虽然爱好乒乓球运动的人越来越多，但 往往由于缺少陪练人员或者陪练的发球力度、 角度、远近距离及球的旋转等技术发挥 不稳定而导致训练效果欠佳，所以为解决这 些问题而设计一机器帮助他们。
机构设计数据
乒乓球直径d=40mm 发球时的速度v=10~30m／s 乒乓球发球机发球频率f=30~50个／分钟 乒乓球发球机发出的球需带旋度 乒乓球在距乒乓球台300mm的高度释放
乒乓球发球机的设计
指导教师：宜亚丽 团队成员： 温晶晶 张津玮 杜晓东 张仁奎
组员分工
温晶晶：图解法分析机构的运动 张津玮：解析法分析机构的运动 张仁奎：三维建模及运动仿真 杜晓东：说明书的整理及书写
设计背景
乒乓球是我国的国球， 从乒乓球外交的大球小球， 到多次包揽整个赛事的所 有冠军，乒乓球越来越受 到国人的喜爱。
0.18
0.16
a=0.064;
0.14
e=0.050; 0.12
b=0.149;
0.1
c=4.2; f1=sin(x); d=a/b; f2=a*(cos(x)+1/d-d/4+d/4*cos(2*x)); f3=(-a)*c*(f1+d/2*sin(2*x));
0.08
0
1
2
3

0.2
0.1
0
-0.1
f4=(-a)*c*c*(cos(x)+d*cos(2*x));
-0.2
plot(x,f2); plot(x,f2);title('滑块位置Xc'); plot(x,f3); plot(x,f3);title('滑块速度Vc'); plot(x,f4); plot(x,f4);title('滑块加速度a');
160mm，滑块 的长 度为50mm，宽高度为42mm， 初始位置
铰链C距齿轮竖直轴线40mm。 数据计算：由工作行程160mm可得杆 5尺寸
传动机构的尺寸设计与计算
l5=185mm，滑块通道长度为 210mm，由乒乓球直径 40mm得落球口距通道最右端10mm， 再由几何关系 计算可得各杆尺寸如下 l1=l2=64mm，l3=l4=149mm 4、发球装置的设计
啮合。要求齿数， 分度圆半径相同
考虑到发球口轴线与推杆轴 线重合
设计底座厚20，齿轮厚10 定齿轮分度圆直径d=150 采用标准齿轮标准安装啮合
模数m=7.5 齿数=20 压力角α=20° 齿顶高系数ha*=1 顶隙系数c*=0.25 由发球频率f=40个/分计算得齿轮角速 度
ω=（2π*40）/60=4.2 rad/s 3、送球装置的数据设计 已知条件：乒乓球直径D=40mm 初始数据：定滑块的工作行程为
-0.3
-0.4
0
1
2
滑3块 加 速 度4a
5
6
7
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
0
1
2
3
4
5
6
7
谢谢！
已知条件：乒乓球直径D=40mm， 乒乓球发出的速度
V=20m/s
设计过程：
发球机内有两个摩擦轮，可将球以 所需的速度发出发出
（当两个摩擦轮速度相同时）
（当两轮速度不同时）
设计机头100 宽60 摩擦轮直径25 厚度 20
三维图像
传动系统演示
程序代码
0.22
滑 块 位 置 Xc
0.2
x=[0:pi/50:2*pi];
设计方案与原理
方案A：方案A所示的 送球机构是如图所示 的偏心轮机构。当偏 心轮以ω 的角速度逆 时针转动时，滑块2 随1转动因而带动3 进行左右间歇移动， 从而实现间歇将球4送 至发球机构。
设计方案与原理
方案B是采用带有凹槽 的转轮。球靠自身重 力落入凹槽内，通过 轮的逆时针转动将球 送入送球道内。球在 球道内排成一排，后 面的球将前面的球顶 到发球装置，
乒乓球发球机结构简图
利用曲柄七杆机构实现 64
间歇送球。由于该机构 R75
149
有两个自由度，我们用
185 50
齿轮副将其封闭为一个
自由度
传动机构的尺寸设计与计算
1、自由度的计算 F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1 2、齿轮机构的数据设计 已知条件：发球频率为40个
每分钟 齿轮参数：齿轮1与齿轮2相