羽毛球自动发球机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘    要  羽毛球 运动 是一项动作精细，技术复杂多变，对抗激烈的竞技项目。当今世界羽毛球运动水准已发展到一个新的水准，它不仅要求运动员具有成熟的技术，灵活多变的战术，而且更需要良好的身体素质。可见运动员的心 、身、 体的统一，是取得优异成绩的重要保证。 基于这点思想我设计了一种可供羽毛球运动员训练的羽毛球发球机，它主要由支撑系统、传动系统、发射系统及自动进料系统构成。其中在发射系统中，采用电机压缩弹簧，利用弹力将羽毛球发射出去，自动进料系统则拟采用槽轮机构带动皮带轮间歇式的转动，从而将羽毛球送入发射管口。本羽毛球发球机非常适合运动员及初学者使用，目前我国在这方面已取得了一点成就，但相比国外来说，我们国家在发球准确性及频率方面还相差甚远，因此需要更加完善。  关键词 ：羽毛球发球机    发射    自动进料    槽轮    间歇运动  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 he is a is to a it to s is I on to to be to it by In to to in at an in is is is        文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目     录  第一章    概述   4 目前国内外关于羽毛球发球机的研究现状和发展趋势   4 本课题的来源与现实意义   4 第二章    羽毛球自动发球机总体的介绍与研究基础   6 发球机总体的构造与布局   6 发球机的工作原理   7 第三章    传动系统的设计简介   10 第四章    发射系统的设 计简介   12  第五章    自动进料系统的设计   18 选电动机型号   18    19 齿轮结构设计     20 设计高速轴   23 设计低速轴   27 设计槽轮机构   28 第六章    自动进料系统的高速轴的可靠性分析     31 参考文献  35 结束语  36 致谢  37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第一章    概述   目前国内外关于羽毛球 发球机的研究现状和发展趋势  随着我国体育事业的蓬勃发展，现在的体育训练器材已经多种多样 ,如排球抛球机、乒乓球发球机、足球发球机等都早已见于应用 ,但羽毛球发球装置却未出现 ,这与其本身的设计难度有关 ,首先其发球动作要求比较复杂 , 为满足运动员的训练要求，发球机需要可发射定点球、高抛球、变速球等多种模拟现实比赛的球，其次还有羽毛球不像足球乒乓球那样为规则的球体 , 羽毛部分容易受到损伤，这就给设计带来难度，由于以上原因使羽毛球发球机的要求很高，目前国内还没有专业人员进行类似的研究。  目前，体育产业化的每年产值已达 到 2000 亿美元。发球机投放市场和使用将填补国内空白，随着国家对羽毛球运动的重视，各类专业队的训练型发球机总需求量至少 1500套，选拔测试用发球机由于他的特殊作用，需求量较少。另外，随着全民健身运动的发展，各类健身场馆的发展也很快，应用于城市健身场馆的发球机需求量至少为 3000 套，由于羽毛球运动不受场地的限制，各类公共场所也可设置羽毛球发球机供人娱乐，全民健身发球机的需求量若干套。   本课题的来源与现实意义  为了提高羽毛球运动员的运动水平，倡导更加健康文明的生活环境，使我国人民具有强烈的体育运 动意识，加快我国经济的发展， 目前我国体校还没有类似发球机，为了满足体育运动的需要， 我们拟设计了一种羽毛球自动发球机。 该羽毛球发球机 主要用于羽毛球运动员的训练，提高实战性和训练效率，使运动员达到更高的竞技水平，同时也可用于全民健身，提高全民素质。 本次研究将 开发出具有自主知识产权的、经济实用的羽毛球发球机（运动员训练发球机、选拔测试用发球机、全民健身用便携式发球机），对备战 2008科技奥运，振兴体育装备业，具有重要的社会意义和很高的推广应用价值。  长期以来，由于各地对羽毛球运动的重视程度不同，致使该项运动发展也 不平衡。有一部分省、市、自治区只顾一时一事的利益而缺乏战略眼光，他们以该项运买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 动国内水平较高，在比赛中难以夺牌为由，或则下令 “ 暂时不设此项 ” ，或则随意调整，砍去这个项目，而看不到羽毛球运动是中国的强项这一根本基点，这就影响了 我国羽毛球运动普及范围不大，竞争面不广，从而有碍我国该项运动的人才输送和技术水平的进一步发展与提高。  