機械設(shè)計基礎(chǔ)課程研究
時間:2022-02-19 04:26:05
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摘要:本文根據(jù)過去所采用的教具所存在的功能單一,不能夠展現(xiàn)運動過程等方面的問題進行分析,著重研究一個專業(yè)用在機械設(shè)備基礎(chǔ)課程的組合傳動機創(chuàng)新教具。此教具在經(jīng)過合理的組合以后,能夠把帶輪機構(gòu)、行星輪系、螺旋機構(gòu)等課程所包含的機構(gòu)融合到一塊,然后采用相同的電機驅(qū)動,這樣就能夠讓機構(gòu)得到統(tǒng)一運轉(zhuǎn)。利用調(diào)速電路控制電機的速度,讓傳動機構(gòu)能夠在各種速度當(dāng)中進行轉(zhuǎn)動,這樣就能夠符合教學(xué)的需要。
關(guān)鍵詞:教具;組合;傳動;機構(gòu)
在機械類專業(yè)當(dāng)中,機械設(shè)計基礎(chǔ)是其中重要的構(gòu)成部分,屬于必修課程,其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生了解經(jīng)常所使用的機構(gòu)和零件的理論知識,鍛煉他們對于理論知識的分析能力,從中獲取基本技能,進一步鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力和培養(yǎng)他們的工作素質(zhì)。此課程包括的機械結(jié)構(gòu)有許多種,如果僅依靠老套的教學(xué)方法,很難讓學(xué)生對專業(yè)知識有系統(tǒng)的理解,因此在授課過程中,需要研究出一套專門用于機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新組合傳動機構(gòu)教具,下面對此教具進行詳細(xì)的分析。
1機械設(shè)計基礎(chǔ)課程研究內(nèi)容及作用
1.1內(nèi)容。1)講授主要機構(gòu)的工作機理,運動分析和設(shè)計形式;2)講授主要零部件的工作機理,運動分析和設(shè)計形式;3)講授機械系統(tǒng)的設(shè)計形式。1.2作用。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程能夠提高學(xué)生的設(shè)計水平,提高學(xué)生正確采用全新的設(shè)計方式以及分析、解決問題的水平,這樣一來就能夠加強學(xué)生的創(chuàng)造能力以及掌握設(shè)計方案的能力。在教學(xué)形式上,是以設(shè)計為主要方式,并以符合工程設(shè)計需要為主要目標(biāo),以此來提高實踐水平,這樣一來就能夠讓學(xué)生對機械設(shè)計有一個全面的了解。并以提高學(xué)生零部件設(shè)計水平為前提,來加強他們的創(chuàng)新以及實踐設(shè)計的水平[1]。
2結(jié)構(gòu)
該組合傳動機構(gòu)包括帶輪機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)等。而且,組合教具主要是通過主動輪,然后利用同步帶的傳動效果來對被動輪進行驅(qū)動。在同步帶傳動過程中,傳動比非常的精確,不會對軸產(chǎn)生太大的作用力,并且結(jié)構(gòu)完善,具有很強的耐磨性以及耐老化能力。而若想獲取合理的傳動速度,最好能夠在組合教具中使用大小帶輪組合傳動,這樣就能夠讓電機得到合理的轉(zhuǎn)速。而同步帶的帶輪之間的中心距非常的關(guān)鍵,如果中心距太小,那么張緊力就不會很足,摩擦力也會顯得不夠,這樣一來就極有可能導(dǎo)致打滑現(xiàn)象的出現(xiàn),進而給同步帶造成很大程度的磨損,讓其承載水平下降,更為嚴(yán)重的話還會導(dǎo)致不再能夠進行傳動;而如果中心距太大,那么就會造成同步帶所承載的張力加大,從而導(dǎo)致變形情況的出現(xiàn),并同時會減低同步帶的使用壽命[2]。所以,需要給帶傳動正確設(shè)立中心距,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用張緊輪來調(diào)試中心距。而教具通常為了能夠讓機構(gòu)簡單化,一般不會采用張緊輪,主要是利用點座機來完成對中心距的調(diào)試。在帶動傳動和齒輪傳動當(dāng)中,前者的被動輪以及后者的主動輪都屬于同軸齒輪,其中帶動傳動的被動輪能夠轉(zhuǎn)換成齒輪傳動機構(gòu)的運動。而齒輪傳動比較的穩(wěn)定,而且準(zhǔn)確度高,結(jié)構(gòu)完整,效率不錯,同時使用期限較長。在教具的設(shè)計中通常采用的齒輪傳動機構(gòu)包括直齒嚙合傳動、斜齒嚙合傳動和錐齒嚙合傳動等[3]。如果能夠?qū)⑺鼈冞M行合理的使用,就能夠很好地降低機械干涉的程度,從而得以順利完成機構(gòu)的組合傳動。行星輪系統(tǒng)僅具備一個自由度輪系,一個原動件都可以控制好執(zhí)行件的運行,其屬于全新的齒輪傳動機構(gòu),不但結(jié)構(gòu)完善、體積不大,而且傳遞功率大、運轉(zhuǎn)噪聲小等優(yōu)勢[4]。曲柄滑塊機主要是利用曲柄以及滑塊來完成轉(zhuǎn)動以及移動相互轉(zhuǎn)化的平面連桿機構(gòu),也被叫做曲柄連桿機構(gòu),其普遍的被使用在往復(fù)活塞式發(fā)動機、壓縮機當(dāng)中[5]。
3控制系統(tǒng)
在此教具里,對組合機構(gòu)的以及教具的掌控,都是使用24V直流電機,直流電機的正反轉(zhuǎn)主要是受三態(tài)開關(guān)所掌控,而想要具有最好的演示,那么還要準(zhǔn)確的給電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整,所以,最好為電機安裝調(diào)速系統(tǒng)。通過估算得到,電機的最大負(fù)載是T=3.5kg•cm,安全系數(shù)是K=1.5。通過運算后得到的電機轉(zhuǎn)速是n=150r/min。
4結(jié)束語
綜上所述,此組合傳動機構(gòu)創(chuàng)新教具把過去零散的機械設(shè)計基礎(chǔ)教具結(jié)合到一塊,其中主要包括帶輪機構(gòu)、行星輪系等,它們的系統(tǒng)化更完善,功能也十分強大,完全符合機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的理論以及實踐學(xué)習(xí)需要,從而能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的熱情,加強學(xué)生的創(chuàng)造力。
參考文獻:
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作者:陳龍興 楊長友 張 宏 吳康平 蔣永彪 陸德光 單位:貴州裝備制造職業(yè)學(xué)院