機械基礎虛擬仿真系統,是在教育部主導的“開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作”及“開展國家虛擬仿真示范性項目建設工作”的背景下,以機械基礎系列實驗教學設備為原型,開發的一全套面向機械基礎實驗教學的虛擬仿真系列產品。
產品涵蓋機械機械基礎教學覆蓋的主要實驗項目,建立三維的數字模型,能完整地模擬設備的實驗過程。
產品特點:
(1)體系完整,覆蓋機械基礎主要實驗內容
(2)虛實結合,能完整模擬實驗的全過程
(3)引入典型案例,讓理論和實際相結合;
1.1 機械原理虛擬仿真認知教學系統
機械原理虛擬仿真認知教學系統有機器與機構組成、運動副、平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和間歇運動機構六個模塊組成。每個模塊又由多個模型組成。
(1)了解機械結構原理。
實驗系統通過三維仿真模型和動畫,可以讓操作者方便地了解機構的組成和工作原理。
(2)典型的應用案例能讓學生理論聯系實際。
模型都提供了相應的應用案例,方便學生將理論和實際相結合。
1.2 范成儀虛擬仿真實驗系統
范成儀虛擬仿真實驗系統以范成儀實驗模型作為原型,通過在虛擬場景中動畫展示范成義實驗過程中的操作以及實驗原理,為學生提供生動、直觀的實驗教學體驗。
范成儀虛擬仿真實驗系統供高等院校機械(機電)類專業開設范成義實驗用的虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對齒輪范成的原理以及變位加工對齒輪的影響及及其原理的認識,提高學生機械設計能力。
(1)了解范成實驗系統組成及實驗原理以及操作過程。
實驗系統包含實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程和實驗報告,可以讓操作者方便地了解范成實驗系統的組成和實驗原理以及操作過程。
(2)范成變位實驗過程以及實驗原理和現象的學習。
實驗系統通過三維仿真模型和動畫,可以讓操作者方便地了解范成變位實驗過程以及實驗原理和現象。
1.3 機械零件虛擬仿真認知教學系統
機械零件虛擬仿真認知教學系統包括螺紋聯接與應用、鍵、無鍵、銷和鉚焊膠接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、滑動軸承與潤滑密封、滾動軸承、軸的結構與設計、聯軸器與離合器等子模塊和模型。
機械零件虛擬仿真認知教學系統中每一個教學模型模塊由簡介、原理展示組成。
機械設計虛擬仿真認知教學系統將機械結構、工作原理和實際應用結合起來,讓學生多方位、在立體化的資源中快速學習知識。
1.4 系列減速器虛擬仿真實驗系統
本虛擬實驗系統集成了八類減速器:單級圓柱齒輪減速器、單級圓錐齒輪減速器、雙級圓錐齒輪減速器、展開式雙級圓柱齒輪減速器、同軸式雙級圓柱齒輪減速器、分流式雙級圓柱齒輪減速器、渦輪蝸桿減速器、新型結構單級圓柱齒輪減速器??晒└叩仍盒C械(機電)類專業開設減速器虛擬拆裝的虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對減速器工作原理、結構組成的認知和設計能力。
系統涵蓋爆炸圖、工作原理、虛擬拆裝多項功能,為用戶提供從結構到原理再到拆裝實驗實驗解決方案。
1.5 曲柄導桿滑塊機構虛擬仿真實驗系統
曲柄導桿滑塊機構虛擬仿真實驗系統可改變機構構件的桿長和位置,進行曲柄導桿和滑塊運動規律的實測和仿真??晒└叩仍盒C械(機電)類專業開設機構測試實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對機構運動特性的認識,提高機構設計能力。
子系統模塊以直流電動機作為原動機,通過帶傳動帶動曲柄導桿滑塊機構,這一實際的物理模型建立了數字仿真模型。實驗過程中的數據通過仿真模型的仿真操作得到。虛擬仿真實驗系統的完善設計保證操作者用與曲柄導桿滑塊機構實物實驗臺同樣的操作方式,形象的獲得曲柄、滑塊的運動規律曲線。由于采用直流電機為原動機,具有無級調速功能,使得本實驗系統可在操作者希望的任意轉速條件下進行實驗。在實驗臺的數據采集方面,設計了專用的軟件,使得數據采集、數據處理、顯示等多種操作簡捷明了。
本虛擬仿真實驗子系統是供高等院校機械(機電)類專業開設曲柄導桿機構實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對曲柄導桿滑塊機構設計參數與運動規律關系的認識,提高機械設計能力。
(1)系統涵蓋實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程、實驗報告等模型內容,能實驗完整的實驗流程,自動導出word格式的實驗報告。
(2)測量曲柄、滑塊的速度、加速度特性曲線
曲柄導桿滑塊機構虛擬仿真實驗可以對曲柄、滑塊的速度,加速度的工作特性進行仿真測試。
1.6 曲柄搖桿機構性能虛擬實驗系統
曲柄搖桿機構性能虛擬實驗系統可改變機構構件的桿長和位置,進行搖桿運動規律的實測和仿真??晒└叩仍盒C械(機電)類專業開設機構測試實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對機構運動特性的認識,提高機構設計能力。
