一、概述：

該實驗臺的功能主要是為學生提供了手動拼裝復雜機械系統(tǒng)的實訓平臺，讓學生設計并拼裝可實現(xiàn)不同運動要求的復雜機械系統(tǒng)。同時實驗臺在主要構件上設計了安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件，學生可通過運動參數(shù)變化曲線，了解不同復雜機械系統(tǒng)中的運動構件的運動規(guī)律和運動學特性。

二、實驗功能要求：

1、它將單一的機械零件，通過實體操作，達到機械傳動中各種傳動效果，使學生將所學的理論在實踐中得到運用。

2、掌握實際安裝中的零件加工精度對裝配的影響，了解平行度、直線度、同軸度、定向、定位、跳動等各種形位公差的概念和作用。

3、掌握工作中各種工卡量具的使用。

4、通過對機械傳動的安裝，充分了解安裝誤差對機械傳動工作過程所產生的各種損壞和振動噪聲等。

5、要求在主要構件上設計安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件，通過實驗了解直動機構位移、速度、加速度；擺動機構擺動角位移、角速度、角加速度及回轉軸轉速、回轉不勻率等運動參數(shù)的測定方法。通過運動參數(shù)變化曲線，了解不同復雜機械系統(tǒng)中的運動構件的運動規(guī)律和運動學特性。

6、通過對所安裝的各種傳動機構測試、分析，總結安裝誤差對測試精度的影響，能及時對照理論與實測的效果，分析找出其存在的問題。

三、實驗臺結構組成要求：

（1）實驗臺分為左、右二個實驗操作工作區(qū)，分別由二臺電機傳動?？赏瑫r由二組學生在該實驗臺上進行實驗操作。左邊實驗操作工作區(qū)主要可完成機械傳動創(chuàng)新搭接及傳動特性測試實驗；而右邊實驗操作工作區(qū)主要完成機構運動創(chuàng)新搭接及機構運動特性測試實驗。

（2）安裝平臺采用標準T型槽鋁合金型材拼接而成，活動支座間的距離可任意調節(jié)，搭接靈活機動，可拼裝帶(V帶、平帶、同步帶)傳動、鏈(小節(jié)距鏈、大節(jié)距鏈)傳動、多種齒輪(正齒、斜齒、螺旋齒、錐齒)傳動、單萬向聯(lián)軸節(jié)傳動、雙萬向聯(lián)軸節(jié)傳動、槽輪機構傳動, 多種平面連桿及凸輪等運動機構，組裝各種不同類型的復雜機械系統(tǒng)，典型拼裝方案多達20種以上。學生可以自行設計元件，組裝創(chuàng)新作品，發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)新精神。

（3）參數(shù)如傳動比、齒數(shù)和中心距等，所有傳動輪系需采用光桿支承，緊定螺釘固定，調節(jié)方便快捷，搭接方便速度快。

（4）要求所有桿構件長度及滑塊偏心距均可進行無級調節(jié)，分析該參數(shù)改變，對機構運動特性的影響。

（5）要求驅動調速電機可進行無級調速，以滿足實驗機構的不同運動要求。

（6）需檢測系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集與電機調節(jié)控制于一體。配有多個光電旋轉編碼器，直線位移傳感器,并具有強大的計算機處理軟件。在實驗臺上可對單軸、多軸組合多級齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動、萬向節(jié)傳動等各種傳動機構、曲柄搖桿、曲柄滑塊，凸輪等組合機構的傳動及運動規(guī)律，進行數(shù)據(jù)采集及運動分析。測試的主要內容為：直動機構運動位移、速度、加速度；擺動機構、擺動角位移、角速度、角加速度；傳動軸轉速及轉速波動運動規(guī)律，機構回轉運動回轉不勻率測試分析等；

（7）要求系統(tǒng)配套軟件內容豐富，包括通訊方式選擇、機械傳動特性測試、機構運動特性測試及分析、實驗結果分析及曲線擬合、20種典型拼裝機構虛擬裝配及運動仿真、實驗臺介紹、實驗操作指導等內容，具有綜合性、開放性的特點。

（8）系統(tǒng)配有各種常用機械安裝及測量工具，學生通過自己動手安裝，掌握測量工具在實踐工作中的作用，提高對工況量具的認識。

（9）實驗臺一端設置“PCI通訊”接口來實現(xiàn)算機與實驗臺進行通訊的實驗操作。

（10）32路單端或16路差分模擬量輸入，或組合輸入方式；12位A/D轉換分辨率；A/D轉換器的采樣速率可達100KS/s；卡上4096采樣FIFO緩沖器；2,500VDC隔離保護；每個輸入通道的增益可編程；支持軟件、內部定時器觸發(fā)或外部觸發(fā)采樣模式

（11）機械實訓安全教育虛擬仿真軟件（提供演示及版權證書）:本軟件基于unity3d開發(fā)，可布置到云服務器端，也可在本地環(huán)境使用，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、機械安全防護設計基礎考核，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容包括防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離實驗（內分2種圍欄高度與開口大?。?，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、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）、生產廠家、產品列表（安全聯(lián)鎖開關、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（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、機械安全防護設計基礎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、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)。

（12）教師教學設計系統(tǒng)（提供演示及版權證書）：本軟件基于unity3d開發(fā)，可選6級畫質，設有減速器、軸系結構的設計與虛擬拆裝、常見機械機構設計與仿真，機構資源庫，典型機械機構（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容，視頻內容應包含：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、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部結構。

B.軸系結構的設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：內設斜齒輪、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

2、拆裝演示：內置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，設有拆卸與裝配按鈕，功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。三維場景均可進行360°全方位旋轉、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構上，擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，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、常見機械機構設計與仿真可選鉸鏈四桿機構設計與分析、I\II型曲柄搖桿機構設計與分析、偏置曲柄滑塊機構設計與分析、曲柄擺動導桿機構設計與分析、鉸鏈四桿機構軌跡綜合、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、機構資源庫可選平面連桿機構11種、凸輪機構5種、齒輪機構6種、傳動機構8種、加緊機構11種、輪系機構6種、其他機構（機械設備模擬）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構拆卸與裝配。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、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上，當擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，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、實驗內容:

1、機械傳動系統(tǒng)認識；

2、機械傳動測量技術

3、機械系統(tǒng)裝配練習；

4、機械傳動方案設計；

5、機械系統(tǒng)性能測試與分析；

6、典型裝配方案：

五、主要技術參數(shù)要求：

  （1）齒輪減速交流調速電機：額定功率 90W  轉速0－100r/min 2臺 

  （2）角位移傳感器： 輸出電壓  5V  脈沖數(shù)360     2個  

  （3）角位移傳感器： 輸出電壓：5V  脈沖數(shù)1000    1個

  （4）直線位移傳感器：輸出電壓5V  量程：150 mm   1支

  （5）電源：220V交流/50HZ

  （6）實驗臺外形尺寸：2000×850×900(mm)

  （7）重量：約350kg

  （8）實驗指導書：1份

  （9）軟件光盤：1張