
(一)產(chǎn)品概述
"機械零部件性能測試實驗臺"可以測試帶傳動、鏈傳動、萬向節(jié)傳動性能及傳動效率,適用于各院校《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械設(shè)計》、《機械原理》等課程中機械傳動典型零部件性能測試實訓教學。
(二)系統(tǒng)特點
1.可手動或用計算機測試軟件自動進行傳動分析實訓
2.能通過計算機測試軟件進行傳動的運動模擬,直接觀察傳動特性
3.可更換不同的皮帶輪,測試多種皮帶傳動
4.可分6級加載,在不同負載情況下測定皮帶傳動、鏈傳動、萬向節(jié)傳動的傳動穩(wěn)定性及傳動效率
5.計算機測試軟件功能強大,具有數(shù)據(jù)采集、測試分析、曲線擬合、保存并打印實訓結(jié)果等功能。可測量功率、轉(zhuǎn)速、效率等參數(shù)的實時數(shù)據(jù),并擬合繪制出效率、傳動曲線等,各曲線坐標可任意設(shè)置。
(三)配置及技術(shù)性能
1.實訓臺(1)實驗臺為柜式.
2.輸入電源:單相三線 AC220V±10% 50Hz
3.外形尺寸:650mm×530mm×1060mm
4.電流型漏電保護,I△n ≤30mA,動作時間≤0.1s,容量10A
5.直流調(diào)速器1個:采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù),輸出電壓 0~220VDC,輸出電流 4ADC
6.數(shù)顯轉(zhuǎn)速表2個:可分別顯示主、從動電機的轉(zhuǎn)速
7.直流數(shù)顯功率表2個:精度0.5級,既可顯示功率值,也可切換顯示電壓和電流值
8.燈泡加載裝置 1套
9.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1套
10.驅(qū)動電機:額定功率 355W
11.電機調(diào)速范圍:0~1500r/min
12.負載電機:額定功率 355W
13.旋轉(zhuǎn)編碼器2個:鋁合金材質(zhì),分度1000脈沖/轉(zhuǎn)
14.帶輪、鏈輪直徑:Φ115mm~Φ125mm
15.虛擬仿真教學系統(tǒng)
機械實訓安全教育虛擬仿真軟件:本軟件基于unity3d開發(fā),軟件采用三維漫游的形式,可通過鍵盤控制移動,鼠標控制鏡頭方向,設(shè)有機械安全距離實驗,機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設(shè)計基礎(chǔ)考核,實驗進行時,三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置,機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑,實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內(nèi)容包括防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離實驗(內(nèi)分2種圍欄高度與開口大小),選擇進入后,鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離》要求,錯誤示范:實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后,血色畫面與語音提醒收到機械傷害,并回至原位并進行下一實驗,最終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗,可選類別(安全輸入、安全控制、安全輸出、其他)、生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品列表(安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄)。安裝位置有藍色閃爍框架提醒,實驗流程:選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關(guān)(或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀)并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區(qū)域時,系統(tǒng)將提示報警音,且機械對象停止工作,選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設(shè)計基礎(chǔ)考核要求完成機械安全系統(tǒng)的安裝,正確安裝安全護欄、安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕,考核分為十個考核點,部分考核點有3個選項,由學生自由選擇,最終10項考核點選好后,提交確認,系統(tǒng)自動得出總分數(shù)以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺,不得以單獨的資源展現(xiàn)。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗,VR設(shè)備及軟件安裝調(diào)試不需提供。
