机械系统创新搭接及运动测试实验台,机械搭接实训台

一、基础简介：

该实验台的功能主要是为学员提供了手动拼接组装复杂机械系统的实验装置，让学员设计并拼接组装可完成不一样动作要求的复杂机械系统。同时实验台在主要构件上设计了装配传感器的位置，并配备装备了检验测试系统和数值处置整理系统，学员可经过动作功能数值改变弯曲线，理解不一样复杂机械系统中的动作构件的动作规律和动作学特性。

二、实验功能要求：

1、它将单一的机械零件，经过实体实操，达到机械传动中各种传动效果，使学员将所学的课程理论在实践中得到运用。

2、掌控把握实际装配中的零件加工精确度对装配的影响，理解平行度、直线度、同轴度、定向、定位、跳动等各种形位公差的概念和作用。

3、掌控把握作业中各种工卡量具的使用。

4、经过对机械传动的装配，充分理解装配误差对机械传动作业过程所产生的各种损坏和振动噪声等。

5、要求在主要构件上设计装配传感器的位置，并配备装备了检验测试系统和数值处置整理系统，经过实验理解直动机构位移、速度、加快速度度；摆动机构摆动角位移、角速度、角加快速度度及回转轴转动速度、回转不匀率等动作功能数值的测量方法。经过动作功能数值改变弯曲线，理解不一样复杂机械系统中的动作构件的动作规律和动作学特性。

6、经过对所装配的各种传动机构测量试验、解析，--装配误差对测量试验精确度的影响，能及时对照课程理论与实验测试的效果，解析找出其存在的问题。

三、实验台构造构成要求：

（1）实验台分为左、右二个实验实操作业区，分别由二台电机传动。可同时由二组学员在该实验台上实行实验实操。左边实验实操作业区主要可完成机械传动创新搭接及传动特性测量试验实验；而右边实验实操作业区主要完成机构动作创新搭接及机构动作特性测量试验实验。

（2）装配平台应用标准T型槽铝制型材拼接而成，活动支座间的距离可随意调动，搭接灵活机动，可拼接组装带(V带、平带、同步带)传动、链(小节距链、大节距链)传动、多种齿轮(正齿、斜齿、螺旋齿、锥齿)传动、单万向联轴节传动、双万向联轴节传动、槽轮机构传动, 多种平面连杆及凸轮等动作机构，组装各种不一样类型的复杂机械系统，经典型拼接组装方案多达20种以上。学员可以自行设计元件，组装创新作品，发挥学员的主动性和创新精神。

（3）功能数值如传动比、齿数和中心距等，全部传动轮系需应用光杆支承，紧定螺钉固定，调动便利快捷，搭接便利速度快。

（4）要求全部杆构件长度及滑块偏心距均可实行无级调动，解析该功能数值改变，对机构动作特性的影响。

（5）要求驱动调节速度电机可实行无级调节速度，以适用实验机构的不一样动作要求。

（6）需检验测试系统集数值收集与电机调动控制于一体。配备有多个光电旋转编码器，直线位移传感器,并设定有强大的计算机数值处置整理系统。在实验台上可对单轴、多轴结合多级齿轮传动、链传动、带传动、万向节传动等各种传动机构、曲柄摇杆、曲柄滑块，凸轮等结合机构的传动及动作规律，实行数值收集及动作解析。测量试验的主要内容为：直动机构动作位移、速度、加快速度度；摆动机构、摆动角位移、角速度、角加快速度度；传动轴转动速度及转动速度波动动作规律，机构回转动作回转不匀率测量试验解析等；

（7）要求系统配套系统内容丰富，含有概括通讯方法选用、机械传动特性测量试验、机构动作特性测量试验及解析、实验成果解析及弯曲线结合、20种经典型拼接组装机构虚拟装配及动作拟真、实验台简介、实验实操指导等内容，设定有性、开放性的特别点。

（8）系统配备有各种常用机械装配及测量工量具，学员经过自己动手装配，掌控把握测量工量具在实践作业中的作用，提升对工况量具的认知。

（9）实验台一端设定"PCI通讯"连接口来完成算机与实验台实行通讯的实验实操。

（10）32路单端或16路差分模仿量写入，或结合写入方法；12位A/D变换分辨率；A/D变换器的采样速率可达100KS/s；卡上4096采样FIFO缓冲器；2,500VDC隔离保护；每个写入通道的增益可编程；支持系统、内部定时器触发或外部触发采样模式