本虛擬仿真實驗系統是供高等院校機械(機電)類專業開設曲柄搖桿機構實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對曲柄搖桿機構傳動工作特性的認識,提高機械設計能力。
(1)系統涵蓋實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程、實驗報告等模型內容,能實驗完整的實驗流程,自動導出word格式的實驗報告。
(2)測量曲柄、搖桿的速度、加速度特性曲線
曲柄搖桿機構虛擬仿真實驗可以對曲柄、搖桿的速度,加速度的工作特性進行仿真測試。
1.7 多種凸輪動態測試虛擬仿真實驗系統
教學在機械執行系統中,特別是自動控制裝置中,廣泛采用各種形式的凸輪機構來獲得不同的運動規律。凸輪機構的運動規律由凸輪決定。不同類型以及輪廓的凸輪可以形成不同位置、速度、加速度規律的凸輪機構。
本虛擬仿真實驗系統是供高等院校機械(機電)類專業開設凸輪機構動態測試實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對凸輪機構輪廓設計和運動規律的認識,提高機械設計能力。
1、系統涵蓋實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程、實驗報告等模型內容,能實驗完整的實驗流程,自動導出word格式的實驗報告。
2、測量凸輪、推桿的速度、加速度特性曲線
凸輪機構虛擬仿真實驗可以對凸輪、推桿的速度,加速度的工作特性進行仿真測試。
1.8 帶傳動性能測試虛擬仿真實驗系統
本虛擬仿真實驗系統以直流電動機作為原動機模型,直流發電機作為從動機模型,從動機通過燈泡進行加載;根據這一實際的物理模型建立了數字仿真模型。實驗過程中的數據通過仿真模型的實施仿真得到。虛擬仿真實驗系統的的完善設計保證操作者用與帶傳動實物實驗臺同樣的操作模式,形象的獲得滑動曲線及傳動的效率曲線。由于采用直流電機為原動機及負載,具有無級調速功能,使得本實驗系統可在操作者希望的任意轉速條件下進行實驗。在實驗臺的數據采集方面,設計了專用的軟件,使得數據采集、數據處理、顯示等多種操作簡捷明了。
本虛擬仿真實驗系統是供高等院校機械(機電)類專業開設帶傳動實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對帶傳動工作特性的認識,提高機械設計能力。
1、系統涵蓋實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程、實驗報告等模型內容,能實驗完整的實驗流程,自動導出word格式的實驗報告。
2、了解帶傳動試驗系統組成及工作原理
實驗系統通過三維仿真模型和動畫,可以讓操作者方便地了解帶傳動實驗系統的組成和工作原理。
3、觀察、測量帶傳動的彈性滑動及效率
帶傳動虛擬仿真實驗系統可以對平皮帶、V帶和圓帶在張緊力分別為2.5Kg和3Kg砝碼的條件下進行獨立實驗和對比實驗。
1.9 滑動軸承虛擬仿真實驗系統
本虛擬仿真實驗系統以直流電動機作為原動機模型,通過帶傳動帶動滑動軸承支撐的軸,并通過滑動軸承軸瓦上加載來調節間隙;根據這一實際的物理模型建立了數字仿真模型。實驗過程中的數據通過仿真模型的實施仿真得到。虛擬仿真實驗系統的完善設計保證操作者用與液壓滑動軸承性能實物實驗臺有同樣的操作模式,形象的獲得徑向油膜壓力分布曲線與承載曲線以及摩擦系數f與繪制摩擦特性數據采集。由于采用直流電機為原動機及負載,具有無級調速功能,使得本實驗系統可在操作者希望的任意轉速條件下進行實驗。在實驗臺的數據采集方面,設計了專用的軟件,使得數據采集、數據處理、顯示等多種操作簡捷明了。
本虛擬仿真實驗系統是供高等院校機械(機電)類專業開設液體動壓虛擬仿真實驗用的創新型虛擬仿真實驗系統。通過實驗可以加深學生對液體動壓虛擬仿真實驗工作特性的認識,提高機械設計能力。
1、了解液體動壓滑動軸承性能虛擬仿真實驗系統組成及工作原理
實驗系統通過三維仿真模型和動畫,可以讓操作者方便地了解液體動壓滑動軸承性能虛擬仿真實驗系統的組成和工作原理。
2、基本型實驗
滑動軸承基本性能實驗:
(1)測試軸承中間平面上周向油膜壓力分布曲線圖和軸向油膜壓力分布曲線圖,掌握滑動軸承中流體動壓油膜形成的機理及滑動軸承承載機理;
(2)測試周向油膜壓力分布曲線圖的承載分量的曲線圖,求軸承的端泄影響系數K,掌握工況參數和軸承參數對滑動軸承潤滑性能及承載能力的影響。
3、綜合設計型實驗
滑動軸承摩擦狀態實驗:了解、掌握滑動軸承摩擦因數的測試方法、滑動軸承潤滑狀態的轉化理論,將影響滑動軸承潤滑狀態的主要參數引入實驗,測定摩擦因數f與軸承無量綱特性參數λ間的關系曲線圖,加深與擴展理論教學內容,對各種摩擦狀態的摩擦因數大小范圍有定量了解。
1.10 齒輪傳動效率測試虛擬仿真實驗系統
本虛擬實驗以齒輪傳動效率實驗臺為基礎開發,可以進行圓柱齒輪傳動效率測試。
(1)系統涵蓋實驗目的、實驗要求、實驗原理、實驗流程、實驗報告等模型內容,能實驗完整的實驗流程,自動導出word格式的實驗報告。
(2)實驗系統通過三維仿真模型和動畫,可以讓操作者方便地了解齒輪傳動效率測試實驗系統的組成和工作原理。
(3)實驗內容
(1)恒轉速的情況下,轉矩效率曲線的測試;
(2)恒轉矩的情況下,轉速效率曲線的測試。