機械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件:本軟件基于unity3d開發(fā),可選6級畫質(zhì),設(shè)有減速器、軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與虛擬拆裝、常見機械機構(gòu)設(shè)計與仿真,機構(gòu)資源庫,典型機械機構(gòu)(汽油機發(fā)動機的虛擬拆裝),軟件為一個整體軟件,不能為一個個單獨的資源。
A.減速器設(shè)計與虛擬拆裝界面可選渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器、二級展開式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器。
渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器:進入軟件后自動播放裝配內(nèi)容,視頻中各步驟均有文字說明
二級展開式圓柱齒輪減速器:進入軟件后采用視頻的形式播放內(nèi)容,視頻內(nèi)容應包含:零件名稱(掃描二維碼可看零部件名稱)、拆裝演示(包含拆卸、裝配)、虛擬拆裝(包含整體、低速軸、中速軸、高速軸、箱蓋、箱座)
圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器:點擊進入后自動跳轉(zhuǎn)到edrawings界面,模型均為三維模型,通過點擊零部件顯示零部件名稱,可360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移,同時可通過移動零部件功能,將整個減速器進行拆卸組裝,同時可以選擇主頁按鈕回到減速器最初始的狀態(tài)。圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器增加了插入橫斷面功能,可自由拖動橫斷面觀察減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
B.軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計及虛擬拆裝界面可選零件認知、拆裝演示、實戰(zhàn)操作。
1、零件認知:內(nèi)設(shè)斜齒輪、無孔端蓋、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器鍵、軸、齒輪鍵、帶孔端蓋、軸套、深溝球軸承的三維模型與零件名稱,任意零件均可進行360°旋轉(zhuǎn)
2、拆裝演示:內(nèi)置2個案例,將鼠標移動到某一零件位置時(底座與軸承座除外),該零件自動放大,并顯示零件名稱,設(shè)有拆卸與裝配按鈕,功能由軟件自動完成軸系結(jié)構(gòu)拆卸與裝配。三維場景均可進行360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移。
3、實戰(zhàn)操作:三維零件整齊擺放于桌面,由學生手動選擇對應的零件并移動至軸系結(jié)構(gòu)上,擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去,設(shè)有重新開始按鈕,方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某一零件位置時(底座與軸承座除外),該零件自動放大,并顯示零件名稱。
C、常見機械機構(gòu)設(shè)計與仿真可選鉸鏈四桿機構(gòu)設(shè)計與分析、I\II型曲柄搖桿機構(gòu)設(shè)計與分析、偏置曲柄滑塊機構(gòu)設(shè)計與分析、曲柄擺動導桿機構(gòu)設(shè)計與分析、鉸鏈四桿機構(gòu)軌跡綜合、偏心直動滾子推桿凸輪、對心直動平底推桿凸輪。
1、各個機構(gòu)應當能輸入相對應的參數(shù),由軟件自動計算參數(shù),并可進行運動仿真和自動繪制曲線圖。
D、機構(gòu)資源庫可選平面連桿機構(gòu)11種、凸輪機構(gòu)5種、齒輪機構(gòu)6種、傳動機構(gòu)8種、加緊機構(gòu)11種、輪系機構(gòu)6種、其他機構(gòu)(機械設(shè)備模擬)8種
