一、概述:
精选型机械设计零件陈列柜是根据机械设计(零件)课程基本要求设计制造的实验设备。陈列柜通过机械零件模型或实物,配合相应的图文资料,形象地展示与解说机械设计的基本知识,加强学生对通用机械零件的类型、结构特点及其设计的感性认知,为进一步学习机械设计奠定基础。
二、技术规格:
(1)全套陈列柜由18个单体陈列柜组成,每柜均单独配有触控同步语音解说系统,陈列柜体外形尺寸:1200×530×1900㎜;尺度比例设计符合人机工程要求;
(2)陈列柜体采用1.0mm冷轧钢板喷塑(或铝木结构)制作,柜体刚性好,外形美观大方;柜内陈列面板为超豪华铝塑夹层板,承载性好;
(3)柜内上部印有中英文陈列柜名称,方便识别;
(4)柜顶部罩板内装有照明日光灯,符合人机工程要求;
(5)柜下部设有柜箱,方便存放单个模型、实验箱及相关实验文档。
(6)柜背设有对开门,有利维护设备和方便维修。
(7)柜底装有万向轮,方便移动。
(8)电动模型采用微电机用单片机驱动
(9)控制采用液晶屏触摸控制和遥控控制、可顺序循环与重复播放运转等。解说词播放在100平方房内声音宏亮。
(10)模型材料主要采用铝锭经数控机床加工精制而成,不得采用翻砂工艺粗制模型。模型可运转。
(11)虚拟仿真教学系统
机械实训安全教育虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,软件采用三维漫游的形式,可通过键盘控制移动,鼠标控制镜头方向,设有机械安全距离实验,机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核,实验进行时,三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置,机械对象周围圆圈显示了工作半径,实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验(内分2种围栏高度与开口大小),选择进入后,镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求,错误示范:实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后,血色画面与语音提醒收到机械伤害,并回至原位并进行下一实验,*终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验,可选类别(安全输入、安全控制、安全输出、其他)、生产厂家、产品列表(安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏)。安装位置有蓝色闪烁框架提醒,实验流程:选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关(或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪)并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时,系统将提示报警音,且机械对象停止工作,选择电气控制箱上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装,正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮,考核分为十个考核点,部分考核点有3个选项,由学生自由选择,*终10项考核点选好后,提交确认,系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、软件须为整体同一平台,不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验,VR设备及软件安装调试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,可选6级画质,设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真,机构资源库,典型机械机构(汽油机发动机的虚拟拆装),软件为一个整体软件,不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器:进入软件后自动播放装配内容,视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减速器:进入软件后采用视频的形式播放内容,视频内容应包含:零件名称(扫描二维码可看零部件名称)、拆装演示(包含拆卸、装配)、虚拟拆装(包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座)
