机械基础虚拟仿真系统,是在教育部主导的“开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作”及“开展国家虚拟仿真示范性项目建设工作”的背景下,以机械基础系列实验教学设备为原型,开发的一全套面向机械基础实验教学的虚拟仿真系列产品。
产品涵盖机械机械基础教学覆盖的主要实验项目,建立三维的数字模型,能完整地模拟设备的实验过程。
产品特点:
(1)体系完整,覆盖机械基础主要实验内容
(2)虚实结合,能完整模拟实验的全过程
(3)引入典型案例,让理论和实际相结合;
1.1 机械原理虚拟仿真认知教学系统
机械原理虚拟仿真认知教学系统有机器与机构组成、运动副、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构六个模块组成。每个模块又由多个模型组成。
(1)了解机械结构原理。
实验系统通过三维仿真模型和动画,可以让操作者方便地了解机构的组成和工作原理。
(2)典型的应用案例能让学生理论联系实际。
模型都提供了相应的应用案例,方便学生将理论和实际相结合。
1.2 范成仪虚拟仿真实验系统
范成仪虚拟仿真实验系统以范成仪实验模型作为原型,通过在虚拟场景中动画展示范成义实验过程中的操作以及实验原理,为学生提供生动、直观的实验教学体验。
范成仪虚拟仿真实验系统供高等院校机械(机电)类专业开设范成义实验用的虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对齿轮范成的原理以及变位加工对齿轮的影响及及其原理的认识,提高学生机械设计能力。
(1)了解范成实验系统组成及实验原理以及操作过程。
实验系统包含实验目的、实验要求、实验原理、实验流程和实验报告,可以让操作者方便地了解范成实验系统的组成和实验原理以及操作过程。
(2)范成变位实验过程以及实验原理和现象的学习。
实验系统通过三维仿真模型和动画,可以让操作者方便地了解范成变位实验过程以及实验原理和现象。
1.3 机械零件虚拟仿真认知教学系统
机械零件虚拟仿真认知教学系统包括螺纹联接与应用、键、无键、销和铆焊胶接、带传动、链传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动、滑动轴承与润滑密封、滚动轴承、轴的结构与设计、联轴器与离合器等子模块和模型。
机械零件虚拟仿真认知教学系统中每一个教学模型模块由简介、原理展示组成。
机械设计虚拟仿真认知教学系统将机械结构、工作原理和实际应用结合起来,让学生多方位、在立体化的资源中快速学习知识。
1.4 系列减速器虚拟仿真实验系统
本虚拟实验系统集成了八类减速器:单级圆柱齿轮减速器、单级圆锥齿轮减速器、双级圆锥齿轮减速器、展开式双级圆柱齿轮减速器、同轴式双级圆柱齿轮减速器、分流式双级圆柱齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、新型结构单级圆柱齿轮减速器。可供高等院校机械(机电)类专业开设减速器虚拟拆装的虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对减速器工作原理、结构组成的认知和设计能力。
系统涵盖爆炸图、工作原理、虚拟拆装多项功能,为用户提供从结构到原理再到拆装实验实验解决方案。
1.5 曲柄导杆滑块机构虚拟仿真实验系统
曲柄导杆滑块机构虚拟仿真实验系统可改变机构构件的杆长和位置,进行曲柄导杆和滑块运动规律的实测和仿真。可供高等院校机械(机电)类专业开设机构测试实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对机构运动特性的认识,提高机构设计能力。
子系统模块以直流电动机作为原动机,通过带传动带动曲柄导杆滑块机构,这一实际的物理模型建立了数字仿真模型。实验过程中的数据通过仿真模型的仿真操作得到。虚拟仿真实验系统的完善设计保证操作者用与曲柄导杆滑块机构实物实验台同样的操作方式,形象的获得曲柄、滑块的运动规律曲线。由于采用直流电机为原动机,具有无级调速功能,使得本实验系统可在操作者希望的任意转速条件下进行实验。在实验台的数据采集方面,设计了专用的软件,使得数据采集、数据处理、显示等多种操作简捷明了。
本虚拟仿真实验子系统是供高等院校机械(机电)类专业开设曲柄导杆机构实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对曲柄导杆滑块机构设计参数与运动规律关系的认识,提高机械设计能力。
(1)系统涵盖实验目的、实验要求、实验原理、实验流程、实验报告等模型内容,能实验完整的实验流程,自动导出word格式的实验报告。
(2)测量曲柄、滑块的速度、加速度特性曲线
曲柄导杆滑块机构虚拟仿真实验可以对曲柄、滑块的速度,加速度的工作特性进行仿真测试。
1.6 曲柄摇杆机构性能虚拟实验系统
曲柄摇杆机构性能虚拟实验系统可改变机构构件的杆长和位置,进行摇杆运动规律的实测和仿真。可供高等院校机械(机电)类专业开设机构测试实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对机构运动特性的认识,提高机构设计能力。