E、汽油機發(fā)動機的虛擬拆裝可選曲軸箱裝拆演示、曲軸箱虛擬裝配、配氣系裝拆演示、配氣系虛擬裝配
1、曲軸箱裝拆演示與配氣系裝拆演示均設(shè)有拆卸按鈕、裝配按鈕、重新開始、分解觀察按鈕,將鼠標移動到某一零件位置時,該零件自動放大,并顯示零件名稱,功能由軟件自動完成軸系結(jié)構(gòu)拆卸與裝配。使用分解觀察按鈕時,曲軸箱或配氣系三維模型自動展示爆炸圖,可進行360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移
2、曲軸箱虛擬裝配與配氣系虛擬裝配的三維零件均整齊擺放于桌面,均由學生手動選擇對應的零件并移動至機構(gòu)上,當擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去,設(shè)有重新開始按鈕,方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某些零件位置時,自動顯示零件名稱。
(四)實驗內(nèi)容
1.測定皮帶傳動的傳動穩(wěn)定性及傳動效率,可手動或自動繪制傳動曲線和效率曲線
實驗內(nèi)容:檢測皮帶傳動主動帶輪及從動帶輪的的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩,繪制滑差率曲線及傳動效率曲線。
2.測定鏈傳動的傳動穩(wěn)定性和傳動效率,可手動或自動繪制傳動曲線和效率曲線
實驗內(nèi)容:檢測鏈傳動主、從動鏈輪的的轉(zhuǎn)速,繪制從動鏈輪的的適時轉(zhuǎn)速曲線,分析鏈傳動的多邊形效應。
3.測定萬向節(jié)傳動的傳動穩(wěn)定性
實驗內(nèi)容:檢測萬向節(jié)傳動主、從動節(jié)的的轉(zhuǎn)速,繪制從動鏈輪的的適時轉(zhuǎn)速曲線,分析萬向節(jié)傳動的速度波動效應。
(五)主要零部件清單
序號 | 零件名稱 | 零件規(guī)格 | 數(shù)量/件 | 單價 | 總價 | 備注 |
機械零件 | ||||||
1 | 安裝大底板 | 45 | 1 | |||
2 | 電動機安裝底板 | 45 | 2 | 需另外加工定位孔 | ||
3 | 發(fā)電機安裝底板 | 45 | 2 | 需另外加工定位孔 | ||
4 | 直線軸承墊高塊 | 3 | ||||
5 | 電機支撐座安裝墊高塊 | 8 | ||||
6 | 電機懸臂聯(lián)接法蘭 | 隨電機訂 | 4 | 外購 | ||
7 | 電機傳感器壓頭 | 拉線式 | 2 | |||
8 | 角位移傳感器支架 | 2 | ||||
9 | 砝碼 | 1Kg | 4 | 外購 | ||
10 | 滑輪銷軸 | 45# | 2 | |||
11 | 滑輪 | 45# | 2 | |||
12 | 砝碼支架 | Q235-A | 1 | 外購 | ||
13 | 軸承座 | 調(diào)心軸承 | 4 | 外購 | ||
14 | 直線軸承 | 2 | 外購 | |||
15 | 直線導軌 | L=260 | 2 | 外購 | ||
16 | 軸端擋圈 | Q235-A | 2 | |||
17 | 平皮帶輪 | 45# | 2 | |||
18 | 平皮帶 | 外購 L=900 | 1 | |||
19 | 圓帶輪 | 45# | 2 | |||
20 | 圓皮帶 | 外購 L=900 | 1 | |||
21 | 三角帶輪 | 45# | 2 | |||
22 | 三角皮帶 | 外購 L=900 | 1 | |||
23 | 鏈輪輪 | 45# | 2 | |||
24 | 鏈 | 外購 L=900 | 1 | |||
電氣系統(tǒng) | ||||||
1 | 驅(qū)動電機 |
外購 永磁 型號130SZ 355W 220v 1500r/min 后軸端加工M6孔,深12mm |
1臺 | 外購 | ||
2 | 發(fā)電機 |
外購 勵磁 型號130SZ 355W 220v 1500r/min 后軸端加工M6孔,深12mm |
1臺 | 外購 | ||
3 | 壓力傳感器 | 外購 10Kg | 2 | |||
4 | 光柵傳感器 | 360柵 | 2 | |||
5 | 負載燈泡 | 外購 | 4 | |||
6 | 后背板 | 鋁塑板雕刻 | 1 | |||
7 | 控制面板 | 鋁塑板雕刻 | 1 | |||
8 | 撥動開關(guān) | 8 | 用于燈泡負載 | |||
9 | 燈泡負載 | 8 | ||||
10 | 檢測系統(tǒng) | 自制 | 1 | |||
11 | 分析軟件 | 自制 | 1 | |||
工具清單 | ||||||
1 | 十字起 | 4寸 | 1 | |||
2 | 一字起 | 4寸 | 1 | |||
3 | 內(nèi)六角扳手 | M8 | 1 |