在训练问题上，由于羽毛球运动技术性强，各地都重视基本功与基本技术的训练，加强了身体训练，技、战术训练也有针对性，这些都说明了训练上有所前进。但应该说，我们在训练改革上的步子迈得还不够大 。必须清醒地看到，我们在训练上还有很多不足和总是急待解决。如训练中盲目性较大，培养新秀时急于求成，未能总结出一套适合本地区和本队特点的训练方法等。这就给我们的训练工作提出了一个新问题：改革训练，利用羽毛球发球机训练基本功和基本技术，将我们的羽毛球训练工作转到依靠科技发展的轨道上来。这是形势和事业的需要。唯有如此，我们才能接受新时代的挑战 。   我国羽毛球运动的科研工作起步较晚，见诸刊物的 像 样的专业论文寥寥无几，科研工作只是停留在一般的调查研究和经验总结上，由于没有相关的专业技术人员以及资金的 短缺，很难给羽毛球运动提供相应的硬件设备。  基于以上的一些问题及在现实生活中的所见所闻，我在指导老师的带领下，我们拟设计了羽毛球自动发球机，它集支撑系统、传动系统、发射系统与自动进料系统于一体，能朝多个方位自动发球，我的设计任务是设计它的自动进料系统，发球机可随时供运动员训练，减少了人力的支出，该装置整体构造比较小巧，适合户外训练，携带方便，是现代生活健身的一个不可或缺的体育器材。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章    羽毛球自动发球机总体的介绍与研究基础   发球机总体的构造与布局  其实目前在国内外出现最多的是乒乓球发球机，并且应用得最为广泛，这可能与乒乓球构造简单有关，因此设计其配套的发球机也相对来说显得轻而易举，而羽毛球发球机根据羽毛球构造来设计就复杂了，羽毛球相互之间的摩擦力太大，不能一次装载数个羽毛球然后依次发射，本次设计的这个羽毛球自动发球机，其实也只能是半自动的，因为它需要人工向传送带放球，它的优点是可向多方位发射球，发射管可上、下、左、右调节，根据运动时人自身需要而定，具体外形图如下：  羽毛球发 球机整体图  在左图上，最下面是运动小车，也就是支撑系统，其次往上依次是传动系统、发射系统，右边的是我设计的自动进料系统，整体来说它比乒乓球发球机大一点，目前，在发球机的领域内，发展较为完善的是乒乓球发球机，对市场上出现的几种乒乓球发球机的原理及构造都有了一定的了解，乒乓球发球机主要采用了能量守恒的原理来设计制作的。它首先将弹性拨片旋转，当弹性拨片遇到挡块阻挡后发生弯买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 曲变形，产生弹性势能。当弹性拨片由于弯曲变形而滑过挡块后，它将迅速恢复原形状并由弹性拨片的前端击打乒乓球的中后部。将弹性拨片的弹性势能 转化为乒乓球的动能，从而使乒乓球产生一定的初速度，达到发射乒乓球的目的。本羽毛球发球机和市场上现有的羽毛球发球机相比，具有以下几个特点： (1) 机械机构简单可靠。本发球机的主要机械结构仅为弹性拨片的旋转，由于其机械结构简单可靠，从而使得本羽毛球发球机发球连续、准确，无卡球现象发生。 (2) 成本低廉。本羽毛球发球机 90%以上的材料均为中常见的废弃物品回收利用而制成的，所以不仅降低了制造成本，而且达到了保护环境的目的。 (3) 适合初学者使用。由于市场上所销售的同类产品均是为水平较高的乒乓球爱好者设计的，其发球形 式多种多样，很不是适合初学者使用，而本发球机发出的乒乓球路线单一、落点准确，非常适合初学者为了练习羽毛球基本功而使用。  主要创新点   （ 1）用击打方式将球击出，不同于常见的旋转摩擦方式；（ 2）利用弹性拨片遇到挡块而产生的弹性变形来对羽毛球进行弹射；（ 3）用钢丝做成杠杆式搅球杆，在集球器中连续旋转搅拌球，通过对乒乓球发球机的研究，可以集百家之长，运用到我的设计当中。   发球机的工作原理  1）发射管的组成  该羽毛球发球机的发射管主要由蜗杆、蜗轮、齿轮、齿条、拨爪、枪栓、松钩、球拍、发射弹簧、 发射座、弹簧底座、齿条导轨等主要部件组成。  2）工作原理  羽毛球发射由三个运动组合实现，机架筒身的转动，发射简的上下摆动，以及弹簧的弹射。由筒射转动和发射筒的上下摆动复合实现面向球场的全方位各角度发射，符合运动员训练的基本要求。   