使用SolidWorks设计自动投石机

编程基础 • 2024-12-07 17:57 • 阅读 12

设计灵感

灵感来源于某天在哔哩哔哩刷到的一个投掷装置的视频：投掷装置原理解析【VEX IQ 2021-2022 Pitching In 】_哔哩哔哩_bilibili

觉得这个装置很巧妙，想通过solidworks自己制作一个成品复现一下，顺便可以制造出来。

一个杠杆式的投石机我觉得至少包括这几个部分：

首先投掷臂的功能是转动从而将弹丸从一端抛出，它相当于一根杠杆，杠杆的话就应有长端和短端，前者运动速度快，后者运动速度慢。显然放置弹丸应该在长端放置，而短端应该接能量储存装置，便于把储存到的势能转化为杠杆的动能。

杠杆应有支点，支点应靠近在短的一端，所以在短的一端附近打孔

杠杆应和传动装置连接，而传动装置的作用是使动力源输出的动力能传递到投掷臂上，传动装置和投掷臂连接的位置没有特殊要求。但参考在视频中看到的位置，故将其放置到靠近长端处。

最后就是放置弹丸的“勺子”了，将其设计成一个勺子的形状，放置在长端。

最后设计出来的样子如下：

投掷臂

支架的功能除了能给投掷臂提供支点外，还兼具作为各组件的安装平台的作用。目前确定了支架上要安装投掷臂，所以应留出支点的位置；另外动力源也要安装在支架上，所以要留出动力轴的孔。最终设计成如下结构：

动力源采用转速较慢而扭矩较大的减速电机，转速慢是为了留给投掷臂填充弹丸的时间，扭矩大是为了能更好的拉动投掷臂蓄力。另外还设计了一个外壳包住减速电机，并将其一并固定在支架上，防止电机本体和输出轴连轴转的情况发生。

能量储存装置采用一个简单的皮筋完成，方便好用。

传动机构也是灵感来源，其采用了曲柄摇杆机构作为主要结构，利用摇杆的急回特性来使投掷臂大幅度摆动，做出投掷弹丸的动作。采用一根挡杆巧妙地挡住连杆，使其能带动曲柄继续蓄力，完成连续投掷。

传动机构

采用激光切割的木板拼成，实物如下：

这个小东西花了我一天半时间，所有的尺寸都是看着视频里大概估计的，没想到还能动!后续的话还有很大的并优化空间，暂且记录一下自己的DIY!

今天的文章使用SolidWorks设计自动投石机分享到此就结束了，感谢您的阅读。