羽毛球发球机发球机构三维结构设计(8)
弹簧内径 mm （3-15）
自由长度 mm （3-16）
最小载荷下的长度 mm （3-17）
最大载荷下的长度 mm （3-18）
工作极限载荷下的长度 mm （3-19）
经验算，实际极限变形量 < （3-20）
实际极限载荷 > N （3-21）
所以，选取的拉伸弹簧可用。
3、凸轮的选择
这次使用的凸轮是由两个圆组合而成的，两个圆心相距2mm,下面则是计算两个圆半径的过程。
（1）凸轮撑起的最大角度
如图3.14，此为凸轮撑起的最大角度，已知 mm， mm， ， ， 。
图3.16 凸轮撑起的最大角度
由以上公式得凸轮的最长边为27.6mm，最短边为25.8mm。凸轮中心距 点为
34mm。
（2）凸轮撑起的最小角度
如图3.14，此为凸轮撑起的最小角度，已知已知 mm， mm，
为直角三角形， 。
图3.17 凸轮撑起的最小角度
根据已知条件算得， ， ， （3-27）
mm， ， mm， （3-28） ， mm （3-29）
由以上公式得知，凸轮的最长边为27.5mm，最短边为26.2mm。凸轮中心距 点为34mm。
综合计算得凸轮的最长边为27.6mm,最短边为26.2mm，凸轮中心距 点为34mm。
电机的选择
（1）步进电机
在发球装置中，分别在控制夹持机构上下摆动和加紧，张开的地方放了42BYG010型步进电机，它的各项数据如表3-2
表3-2 42BYG010型步进电机技术参数
型号 相数 电压 电流 电阻 电感 静转矩 机身长 出轴长 质量
单位 V A Ω
mH N•m mm mm kg
42BYG010 4 2.4 1.2 2 1.3 0.1 33 18 0.2
图3.18和3.19为42BYG010型步进电机的二文图，三文图的演示：
图3.18 步进电机二文图 图3.19 步进电机三文图
3.3.3 发球装置中零部件的三文展示
图3.20为发球装置的二文图，图3.21为发球装置的三文图。发球装置是发球机的核心，在所有装置中起主导作用。它由箱体，夹持机构，拉簧，凸轮，步进电机，旋转台，U型槽，弹簧片，电磁铁，齿轮，轴承，轴承座，套筒，传感器等零部件组成，简单的说就是由发射装置和运送装置组成。电机驱动夹持机构让它做往复的四分之一个圆的径向圆周运动，夹持机构的夹紧与复原则交给夹持机构下端的拉簧和凸轮以及带动凸轮旋转的电机来解决。电机带动凸轮旋转，从而带动夹持机构下端拉簧的伸长和复原，当夹持机构经过球筒下端时，此时电机带动的凸轮正好转动到最小直径上，此时拉簧复原，让夹持机构可以夹紧羽毛球球托，当夹持机构运动到两个摩擦轮上端时，电机带动的凸轮正好转动到最大直径上，此时拉簧被拉开，夹持机构张开， 羽毛球落入旋转台的 U型槽内，被片弹簧击出，从而达到发球的效果。
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