本虚拟仿真实验系统是供高等院校机械(机电)类专业开设曲柄摇杆机构实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对曲柄摇杆机构传动工作特性的认识,提高机械设计能力。
(1)系统涵盖实验目的、实验要求、实验原理、实验流程、实验报告等模型内容,能实验完整的实验流程,自动导出word格式的实验报告。
(2)测量曲柄、摇杆的速度、加速度特性曲线
曲柄摇杆机构虚拟仿真实验可以对曲柄、摇杆的速度,加速度的工作特性进行仿真测试。
1.7 多种凸轮动态测试虚拟仿真实验系统
教学在机械执行系统中,特别是自动控制装置中,广泛采用各种形式的凸轮机构来获得不同的运动规律。凸轮机构的运动规律由凸轮决定。不同类型以及轮廓的凸轮可以形成不同位置、速度、加速度规律的凸轮机构。
本虚拟仿真实验系统是供高等院校机械(机电)类专业开设凸轮机构动态测试实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对凸轮机构轮廓设计和运动规律的认识,提高机械设计能力。
1、系统涵盖实验目的、实验要求、实验原理、实验流程、实验报告等模型内容,能实验完整的实验流程,自动导出word格式的实验报告。
2、测量凸轮、推杆的速度、加速度特性曲线
凸轮机构虚拟仿真实验可以对凸轮、推杆的速度,加速度的工作特性进行仿真测试。
1.8 带传动性能测试虚拟仿真实验系统
本虚拟仿真实验系统以直流电动机作为原动机模型,直流发电机作为从动机模型,从动机通过灯泡进行加载;根据这一实际的物理模型建立了数字仿真模型。实验过程中的数据通过仿真模型的实施仿真得到。虚拟仿真实验系统的的完善设计保证操作者用与带传动实物实验台同样的操作模式,形象的获得滑动曲线及传动的效率曲线。由于采用直流电机为原动机及负载,具有无级调速功能,使得本实验系统可在操作者希望的任意转速条件下进行实验。在实验台的数据采集方面,设计了专用的软件,使得数据采集、数据处理、显示等多种操作简捷明了。
本虚拟仿真实验系统是供高等院校机械(机电)类专业开设带传动实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对带传动工作特性的认识,提高机械设计能力。
1、系统涵盖实验目的、实验要求、实验原理、实验流程、实验报告等模型内容,能实验完整的实验流程,自动导出word格式的实验报告。
2、了解带传动试验系统组成及工作原理
实验系统通过三维仿真模型和动画,可以让操作者方便地了解带传动实验系统的组成和工作原理。
3、观察、测量带传动的弹性滑动及效率
带传动虚拟仿真实验系统可以对平皮带、V带和圆带在张紧力分别为2.5Kg和3Kg砝码的条件下进行独立实验和对比实验。
1.9 滑动轴承虚拟仿真实验系统
本虚拟仿真实验系统以直流电动机作为原动机模型,通过带传动带动滑动轴承支撑的轴,并通过滑动轴承轴瓦上加载来调节间隙;根据这一实际的物理模型建立了数字仿真模型。实验过程中的数据通过仿真模型的实施仿真得到。虚拟仿真实验系统的完善设计保证操作者用与液压滑动轴承性能实物实验台有同样的操作模式,形象的获得径向油膜压力分布曲线与承载曲线以及摩擦系数f与绘制摩擦特性数据采集。由于采用直流电机为原动机及负载,具有无级调速功能,使得本实验系统可在操作者希望的任意转速条件下进行实验。在实验台的数据采集方面,设计了专用的软件,使得数据采集、数据处理、显示等多种操作简捷明了。
本虚拟仿真实验系统是供高等院校机械(机电)类专业开设液体动压虚拟仿真实验用的创新型虚拟仿真实验系统。通过实验可以加深学生对液体动压虚拟仿真实验工作特性的认识,提高机械设计能力。
1、了解液体动压滑动轴承性能虚拟仿真实验系统组成及工作原理
实验系统通过三维仿真模型和动画,可以让操作者方便地了解液体动压滑动轴承性能虚拟仿真实验系统的组成和工作原理。
2、基本型实验
滑动轴承基本性能实验:
(1)测试轴承中间平面上周向油膜压力分布曲线图和轴向油膜压力分布曲线图,掌握滑动轴承中流体动压油膜形成的机理及滑动轴承承载机理;
(2)测试周向油膜压力分布曲线图的承载分量的曲线图,求轴承的端泄影响系数K,掌握工况参数和轴承参数对滑动轴承润滑性能及承载能力的影响。
3、综合设计型实验
滑动轴承摩擦状态实验:了解、掌握滑动轴承摩擦因数的测试方法、滑动轴承润滑状态的转化理论,将影响滑动轴承润滑状态的主要参数引入实验,测定摩擦因数f与轴承无量纲特性参数λ间的关系曲线图,加深与扩展理论教学内容,对各种摩擦状态的摩擦因数大小范围有定量了解。
1.10 齿轮传动效率测试虚拟仿真实验系统
本虚拟实验以齿轮传动效率实验台为基础开发,可以进行圆柱齿轮传动效率测试。
(1)系统涵盖实验目的、实验要求、实验原理、实验流程、实验报告等模型内容,能实验完整的实验流程,自动导出word格式的实验报告。
(2)实验系统通过三维仿真模型和动画,可以让操作者方便地了解齿轮传动效率测试实验系统的组成和工作原理。
(3)实验内容
(1)恒转速的情况下,转矩效率曲线的测试;
(2)恒转矩的情况下,转速效率曲线的测试。