发射管安装在机座上，机座安装于运动小车上，便于在训练场地移动放置，发球过程中，发射管的底座可以在水平面内转动，发射管可在铅垂面内摆动，两个运动的组合，可以满足发射管发球的角度和方位，羽毛球进入发射管后，有定位环限位，压缩弹簧在齿轮条的驱动下被压缩，达到预定行程后，在不完全齿轮的 作用下，齿条自动脱离电机齿轮，与压缩弹簧联结在一起的球拍迅速将球击发出去，机器启买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 动后，整个运动循环由单片机自动控制，并能按实际需求编制程序以完成不同的工作动作要求，不需要人力操作。  3）  各主要部件工作效用如下：  2 3 5 7691011841（ 1）蜗杆：  传递驱动电机的运动并将回转运动传递于蜗轮。  （ 2）  蜗轮：由蜗杆带动，使与其安装一起的发射管完成水平方向的运动。  （ 3）  齿轮：传递驱动电机运动，将回转运动转化为齿条的直线运动。  （ 4）齿轮驱动电机：  驱动齿轮回 转运动。  （ 5）  压缩弹簧：由压缩状态释放，将羽毛球击发出去。  （ 6）  齿条座：  固定安装于发射管上，便于齿条安装并通过其上的导轨限制齿条的运动方向。  （ 7）齿条：  通过直线运动将与其联结的弹簧压缩。  （ 8）拨爪：因其固定安装于齿条上，故能与齿条一起运动并压缩弹簧。  （ 9）发射管：  便于羽毛球安放并为其发射提供导向作用。  （ 10）  定位环：  为羽毛球发射前在发射关内限位。  （ 11）  球拍：  传递压缩弹簧的运动，拍击羽毛球将其击发出发射管。  4）  该机器的主要创新点  （ 1）  将弹簧巧妙运用，作为发射 动力。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 （ 2）  将一完整齿轮去掉几个齿成不完全齿轮，完成齿轮齿条相对运动过程中的脱钩。  5）  该机器和乒乓球发球机的区别  （ 1）  发球难度比乒乓球大，这也是目前没有成熟的羽毛球发球机商品问世的原因。乒乓球是尺寸规范的球体，便于分隔和定位，羽毛球虽然也有尺寸规格，由于尾部带有羽毛，造成了分隔和定位的困难。  （ 2）  发球原理和乒乓球发球机不一样 ,乒乓球发球机是利用摩擦力将球发出去；本羽毛球发球机是运用机构创新 ,借用弹簧力推动球拍将球击发出去。  6）  自动进料系统的组成  （ 1）  它由减速器，槽轮机构，和一个皮带轮组成，其中减速器里是一对大小直齿锥齿轮，布局是交错式，槽轮机构包括一个转臂和一个槽轮。  7）  工作原理  当电动机发动时，由 V 带动输入轴转动，通过齿轮的啮合，将转矩带给输出轴，由于槽轮机构联接在输出轴上，因此转矩又传递给槽轮机构，槽轮和转臂的转向相反，当转臂做等速连续旋转时从动槽轮时而转动时而静止地做单向步进转动，从而带动皮带轮间歇转动，由于皮带轮是匀速转动，羽毛球相对其是静止的，当羽毛球伴随皮带一起向前转动 到达转轮边界时，羽毛球自然会作平抛运动，以一个弧线落入发射管口，从而实现了自动进料。  8）  该系统的不足之处  由于设计水平有限，暂时没能设计出能自动向皮带装载羽毛球的装置，目前在市场上或是在研究学术里还没出现过这样的装置，所以还需人工作用，因此本羽毛球发球机从严格意义上来说也只能算是一个半自动发球机。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第三章    传动系统设计简介   发射电机中的齿轮设计  弹射由电机提供动力源，经齿轮、齿条机构转化成直线运动，带动拨爪拉动枪栓使弹簧压缩达到行程后，由斜滑块使拔爪松开，弹簧射 羽毛球。  齿轮：材料选用 45 钢，齿面硬度为 250  齿条：材料 面硬度为 225  查机械设计简明手册图 6 li m 3 380H M P a ；li m 4 354H M P a ； （表 6则  l i m 33 380 2 9 2 . 31 . 3   l i m 44 354 2 7 2 . 31 . 3   查图 6  9 2 ;F M P a 7 8 ;F M P a （表 6则  l i m 33 92 5 7 . 51 . 6   l i m 44 78 4 8 . 81 . 6   精度等级： 8 G K G B 1 0 0 9 5  查 表 6 取载荷系数  齿宽系数  取齿数： 12Z  压力角： =20  查图 6形系数1 Y 2 则  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 112 . 9 0 . 0 5 5 7 . 