机器直线后进。左 转：当电机 1 反向转动，电机 2 正向转动时，机器左转。右 转：当电机 2 反向转动，电机 1 正向转动时，机器右转。5.2 车轮驱动电机选择在工业企业中，大量应用电动机去拖动各种生产机械，如在机械工业、冶金工业、化学工业中，机床、抽水机、鼓风机等用大大小小的电动机来拖动；在自动控制技术中，各式各样的小巧灵敏的电机也广泛的作为检测、发大、执行和解算元件应用在各种产品中。6图 3 车轮安放位置示意图Fig.3 Wheel placement of drum 由于直流电动机机械性能优良，过载能力强。我们所使用的电机一般为直流电机，主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。直流电机的控制简单，性能出众，直流电源也容易实
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