（11）机械实验安全教育虚拟拟真系统（提供演示及版权证书）:本系统基于unity3d研发，可布置到云服务器端，也可在本地环境使用，系统应用三维（3D）漫游的形式，可经过键盘控制位移，鼠标控制镜头方向，设定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，实验实行时，三维（3D）漫游画面应用箭头与脚印图案提醒位移至实验位置，机械对象周围圆圈显露了作业半径，实验过程伴有三维（3D）机器人的对话框提醒。

A、机械安全距离实验内容含有概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），选用进入后，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作业半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并实行下一实验，*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（安全写入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、设备清单（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）。装配位置有蓝色闪烁框体结构提醒，实验流程：选用安全护栏并装配、选用安全连锁开关（或选用安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并装配、选用安全控制器并装配至电气控制箱式模型块、选用安全继电器并装配至电气控制箱式模型块、点击电气控制箱式模型块上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提醒报警音，而且机械对象停止作业，选用电气控制箱式模型块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装配，正确装配安全护栏、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，由学员自由选用，*终10项考核点选好后，提供并上交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。

D、系统须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。

（12）教师教学设计系统（提供演示及版权证书）：本系统基于unity3d研发，可选6级画质，设定有减慢速度器、轴系构造的设计与虚拟拆卸装配、常见机械机构设计与拟真，机构资源库，经典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆卸装配），系统为一个整体系统，不能为一个个单独的资源。

A.减慢速度器设计与虚拟拆卸装配界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器、二级展开式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器。

涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器：进入系统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慢速度器：进入系统后应用视频的形式播放内容，视频内容应含有：零件名称（扫描二维码可看零部位件名称）、拆卸装配演示（含有拆卸、装配）、虚拟拆卸装配（含有整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）

圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维（3D）模型，经过点击零部位件显露零部位件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可经过位移零部位件功能，将整个减慢速度器实行拆卸组装，同时可以选用主页按钮回到减慢速度器*初始的状态。圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器多加了插入横断面功能，可自由拖动横断面查看减慢速度器内部构造。

B.轴系构造的设计及虚拟拆卸装配界面可选零件认知、拆卸装配演示、实战实操。

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（3D）模型与零件名称，随意零件均可实行360°旋转

2、拆卸装配演示：内置2个案例，将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称，设定有拆卸与装配按钮，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。三维（3D）场景均可实行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。

3、实战实操：三维（3D）零件整齐摆放于桌面，由学员手动选用对应的零件并位移至轴系构造上，摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学员重新实行虚拟实验。将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称。

C、常见机械机构设计与拟真可选铰链四杆机构设计与解析、III型曲柄摇杆机构设计与解析、偏置曲柄滑块机构设计与解析、曲柄摆动导杆机构设计与解析、铰链四杆机构轨迹、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。

1、各个机构应当能写入相对应的功能数值，由系统自动计算功能数值，并可实行动作拟真和自动测绘制作弯曲线图。

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（机械设备模仿）8种

E、汽油机发动机的虚拟拆卸装配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定有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解查看按钮，将鼠标位移到某一零件位置时，该零件自动放大，并显露零件名称，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。使用分解查看按钮时，曲轴箱或配气系三维（3D）模型自动展示爆炸图，可实行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（3D）零件均整齐摆放于桌面，均由学员手动选用对应的零件并位移至机构上，当摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学员重新实行虚拟实验。将鼠标位移到某些零件位置时，自动显露零件名称。

四、实验内容:

1、机械传动系统认知；

2、机械传动测量技术

3、机械系统装配练习；

4、机械传动方案设计；

5、机械系统功能测量试验与解析；

6、经典型装配方案：

1、V型带传动	11、曲柄摇杆机构
2、链传动	12、曲柄滑块机构（偏心和对心）
3、齿轮传动	13、皮带-曲柄摇杆机构
4、直齿齿轮传动	14、链传动—曲柄摇杆机构
5、斜齿轮传动	15、皮带—曲柄滑块机构
6、锥齿轮传动	16、链传动－曲柄滑块机构
7、复合齿轮传动	17、皮带传动-限制动作
8、皮带-齿轮传动	18、链传动-限制动作
9、链-齿轮传动	19、弹性联轴器-齿轮传动
10、多轴齿轮传动	20、刚性联轴器-齿轮传动

五、主要技术功能数值要求：

（1）齿轮减慢速度交流AC调节速度电机：规格限定功率（W） 90W 转动速度0－100r/min 2台

（2）角位移传感器： 输出电压（V） 5V 脉冲数360 2个

（3）角位移传感器： 输出电压（V）：5V 脉冲数1000 1个

（4）直线位移传感器：输出电压（V）5V 测量范围：150 mm 1支

（5）电源：220V交流AC/50HZ

（6）实验台外观尺寸：2000×850×900(mm)

（7）重量（kg）：约350kg

（8）实验指导书：1份

（9）系统光盘：1张