5 222 . 2 2 0 . 0 4 5 4 8 . 8 因11 22，取 11设计  模数 m 31233 22114 4 1 . 5 2 7 0 1 0 0 . 5 4 . 6( 1 ) 0 . 2 6 2 6 考虑磨损，模数要加大 10%， 4   m  查表 6模数 5m  齿轮如下图：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第四章   发射系统的结构设计简介   发射管的构造  发射管   定位环  球拍  发射座   发射弹簧   弹簧底座  如下图：  球拍：球拍是与羽毛球直接接触，一端要用牛筋绷成网状，另一端固定在发射座上，为了减轻重量，球拍钻中孔，挖外槽。球拍外径需比发射管内径略小，固定端外径取 63。与球接触端可略小取 61，与发射座用螺钉连接 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 如下图：   发射座的设计   弹簧弹射时直接弹射发射座，发射座在发射管内要运动稳定，需要有导向面，因此需要一定厚度 t=30为了保持弹簧弹射时正确位置，可把发射座阶梯轴小的一端与弹簧内孔配合，可根据弹簧尺寸确定大径 64，小径 38。  如下图：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 发射弹簧的参数计算  弹簧参数根据羽毛球的初速度以 及发射座与球拍质量确定。  c=(d,初选 c=5    D=60   d=10 c=6    D=50   d=7 c=7    D=45   d=5.6 c=7    D=50   d=6 c=7    D=40   d=5 取 c=7,   D=40,   d=51470B M  ， 50， m 50 0 . 4 0 . 4 1 4 7 0 4 d  m a d=5    035h 65250650 65040m i nm a x m a xm a x  压缩功率 ： m i  圈数 ： m a x 7 9 0 0 0 6 5 51 4 . 3 1 58 m a x 8 6 5 0 7 33C 圈  两端各并紧一圈，则总圈数  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 n1=n+2=17 圈  极限载荷 ：  650  n  l i 8 1 5 8 1 2 . 5 7l i m 857 9 0 0 0 5n F C         m a m a x 8 1 5 6 5 0 7 687 9 0 0 0 5n F C   84068m a xm  m i n 7 9 0 0 0 2 8 5 268m i n 338 8 1 5 7 1 节距 ： a x 1  . 5 1 5 1 . 5 5 1 5 7 . 50 n p d p 1 0 m a  a r c t a n a r c t a n 0 . 1 7 3 9 . 8D 3 52K F    展开长度 ： n  o s 1735c o s 12 b= ) 根据外径要求 ，初选 C=7 由 C= 2/( ) /D d d 得 d=由表 16得选用 C 级碳素弹簧钢丝时，B=1570  查表 16 =1570  故可得弹簧丝直径为 d 原假设 差较大，故应重新设计。  改选 C=6， K= d=4 查表 16520B =608  较核所选直径 KF m a x 1 . 2 5 3 5 0 0 61 . 6 = 1 . 6 m m = 3 . 9 8 m 计算得出的 确定 4d , 2 24D 2) 有效工作圈数  变形量图 16定，即  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 m a xm a xm a x m i  0 0 2 0 0F =查表 16得 G=79000以由式（ 16  m a x 33m a  0 0 0 1 6 . 7 48 8 5 0 0 6C =取 n=虑到两端各并紧一圈，则弹簧总圈数  1n=n+2=3) 确定变形量实际最小载荷m a xl i m 500 6250 . 8 0 . 8F 因为工作圈数由 为 弹簧的变形量和最小载荷也相应有所变化。按式（ 16将别代替  得  3 3l i ml i  6 . 5 6 2 5 67 9 0 0 0 4n F 2 2 m m m m  将别代替  得  3 3m a xm a  6 . 