機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程研究

時(shí)間:2022-02-19 04:26:05

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機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程研究

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(yùn)動(dòng)過程等方面的問題進(jìn)行分析,著重研究一個(gè)專業(yè)用在機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)課程的組合傳動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)、行星輪系、螺旋機(jī)構(gòu)等課程所包含的機(jī)構(gòu)融合到一塊,然后采用相同的電機(jī)驅(qū)動(dòng),這樣就能夠讓機(jī)構(gòu)得到統(tǒng)一運(yùn)轉(zhuǎn)。利用調(diào)速電路控制電機(jī)的速度,讓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在各種速度當(dāng)中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),這樣就能夠符合教學(xué)的需要。

關(guān)鍵詞:教具;組合;傳動(dòng);機(jī)構(gòu)

在機(jī)械類專業(yè)當(dāng)中,機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)和零件的理論知識(shí),鍛煉他們對(duì)于理論知識(shí)的分析能力,從中獲取基本技能,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和培養(yǎng)他們的工作素質(zhì)。此課程包括的機(jī)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(duì)專業(yè)知識(shí)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)教具,下面對(duì)此教具進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程研究內(nèi)容及作用

1.1內(nèi)容。1)講授主要機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理,運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)形式;2)講授主要零部件的工作機(jī)理,運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)形式;3)講授機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式。1.2作用。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程能夠提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平,提高學(xué)生正確采用全新的設(shè)計(jì)方式以及分析、解決問題的水平,這樣一來就能夠加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造能力以及掌握設(shè)計(jì)方案的能力。在教學(xué)形式上,是以設(shè)計(jì)為主要方式,并以符合工程設(shè)計(jì)需要為主要目標(biāo),以此來提高實(shí)踐水平,這樣一來就能夠讓學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的了解。并以提高學(xué)生零部件設(shè)計(jì)水平為前提,來加強(qiáng)他們的創(chuàng)新以及實(shí)踐設(shè)計(jì)的水平[1]。

2結(jié)構(gòu)

該組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。而且,組合教具主要是通過主動(dòng)輪,然后利用同步帶的傳動(dòng)效果來對(duì)被動(dòng)輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在同步帶傳動(dòng)過程中,傳動(dòng)比非常的精確,不會(huì)對(duì)軸產(chǎn)生太大的作用力,并且結(jié)構(gòu)完善,具有很強(qiáng)的耐磨性以及耐老化能力。而若想獲取合理的傳動(dòng)速度,最好能夠在組合教具中使用大小帶輪組合傳動(dòng),這樣就能夠讓電機(jī)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(huì)很足,摩擦力也會(huì)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(jìn)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(huì)導(dǎo)致不再能夠進(jìn)行傳動(dòng);而如果中心距太大,那么就會(huì)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(shí)會(huì)減低同步帶的使用壽命[2]。所以,需要給帶傳動(dòng)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(jī)構(gòu)簡單化,一般不會(huì)采用張緊輪,主要是利用點(diǎn)座機(jī)來完成對(duì)中心距的調(diào)試。在帶動(dòng)傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)當(dāng)中,前者的被動(dòng)輪以及后者的主動(dòng)輪都屬于同軸齒輪,其中帶動(dòng)傳動(dòng)的被動(dòng)輪能夠轉(zhuǎn)換成齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。而齒輪傳動(dòng)比較的穩(wěn)定,而且準(zhǔn)確度高,結(jié)構(gòu)完整,效率不錯(cuò),同時(shí)使用期限較長。在教具的設(shè)計(jì)中通常采用的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直齒嚙合傳動(dòng)、斜齒嚙合傳動(dòng)和錐齒嚙合傳動(dòng)等[3]。如果能夠?qū)⑺鼈冞M(jìn)行合理的使用,就能夠很好地降低機(jī)械干涉的程度,從而得以順利完成機(jī)構(gòu)的組合傳動(dòng)。行星輪系統(tǒng)僅具備一個(gè)自由度輪系,一個(gè)原動(dòng)件都可以控制好執(zhí)行件的運(yùn)行,其屬于全新的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不但結(jié)構(gòu)完善、體積不大,而且傳遞功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小等優(yōu)勢[4]。曲柄滑塊機(jī)主要是利用曲柄以及滑塊來完成轉(zhuǎn)動(dòng)以及移動(dòng)相互轉(zhuǎn)化的平面連桿機(jī)構(gòu),也被叫做曲柄連桿機(jī)構(gòu),其普遍的被使用在往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)當(dāng)中[5]。

3控制系統(tǒng)

在此教具里,對(duì)組合機(jī)構(gòu)的以及教具的掌控,都是使用24V直流電機(jī),直流電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整,所以,最好為電機(jī)安裝調(diào)速系統(tǒng)。通過估算得到,電機(jī)的最大負(fù)載是T=3.5kg•cm,安全系數(shù)是K=1.5。通過運(yùn)算后得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速是n=150r/min。

4結(jié)束語

綜上所述,此組合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新教具把過去零散的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教具結(jié)合到一塊,其中主要包括帶輪機(jī)構(gòu)、行星輪系等,它們的系統(tǒng)化更完善,功能也十分強(qiáng)大,完全符合機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的理論以及實(shí)踐學(xué)習(xí)需要,從而能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的熱情,加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力。

參考文獻(xiàn):

[1]婁秀華,杜為民,姚海蓉.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容改革和多樣化教學(xué)方法創(chuàng)新與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2018(21):29-31.

[2]吳軍,王濤,唐杰.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)施案例教學(xué)法的探索[J].教育現(xiàn)代化,2018,5(44):167-169.

[3]劉磊,劉愛輝.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式[J].教育現(xiàn)代化,2018,5(39):222-223+235.

[4]龔輝,鄭曉峰.用于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的組合傳動(dòng)創(chuàng)新教具設(shè)計(jì)與研究[J].科技資訊,2017,15(6):139-141.

[5]林梅.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教改探討[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(17):162+166.

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