機(jī)械基礎(chǔ)實驗室建設(shè)初步設(shè)計方案
1 實驗室建設(shè)意義和目的建設(shè)機(jī)械基礎(chǔ)實驗室,主要是構(gòu)建機(jī)械基礎(chǔ)教具——教學(xué)模型、示教板教學(xué)資源庫、設(shè)計機(jī)械傳動實驗臺,其目的是解決機(jī)械專業(yè)教學(xué)抽象、高深、難懂的現(xiàn)狀。機(jī)械實驗室的建設(shè),營造了一個充斥著各種機(jī)械的學(xué)習(xí)環(huán)境,教具的制作,則使學(xué)生能夠進(jìn)一步觀察、了解機(jī)械原理,這也是進(jìn)行教學(xué)改革,提升教學(xué)質(zhì)量的一項重要改革。
實驗室建設(shè)目標(biāo):圍繞教學(xué)這一中心,加強(qiáng)科學(xué)研究,且科研為教學(xué)服務(wù),通過科研開發(fā)出更多具有“設(shè)計性、創(chuàng)新性、綜合性”的機(jī)械實驗臺,并在教學(xué)、科研的過程中將“課、崗、證、賽”更加緊密地聯(lián)系在一起。
機(jī)械基礎(chǔ)實驗室將承擔(dān)機(jī)械與自動化系、冶金與工業(yè)設(shè)計系、華中智能制造學(xué)院等三個教學(xué)系,《機(jī)械基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機(jī)械制圖》、《零件的測繪與識讀》、《機(jī)械拆裝》等等機(jī)械類相關(guān)課程的實驗,是學(xué)生鞏固理論知識、加強(qiáng)實踐認(rèn)識、提高動手能力的重要載體。
2 配置方案
實驗室按照40-50個學(xué)生一班進(jìn)行實驗的標(biāo)準(zhǔn)配備,分12組。
2.1 基礎(chǔ)設(shè)施
(1)書寫板:尺寸4m×1.5m,1張,墨綠色書寫彩鋼板。(2)展示臺:尺寸5.4m×2m×0.7m,1張,鋼木混合結(jié)構(gòu)。桌面為三聚氰胺板,美觀牢固;桌架和桌腿為鋼制部件焊接成型。(3)工作臺:尺寸2.44m×1.22m×0.7m,12張,鋼木混合結(jié)構(gòu)同展示臺。(4)水槽:實驗室專用PP水槽,尺寸550mm×450mm×310mm,厚度5-8mm;配套高壓三聯(lián)銅芯包塑水嘴和瓷芯水閥,1套。(5)學(xué)生凳:由學(xué)校統(tǒng)一購置,50把。(6)模型展示柜:尺寸2m×0.45m×1.6m,2個。鋼框架結(jié)構(gòu),隔板采用三聚氰胺板,共四層、每層層高約0.4m,用來放置演示儀器、學(xué)生作品等。
2.2 示教板和模型
(1)連桿機(jī)構(gòu)——自制(示教板、模型)。(2)凸輪機(jī)構(gòu)——自制(示教板、模型)。(3)棘輪機(jī)構(gòu)——自制(模型)。(4)槽輪機(jī)構(gòu)——自制(模型)。(5)螺旋機(jī)構(gòu)——自制(立模)。(6)帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動——購買(模型)。(7)聯(lián)軸器、離合器——自制(模型)。
2.3 機(jī)械傳動實驗臺
本實驗臺是參照工程實踐中大型設(shè)備進(jìn)行等比例小型化加工而成,加工出來的設(shè)備雖然體積小,但是功能齊全。在設(shè)計的過程中,減掉了一些零件(如某些安全護(hù)罩),使設(shè)備的工作過程能更直觀形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。通過觀察、研究、組裝這些實驗設(shè)備,使學(xué)生把課堂知識形象化、感官化,加深了對機(jī)構(gòu)——連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)和帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動形式以及軸機(jī)軸系部件和各種連接形式等理論知識的理解。開拓思路評價設(shè)備運(yùn)動方案的合理性及方案改進(jìn)探討,更貼近于實際,培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力及機(jī)械結(jié)構(gòu)分析能力,提高利用理論知識解決實際工程問題的能力。
DB-PS01 機(jī)械傳動方案創(chuàng)意組合及參數(shù)分析實驗臺