5 5 0 0 67 9 0 0 0 4n F 1 7 mm  按图 16m i n m a x (1 7 . 7 7 1 0 )h mmm i nm i n 337 9 0 0 0 7 . 7 7 48 8 6 . 5 6 (4) 求弹簧的节距 p、自由高度0H、 螺旋升角 和簧丝展开长度 L 在  取1= 则无载荷作用下弹簧的节距为  m a  7 . 7 76 . 5 0 . 3dp n 1232 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 端面并紧磨平的弹簧自由高为  0 1 . 5 ( 6 . 5 7 . 2 3 1 . 5 4 )H n p d 5 2  5m m m m取标准值   0H=52  无载荷作用下弹簧的螺旋角为    27 . 2 3a r c t a n a r c t a n 5 . 4 824 基本满足 5 9的范围。  弹簧丝的展开长度    21 / c o s 2 4 8 . 5 / c o s 5 . 4 8L D n 6 4 3 5) 稳定性计算    02/ 5 2 / 2 4 2 . 1 7b H D 采用两端固定支座， b=不会失稳。  如下图：  l i m =625NF m a x =500NF m i n =196纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第五章    自动进料系统设计   选电动机型号  1）、本羽毛球发球机机身比较轻，工作环境无特殊要求，一般是供羽毛球运动员练习或是个人娱乐使用，可随时工作，对于自动进料系统而言，需要其具备能向发射关能连续进球的功能，工作载荷比较小，且工作平稳，拟选取电动机功率为   2）、   41i ，直齿锥齿轮减速器传动比为 2 32i ，则总传动比合理范围是 'i =4 12，电动机转速可选范围是 7 5 0 3 0 0 0 / m 则一共有如下几种方案：  方案有  电动机型号  额定功率（   同步转速（ /  满载转速（ /  1 132 2 000 2900 2 132 4 500 1400 3 160 6 000 970 4 160 8 50 720 综合考虑减轻电动机及传动装置的重量和节约资金，选用第二方案 ，因此选用电动机型号为 132 4，其主要性能如下表：  电动机型号  额定功率（   同步转速（ /  满载转速（ /  额定转矩  最大转矩  132 4 500 1440 要外形与安装尺寸：  中心高()外形尺寸  安装尺寸()轴身尺寸  平键尺寸()H L （ + B D E F 32 515 345 315 21 178 38 80 10 41 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19  V 带传动设计  1）  确定计算功率 c  c  =        _工况系数，查机械设计相关内容取 c =3  2）  选 由机械设计课本可查得 型，由表 5 32查得小带轮直径为 1d =80核算带速 11 6 . 7 8 /6 0 1 0 0 0m s ，符合 5V 25 求传动比，分配传动比时考虑到齿轮尺寸太大，增加制造困难，通常取圆锥齿轮的传动比 1i 取 i =3。  3）  则大带轮直径为 2d =i 1d =240据 2d 的标准值取 2d =236  4）  确定中心距 a 与带长 d  （ 1）初选中心距 0a  1d + 2d ） 0a 2（ 1d + 2d ）   则 221 0a 632，初选 0a =225 （ 2）初算带长 确定带长 a   2 0a +2（ 1d + 2d ） + 22124 0 =2 225+496+27=973，查课本机械设计得 1000 （ 3）确定中心距 a  1 0 0 0 9 7 32 2 5 2 3 8 . 50 22LL a m m 0 . 0 1 5m i na a L m   0 . 0 3m a xa a L m   （ 4）验算小轮包角 1  2 3 6 8 0211 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 3 1 4 2 . 5 1 2 01 2 3 8 . 5dd a 功率增量   0长度系数  ，包角系数   0 . 7 0 . 1 7 0 . 8 9 0 . 8 9 0 . 