中人ZRJX-CDX机械传动方案创意组合及参数分析实验台

采用模块化的结构，柔性好，变型功能及综合性强，机械传动方案优化综合检测实验台是一种开放式的新型机械设计综合试验装置，具有真实的工程背景，而非模型或简单的玩具性实验装置。本试验台模块化主要库件的结构、性能及精度既可用于教学实验，亦可用于科研实验，实现一机多用、资源共享，提高设备使用效率。机械传动方案创意组合及参数分析实验台在教学实验中，着重对**综合实验素质的培养，可实现对**进行包括实验方案的创意设计、实验装置的设计、搭接、组装及调试、实验测试方法的选择及应用、实验操作规程的制定、实验数据测试、实验结果分析及实验装置结构简图的绘制等工程实验技能的培养与训练，打破了传统机械设计课程实验的以验证性实验为主的单一化模式，为培养机械综合实验素质以及有验证性向实验与理论相结合模式转化提供了装备条件，是适于培养机械创新能力及工程实践能力的理想的新型实验装置。
一、主要技术参数：
1、交流变频电机功率：550W；
2、磁粉制动器加载范围：0-50N·m；
3、最大中心高：178mm；
4、转矩转速传感器一个：额定转矩10N·m,转速范围0 – 6000r/min；精度均为0.1％；
转矩转速传感器一个：额定转矩50N·m,转速范围0 – 6000r/min；精度均为0.1％；
5、变频控制器调速范围：0-1500r/min，调速精度：0.1％；
6、外形尺寸：1200×780×1050mm；
7、重量：300kg 。
二、基本配置：
1、安装及支承平板一套；
2、变频电机及变频调速器一套；
3、磁粉制动器一个；
4、制动调节器一个；
5、效率检测分析软件一套；
6、传动零部件库：包括带传动、链传动、联轴器、减速器、支承部件；
（1）减速器：圆柱齿轮减速器：减速比1:10，摆线针轮减速器：减速比1:11，涡轮减速器：减速比1:10；
（2）同步带传动：带轮齿数Z1=34，Z2=51，节距L=9.42，
聚胺脂同步带3×121×20、3×87×20mm；
三角带传动：带轮基准直径D1=80，D2=120，三角带A-1000 mm、A-700；
平皮带传动：小带轮直径D1=80 mm ，D2=120 mm， L=985（复合材料）；
（3）链传动：链轮Z1=20，Z2=25，滚子链08B-1×76，滚子链08B-1×56；
（4）联轴器传动：弹性柱销联轴器，挠性爪形联轴器；磙子链联轴器；万向节联轴器
（5）中间过渡传动类：中间支承座3个，连接滑动槽2条；
（6）调整底板类：移动T型滑槽座（2件）；T型槽用螺母（24件）；
圆柱齿轮、摆线针轮、蜗轮调整、中间过渡传动底板（各1件）；
（7）支座类：驱动源、负载、圆柱齿轮、摆线针轮、蜗轮；
（8）搭接组合联接用标准件若干。
7、转矩转速传感器：额定转矩10 N•m ，转速范围0-6000 r/min
转矩转速传感器一个：额定转矩50N·m,转速范围0 – 6000r/min；
8、磁粉制动器加载控制模块。
9、配套工具一套，使用说明书和实验指导书各一本，
10、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，最终一步为正确做法。
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，最终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最初始的状态。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、I\II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、实验内容：
1、机械传动方案设计；
2、机械传动系统拼装；提供40种以上传动方案：
A、典型单一传动
(1) 圆柱齿轮传动
(2) 平带传动
(3) 同步带传动
(4) 链传动
(5) 摆线针轮传动
(6) 蜗轮蜗杆传动
(7) V带传动
B、多级组合传动
(1) 平带--圆柱齿轮传动
(2) 同步带--圆柱齿轮传动
(3) 链-圆柱齿轮传动
(4) V带-圆柱齿轮传动
(5) V带-链传动
(6) 同步带-链传动
(7) 平带-链传动
(8) 摆线针轮传动-圆柱齿轮传动
(9) 链传动-圆柱齿轮
(10) 平带传动-圆柱齿轮
(11) 同步带传动-圆柱齿轮
(12) V带传动-圆柱齿轮
(13) 摆线针轮-平带传动
(14) 摆线针轮-同步带传动
(15) 摆线针轮-链传动
(16) 摆线针轮-V带传动
(17) 平带传动-摆线针轮
(18) 同步带传动-摆线针轮
(19) 链传动-摆线针轮
(20) V带传动-摆线针轮
(21) 圆柱齿轮-链传动：
(22) 圆柱齿轮-平带传动
(23) 圆柱齿轮-同步带传动
(24) 圆柱齿轮-V带传动
(25) 链传动-蜗轮蜗杆
(26) 平带传动-蜗轮蜗杆
(27) 同步带传动-蜗轮蜗杆
(28) V带传动-蜗轮蜗杆
(29) 蜗轮蜗杆-链传动
(30) 蜗轮蜗杆-平带传动
(31) 蜗轮蜗杆-同步带传动
(32) 蜗轮蜗杆-V带传动
学生还可根据自己的拼装方案进行组装，联轴器可根据需要更换
3、机械传动系统传动参数：转速、转矩、功率效率的检测及分析。
四、性能特点：
1、精确检测传动系统的传动参数；
2、设计拼装40种以上传动系统；
3、集变频调速技术、智能磁粉PID制动技术加载更迅速、稳定、准确，传感检测技术及应用计算机技术于一体，向学生展示了最新技术成果；
五、软件内容及特点：
可描述传动系统输入、输出的转速、转矩及功率变化随负载变化的曲线，并可适时监测上述参数的数据窗口；
六、造型及表面处理：
1、大气美观、实物感强、加工精细；
2、金属传动件均发兰处理、其他表面防锈处理加喷漆；
3、表面平整、光滑、清洁无划痕和脱落斑点。
七、工控机配置：用户自备或厂家代购
八、实验台主要配置

序号	名称	数量	备注
1	工控机	1台	需方自备
2	交流变频电机功率：550W	1台
3	IO控制卡	1套
4	液晶效率仪	1台
5	DA转换卡（两路）	1套
6	HX-901转速转矩传感器	二台
7	CZ5磁粉制动器	一台
8	摆线针轮减速器	一台
9	圆柱齿轮减速器	一台
10	蜗轮蜗杆减速器	一台
11	螺纹传动组合（矩型、锯齿型、梯型）	三套
12	万向节传动组合（双头、单头）	二套
13	带传动组合（平带、V带、同步带）	三套
14	链传动组合	一套
15	其它略