(1)實訓(xùn)臺——采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),采用鑄件操作臺面,學(xué)生可在上面安裝和調(diào)整各種機(jī)械機(jī)構(gòu)。(2)機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)——由同步帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、渦輪蝸桿等傳動機(jī)構(gòu)組成;學(xué)生可通過各部分之間傳動機(jī)構(gòu)的安裝、調(diào)整與檢測,掌握傳動機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整技能。(3)多級變速箱——雙軸三級變速輸出,一軸輸出帶正反轉(zhuǎn)功能,頂部用有機(jī)玻璃防護(hù)。主要由箱體、齒輪、花鍵軸、間隔套、鍵、角接觸軸承、深溝球軸承、卡簧、端蓋、手動換檔機(jī)構(gòu)等組成,可完成多級變速箱的裝配工藝實訓(xùn)。(4)二維工作臺——主要由滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、臺面、墊塊、軸承、支座、端蓋等組成。分上下兩層,上層手動控制,下層由多級變速箱經(jīng)齒輪傳動控制,實現(xiàn)工作臺往返運(yùn)行,工作臺面裝有行程開關(guān),實現(xiàn)限位保護(hù)功能。 (5)減速器——展開式兩級圓柱齒輪極速器,設(shè)計和制作的過程與畢業(yè)設(shè)計課程相結(jié)合,調(diào)高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力。(6)間歇回轉(zhuǎn)工作臺——主要由四槽槽輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿、臺面、支架等組成。由多級變速箱經(jīng)鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動及四槽槽輪機(jī)構(gòu)分度后,實現(xiàn)間歇回轉(zhuǎn)功能。(7)沖床機(jī)構(gòu)——主要由曲軸、連桿、滑塊、支架、軸承等組成,與間歇回轉(zhuǎn)工作臺配合,實現(xiàn)壓料功能模擬。(8)動力源——原動機(jī)采用交流減速電機(jī),與之配套有調(diào)速器、電源控制箱等。電源控制箱帶有調(diào)速電機(jī)電源接口,行程開關(guān)接口等。
2.4 備選實驗臺(按其傳動路線配置)
(1)斗式上料機(jī)實驗臺——電動機(jī)-V帶傳動-蝸輪蝸桿減速器。 路線一:鏈傳動-主軸(安裝兩個滾筒,滾筒上連接鋼絲繩,滾筒轉(zhuǎn)動纏繞鋼絲繩,帶動料斗上升、下降,實現(xiàn)上料動作)。
路線二:同步齒形帶傳動-螺旋傳動(絲母移動)-控制感應(yīng)開關(guān),實現(xiàn)料斗上下位置的準(zhǔn)確控制。
(2)分度及沖壓機(jī)床實驗臺——電動機(jī)-空心軸式蝸輪蝸桿減速器-主軸(空心軸與主軸鍵聯(lián)接)-盤形凸輪-移動副(凸輪與移動副之間高副聯(lián)接,移動副的復(fù)位通過彈簧實現(xiàn))。
主軸末端-同步齒形帶-圓柱凸輪機(jī)構(gòu)(箱體內(nèi))-銷柱(工作臺下面,與圓柱凸輪機(jī)構(gòu)配合實現(xiàn)分度轉(zhuǎn)動)。
感應(yīng)開關(guān)檢測工作臺位置后控制氣缸完成沖壓工作。
3 建設(shè)思路
機(jī)械基礎(chǔ)實驗室旨在為機(jī)械類課程教學(xué)服務(wù),結(jié)合實際生產(chǎn)需要制作機(jī)械教具,且將實驗室的建設(shè)過程進(jìn)一步融入到教學(xué)中去,在實踐教學(xué)中,布置學(xué)生進(jìn)行教具的制作,既促進(jìn)了實驗室的建設(shè)、培養(yǎng)了學(xué)生的實踐操作能力,又提升了教師的機(jī)械設(shè)計能力,充分發(fā)揮了師生的主觀能動性。
4 實驗室定位
(1)技能競賽培訓(xùn)基地。(2)產(chǎn)學(xué)研綜合示范基地。(3)專業(yè)課程教學(xué)與綜合實踐基地。(4)創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地(創(chuàng)新課程、項目、競賽)。