9 80 0 0P P P （ 5） = 3    选取 Z 根  （ 6）确定初拉力 0F  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 保证 V 带 具 有 一 定 寿 命 的 单 根 V 带 适 宜 的 初 拉 力 是2 . 5500 20 KP cF q 轮结构设计  1）  选择齿轮材料，确定许用应力  小大齿轮均为直齿锥齿轮，选用 45 钢，小齿轮调质，由表 5 32b 查得硬度为 229 286大齿轮正火，硬度 169 217图 5得2 2 0 , 2 1 0l i m 1 l i m 2M p a M p ，由图 5 33b 查得6 0 0 , 5 5 5l i m 1 l i m 2M p a M p  2 2 0 2l i m 1 1 3 3 81 1 . 3m i  0 2l i m 2 1 3 2 32 1 . 3m i   p a M p   p a M p F 600l i m 1 1 1 6 0 01 1m i i m 2 1 1 5 5 52 1m i  Z M p a M p   Z M p a M p  H 取 2P  2）  按接触疲劳强度设计  当一对齿轮为钢制时，有 232460 131 1 0 . 5 P （ 1）计算小齿轮名义转矩  7 . 519 5 5 0 9 5 5 0 . 7 3 . 8 4 701 m N （ 2）选取齿宽系数    （ 3）选取载荷系数  因小齿轮悬臂布置，取  （ 4）初算小齿轮大端分度圆直径   23 2 4 6 0 1 . 5 7 3 . 8 43 8 8 . 7 61 0 . 3 2 . 51 0 . 5 0 . 3 5 5 5d m m m m （ 5）确定齿轮齿数与模数  选取 261z ，则 2 . 5 2 6 6 521z 大端模数 8 8 . 7 61 3 . 4 1221dm m ，查表取  （ 6）计算主要几何尺寸  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 3 . 5 2 6 9 1113 . 5 6 5 2 1 422d m z m md m z m m 锥距   22 220 . 5 0 . 5 0 . 5 9 1 0 . 5 2 2 7 . 5 1 2 2 . 512R d d m m 齿宽   20b R m 分度圆锥角   1a r c t a n 6 8 . 21 2z z 9 0 2 1 . 821 分度圆直径   d   9111d m z m m  21422d m z m m   齿顶高       3 . 512h h m m 齿根高    2 4 . 212h h m m 齿高   h     2 . 2 7 . 712h h m m m 顶隙   c      0  m m m  齿顶圆直径  2 c o s 9 1 2 3 . 5 c o s 6 8 . 2 9 5 . 2 61 1 1d d m m   2 c o s 2 1 62 2 2d d m m 齿根圆直径     4 c o s 8 8111d d m m 2 . 4 c o s 1 9 4222d d m m 齿顶角    a       a r c t a n 1 . 6 412 h 齿根角    fa r c t a n 1 . 9 612h   顶锥角    a        6 8 . 2 1 . 0 4 6 9 . 8 41 1 1  2 1 . 8 1 . 0 4 2 3 . 4 42 2 2 根锥角    f6 8 . 2 1 . 9 6 6 6 . 2 4111 2 1 . 8 1 . 9 6 1 9 . 8 4222 大、小齿轮外形轮廓图如下：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 a 大直齿锥齿轮  b 小直齿锥齿轮  3）  校核齿根弯曲疲劳强度  2360 122 1 0 . 51F F s F pb m （ 1）确定 /p的最大值  '"2611a r c t a n a r c t a n a r c t a n 2 1 4 8 51 652 "9 0 6 8 1 1 ' 5 521 1 281 c o s 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 2 1742 c o s 2由课本机械设计查得  ，   1 4 . 1 5 0 . 0 1 2 33381Y 2 3 . 9 0 0 . 