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器:点击进入后自动跳转到edrawings界面,模型均为三维模型,通过点击零部件显示零部件名称,可360°全方位旋转、放大、缩小、平移,同时可通过移动零部件功能,将整个减速器进行拆卸组装,同时可以选择主页按钮回到减速器*初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能,可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知:内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称,任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示:内置2个案例,将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称,设有拆卸与装配按钮,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作:三维零件整齐摆放于桌面,由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上,摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、III型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数,由软件自动计算参数,并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构(机械设备模拟)8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮,将鼠标移动到某一零件位置时,该零件自动放大,并显示零件名称,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时,曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图,可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面,均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上,当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时,自动显示零件名称。
三、本陈列柜具有如下特点:
(1)设计理念先进。该陈列柜根据机械基础课程教学改革的需要,按照"塑造实物教材、营造实践环境和促进学生自主认知的基本理念进行优化设计,使"知识、认知、思考"三元一体,支持课程认识实验的开设,促进精品课程建设。
(2)展示内容全面。该陈列柜以*规划教材为依据,对机械设计课程内容进行较全面的展示,包括机械联接、机械传动、轴系零部件、润滑与密封等,提供内容丰富的机械设计知识。对不同版本的同名教材具有兼容性;
(3)制作工艺先进。该陈列柜根据国家机械标准和陈列柜企业标准进行设计制造,制作工艺先进,产品质量稳定,性能可靠,使用寿命长;
(4)进行绿色设计。该陈列柜采用环保材料制造,机械运转无噪声;用电安全;进行宜人化设计;能够适应现代绿色实验室的要求。
四、设备的基本参数及配置:
序号 | 陈列柜陈列内容明细 |
1、螺纹联接的类型 |
A、螺纹的类型(10种) 粗牙普通螺纹 细牙普通螺纹 圆柱管螺纹 圆锥螺纹 圆锥管螺纹 矩形螺纹 梯形纹锯齿形螺纹 左、右旋螺纹 B、基本类型、主要参数图片 C、螺纹联接基本类型(8种) 普通螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接 吊环螺钉联接、T型槽螺钉联接、地脚螺钉联接、配合螺栓联接 标准联接件(24件)照片上(27件) 六角头螺栓、螺栓、螺钉、紧定螺钉、自攻螺丝、六角螺母、圆螺母、止动垫圈、斜面垫片、垫圈 |
2、螺纹联接的应用 |
A、螺纹联接应用(3件) 开合螺母、虎钳(实物)、螺旋起重器 B、螺纹联接防松(10件) 对顶螺母、自锁螺母、弹簧垫圈、开口销与开槽螺母、止动垫圈、垫片、串连钢丝、串连钢丝(错误)、冲点、端铆 C、螺纹联接预紧(2件) 测力矩扳手定力矩扳 D、提高强度措施(12件) 均载螺母结构、球面垫圈、腰杆状螺栓、空心螺栓、悬置螺母、汽缸密封元件:软垫片密封、密封环密封、弹簧垫圈、腰环螺栓联接 |
3、键、花键和无键联接 |
A、键联接类型(11件)及图片(细齿花键) 普通平键联接:圆头平键、方头平键、半圆头平键 导向平键联接、滑键联接、半圆键联接 楔键联接:圆头楔键、方头楔键、钩头楔键 切向键联接 B、花键联接类型(3件) 矩形花键联接 渐开线花键联接 三角形花键联接 C、无键联接类型(2件) 型面联接(一) 型面联接(二) D、销联接类型(10件) 安全销、联接销、螺杆圆锥销(端部带螺纹的圆锥销)、开尾圆锥销 销类零件(标准件)(圆柱销、圆锥销、螺尾圆锥销、内螺纹圆锥销、槽销、开口销) |
4、铆、焊、胶接和过盈配合联接 |