0 1 2 13232Y 因为 12p，所以校核小齿轮即可。  （ 2）校核小齿轮的齿根弯曲疲劳强度   2 3 6 0 1 . 5 7 3 . 8 4 4 . 1 5 1 2 8 . 2 711 223 6 . 7 5 3 . 5 2 6 1 0 . 5 0 . 3 M p  p 故齿根弯曲疲劳强度足够。   设计高速轴  1）  该轴无特殊要求， 选用调质处理的 45 钢， 640 ，其外形尺寸如下：2）  初步估算轴径  按扭转强度估算输入端联轴器处的最小轴径，按 45钢，取 110C ，输出轴功率 7 . 5 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 9 7 . 22 1 1 2 3 。  齿数比为 65 输入轴转速为 14401 5 7 6 / m i  . 5 由 7 . 223 31 1 0 2 5 . 5m i n 5762n ，即为安装大带轮的直径，该轴上有键槽应加大 5%，并圆整，取 27d ， a 为轴肩高度，取 a =  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 则 ' 2 3 21d d a m m  ' 1 521d d m m     取 ' 382d  取 ' 323d  3）  轴的各段长度设计  在本羽毛球发球机的自动进料系统中，轴承选用深沟求轴承承受径向载荷，也能同时承受双向轴向载荷，其极限转速高，结构简单，价格便宜，应用最广泛。我在这个设计中拟采取深沟球轴承 60070000 型 ，轴承宽度 B=14 D=62， d=35，  1   ,因此选轴的第二段长度为 421l ，其他各部分长度分别为 40l 、 802l ，已知齿宽为 301B ，则轴的第四段长度为403l 。  4）  轴的结构工艺性  主要考察轴的强度验算  先做出轴的受力计算简图，取集中载荷作用于齿轮及轴 承中点。  图（一）：  1）  齿轮上作用力的大小  转矩      33 7 . 229 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 1 9 . 3 7 52 5762PT n 圆周力     2000 2 0 0 0 7 3 . 8 42 19091 7 7 . 3 51 径向力   ' c o s t a n c o s 1 9 0 9 t a n 2 0 c o s 6 8 . 2 2 5 41 1 1 1 1F F F Nr r t 轴向力   ' s i n t a n s i n 1 9 0 9 t a n 2 0 s i n 6 8 . 2 6 3 91 1 1 1 1F F F Na r t 法向力       / c o s 1 9 0 9 / c o s 2 0 2 0 3 11F F Nn t 且          12 ， 12 ， 12  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 1 0 . 5 1 0 . 5 0 . 3 7 7 . 3 51 1 1d d 2）  求轴承支反力  水平面上支反力见图（二）， 1 1 9 0 9 9 5 4 . 522F   垂 直 面 上 支 反 力 见 图 （ 三 ） ，'' c o s s i n 2 5 4 6 8 . 7 c o s 6 8 . 2 1 9 0 9 s i n 2 0 6 4 91 1 1 139 5 4 . 5 2 0 1 0 1 9 . 0 9  F F NA r r   3）  画弯矩图，见图（二）、图（三）、图（四）  截面处弯矩为  水平面上弯矩： 39 5 4 . 5 2 0 1 0 1 9 . 0 9   垂直面上弯矩：  '32 0 1 0 6 4 9 1 2 . 9 8   '3 912 0 1 0 6 4 9 6 3 9 1 0 4 2 . 0 5 M N 合成弯矩： 2 ' 2 2 21 9 . 0 9 1 2 . 9 8 2 3 . 0 8  M N 2 ' 2 2 21 9 . 0 9 4 2 . 0 5 4 6 . 1 8  M N 4）  画转矩图，见图（五）   7 3   m  5）  画计算转矩图，见图（六）  单向回转，视转矩为脉动循环  1 0 ，截面   2'2 2 4 . 0 3  2M M T N  B 2'2 4 6 . 6 6  T N   图（二）：水平面受力与弯矩图  买文档就送您 纸全套，