A、铆接(10件) 搭接缝、单盖板对接缝、双盖板对接缝、常用的铆钉在铆接后的型式 焊接(5件) 正接填角焊缝、搭接填角焊缝、对接焊缝、塞焊缝、边缘焊缝 C、胶接(15件) 板件接头、圆柱形接头、角接头、锥形及盲孔接头 D、过盈配合联接(4件) 压配合联接、压配合构件的结构、曲轴压配合组装件、齿轮压配合联接 |
5、带传动 |
A、带传动类型(4件) 平带传动 V带传动 同步带传动 交错轴传动 B、带的类型(9件) O,A,B,C,D同步、平皮带,V型接头,多楔带 C、带轮结构(4件) 实心式V带带轮 腹板式V带带轮 孔板式V带带轮 轮辐式V带带轮 D、张紧装置(3件) 定期张紧、自重式自动张紧、张紧轮张紧 |
6、链传动 |
A、链传动组成(1件) 链条、主动链轮、从动链轮 B、链传动运动特性 多边形效应模型 C、链轮结构(4件) 整体式链轮、 孔板式链轮、齿圈焊接式链轮、 齿圈螺钉联接式链轮 D、传动链类型(4件) 单列滚子链 双列滚子链 齿形链 E、链传动张紧装置(3件) 张紧轮定期调整、张紧轮自动张紧、压板和托板张紧 |
7、齿轮传动 |
A、齿轮传动基本类型(6件) 直齿轮传动、 斜齿轮传动、 人字齿轮传动、齿轮齿条传动、 直齿圆锥齿轮传动、曲齿锥齿轮传动 B、轮齿失效形式(5种) 齿面点蚀、轮齿折断、齿面胶合、齿面磨损、塑性变形 C、轮齿受力分析(3件) 直齿轮传动受力分析 斜齿轮传动受力分析 锥齿轮传动受力分析 D、齿轮结构(5件) 齿轮轴 实心式齿轮 腹板式结构 加筋腹板式结构 轮辐式齿轮 |
8、蜗杆传动 |
A、蜗杆传动类型(3件) 普通圆柱蜗杆传动 圆弧面蜗杆传动 锥蜗杆传动 多头蜗杆 B、蜗轮结构(4件) 齿圈式蜗轮、整体浇铸式蜗轮、螺栓联接式蜗轮、拼铸式蜗轮 C、蜗杆结构(2件) 有退刀槽蜗杆、无退刀槽蜗杆 D、受力分析(2件) 蜗轮受力分析、蜗杆受力分析 |
9、滚动轴承类型 |
A、滚动轴承主要类型(10件) 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、单向推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承。 B、轴承代号表 C、直径与宽度系列对比(2件) 直径系列的对比 宽度系列的对比 D、滚动轴承结构 轴承结构实物、外圈、滚动体、保持架、内圈 |
10、滑动轴承 |
A、向心滑动轴承(5件) 对开式滑动轴承、整体式滑动轴承、多油楔轴承、带轴套滑动轴承、可倾轴瓦轴承 B、推动滑动轴承(4件) 实心式、单环式、空心式、多环式 C、轴瓦结构(3件) 整体式、剖分式、双金属轴瓦 D、动压轴承工作情况(图) |
11、滚动轴承装置设计 |
A、轴承紧固(图) B、轴承装置典型结构(6件) 直齿轮轴承部件、斜齿轮轴承部件、小圆锥齿轮轴承部件(正、反装)、蜗杆轴承部件(两端固定)、蜗杆轴承部件(一端固定一端游动)、人字齿轮轴承部件 C、轴承预紧(图) |
12、联轴器 |
A、刚性联轴器(2件) 套筒式联轴器 凸缘式联轴器 B、无弹性元件挠性联轴器(4件) 十字滑块联轴器、双万向联轴器、齿轮联轴器、链轮式联轴器 C、非金属弹性元件挠性联轴器(4件) 轮胎联轴器、星形弹性联轴器、梅花型联轴器、弹性套柱销联轴器 |
13、离合器 |
A、机械操纵离合器(5件) 牙嵌离合器、齿形离合器、单盘摩擦离合器、多盘摩擦离合器、圆锥摩擦离合器 B、自动离合器(3件) 超越离合器、闸块式离心离合器、滚珠安全离合器 |
14、轴的分析与设计 |
A、轴的类型(5件) 光轴、阶梯轴、空心轴、曲轴、钢丝软轴 B、轴上零件定位(4件) 套筒圆螺母压紧、紧定螺钉固定、弹簧挡圈定位、圆锥形轴端定位 C、轴的结构设计(4件) 一、二、三步的模型 |
15、弹簧 |
A、弹簧类型(10类) 变节距压缩弹簧、圆截面压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧 单耳板簧 圆锥螺旋弹簧、碟形弹簧、平面涡巻弹簧、环形弹簧、橡皮弹簧 B、弹簧分类图 C、弹簧应用示例(4件) 碟形弹簧、 钟表发条弹簧 、 汽车减震弹簧、组合压缩弹簧 D、圆柱螺旋弹簧(8件) LⅠ型、LⅡ型、LⅢ型、LⅣ型、LⅤ型、LⅥ型、LⅦ型、LⅧ型(共8个实物) E、其他类型弹簧(4件) NⅠ型、NⅡ型、 NⅢ型、 NⅣ型 |
16、减速器 |
A、减速器类型与结构(4台) 单级园柱齿轮减速器、单级园锥齿轮减速器、单级蜗杆蜗轮减速器、双级园柱齿轮减速器 B、减速器附件(8件) 起重耳钩、油标、吊环、起盖螺钉、销、通气器、螺塞、规视孔及视孔盖 C、附件表 |
17、润滑与密封 |
A、润滑用油杯(5件) 直通式压注油杯、旋盖式油杯、压配式压注油杯、弹簧盖式油杯、针阀式玻璃油杯 B、密封应用(2件) O形密封圈应用、Y形密封圈 C、标准密封件(6件) O形密封圈、J形密封圈、U形密封圈、YX孔用密封圈、YX轴用密封圈、防尘圈密封 D、接触式密封(4件) 毡圈油封、唇形密封圈密封、橡胶密封 E、非接触式密封(3件 ) 隙缝密封、密封环密封、曲路密封 |
18、小型机械结构设计实例 |
A、小型机械(9台) 电动剪刀、电刨、榨汁机、家用压面机、粉碎机、台扇、雕刻机、角磨机、手电钻 |