机械基础仿真模型库教学资源库构建方案

阮芳明

摘 要：本文探讨了机械基础仿真模型库教学资源库构建方案，包括机械基础仿真模型库的具体内容以及所采用的软件。

关键词：机械基础 仿真模型库 教学资源库

近年来，随着教育教学改革的深入，教学资源库越来越成为各个院校的必不可少的建设项目。各门课程的教学资源库能够很好地实现高水平的教学资源共享，为学生自主学习提供非常有用的平台。笔者所在学校作为国家中职改革发展的示范性学校，自然在学校的教学资源库中注重建设高质量、高水平的各门课程的教学资源库。

一、构建机械基础仿真模型库教学资源库的目的

构建机械基础仿真模型库教学资源库，是为了使机械基础教学过程更形象、更直观。由于在实际机器设备中，各种零件从视觉上往往相互叠加，有些在内部的零件和构件，即使拆开机盖，也不能看清。而机械基础仿真模型以动画仿真的形式将机械零件的构造、运动真实地展现给学生，能让学生轻而易举地认识各种常用机械零件，了解各种常用的机械构件，掌握常用机械基础知识。

二、机械基础仿真模型库教学资源库的内容

机械基础仿真模型库的教学资源库由以下两大部分内容构成：一是常用机构与机械传动及部分常用机构的拆分，二是常用机构在数控专业、机修专业、机电专业和汽车修理专业的应用举例。其中，在第一部分中仿真模型和仿真机构的拆装皆采用solidworks 软件来制作，而仿真机构的拆装用edrawing来发布，方便教学中的使用。

1.模块1“常用机构与机械传动及部分常用机构的拆分”的具体内容

（1）平面连杆机构。需要建立的仿真模型有：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构。（2）凸轮机构。需要建立的仿真模型有：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、镶块式凸轮。（3）间歇运动机构。需要建立的仿真模型有：棘轮机构、单向驱动棘轮机构、双向驱动棘轮机构、槽轮机构、单销外槽轮机构、内槽轮机构和不完全齿轮机构。（4）螺旋机构。需要建立的仿真模型有普通螺旋机构和差动螺旋机构。（5）齿轮传动。需要建立的仿真模型有：直齿圆柱齿轮传动、外啮合直齿圆柱齿轮传动、内啮合直齿圆柱齿轮传动、齿条传动、斜齿轮传动、直齿锥齿轮传动、曲线齿锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动。（6）带传动和链传动。需要建立的仿真模型有：带传动、V带传动和链传动。（7）联接与支撑零件。需要建立的仿真模型有：键联接、普通平键联接、导向平键联接、滑键联接、半圆键联接、切向键联接、锲键联接、销连接、圆柱销连接、圆锥销连接、开口销连接。（8）螺纹联接。需要建立的仿真模型有：螺栓联接、双头螺纹联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。（9）联轴器。需要建立的仿真模型有：套筒联轴器、凸缘联轴器、十字滑块联轴器、弹性套柱销联轴器、尼龙柱销联轴器。（10）离合器。需要建立的仿真模型有牙嵌式离合器和摩擦式离合器。（11）支撑零部件。需要建立轴部分的仿真模型有：传动轴、芯轴、转轴、直轴、曲轴；轴承部分有：滑动轴承、整体式滑动轴承、剖分式滑动轴承、调心滑动轴承、推力滑动轴承，滚动轴承，深沟球轴承的结构。（12）液压和气压传动部分。①在液压部分，需要建立的模型有：液压千斤顶工作原理、简单机床的简化液压传动系统。液压元件有：液压泵、液压缸、液压控制阀和辅助元件。其中在液压泵部分，需要建立的模型有：单柱塞液压泵、外啮合式齿轮机构、叶片泵和轴向柱塞泵；对于液压缸部分，需要建立的模型有单杆活塞式液压缸、双杆活塞式液压缸、柱塞式液压缸和伸缩套筒式液压缸；对于液压控制阀部分，需要建立的模型有：单向阀、手动换向阀、直动式溢流阀和普通节流阀；对于辅助元件部分，需要建立的模型有：油箱、滤油器和蓄能器。②在气压传动部分，需要建立的仿真模型有：气动三联件。在整个模块中，需要建立的模型拆装有：滚子链的结构拆装、普通平键联接的拆装、开口销连接的拆装、十字滑块联轴器的拆装和剖分式滑动轴承的拆装。

2.模块2“常用机构和机械传动在数控、机修、机电、汽修专业等各个专业领域中的应用”的内容

（1）在数控专业中：①常用机构，其中平面四杆机构需要建立的模型或视频有缝纫机踏板机构、牛头刨床横向自动进给机构、内燃机、卡车自动卸料机构和自动车床刀架转位机构；②凸轮机构需要建立的模型或视频有自动车床靠模机构；螺旋机构需要建立的模型或视频有：车床的丝杠螺母机构、滚珠螺旋（丝杠）传动和螺旋千斤顶；③齿轮传动需要建立的模型或视频有：齿轮的加工、铣齿、插齿和滚齿；带传动需要建立的模型或视频有无级变速器。

（2）在机修、机电专业中：①常用机构，其中平面四杆机构需要建立的模型或视频有：缝纫机踏板机构、牛头刨床横向自动进给机构、内燃机、卡车自动卸料机构、自动车床刀架转位机构和手动冲床机构；②凸轮机构需要建立的模型或视频有自动车床靠模机构；③螺旋机构需要建立的模型或视频有车床的丝杠螺母机构、滚珠螺旋（丝杠）传动和螺旋千斤顶；④齿轮传动需要建立的模型或视频有齿轮的加工——铣齿、插齿和滚齿和二级齿轮减速器传动等；⑤带传动需要建立的模型或视频有无级变速器。

（3）在汽修专业中：①常用机构，其中平面四杆机构需要建立的模型或视频有：缝纫机踏板机构、内燃机、卡车自动卸料机构、前窗双雨刮器和汽车车门启闭机构；②凸轮机构需要建立的模型或视频有内燃机配汽机构和发动机凸轮轴与气门结构；③螺旋机构需要建立的模型或视频有：汽车转向器、汽车用丝杠千斤顶和螺旋千斤顶；④齿轮传动需要建立的模型或视频有：差速器、汽车主减速器中的混合轮系和变速器的变速机构；⑤带传动需要建立的模型或视频有发动机中V带传动；⑥链传动需要建立的模型或视频有发动机中正时链传动；⑦离合器需要建立的模型或视频有膜片弹簧离合器的虚拟拆装、双摩擦片周置式弹簧离合器、周置式弹簧离合器和液力偶合器；⑧销联接需要建立的模型或视频有汽车转向节注销的虚拟拆装；⑨轴承需要建立的模型或视频有：深沟球轴承在汽车发动机中的应用和虚拟拆装、奥迪100型轿车发动机的活塞连杆组的虚拟拆装、东风6100Q-1发动机曲轴飞轮组的虚拟拆装；⑩液压和液压传动，液压传动部分需要建立的模型或视频有：发动机机油润滑系统、汽车制动系统液压并联式同步回路和ABS系统的液压回路；气压传动部分需要建立的模型或视频有黄河JN1181C13型汽车制动示意图。

三、机械基础仿真模型库教学资源库的使用

为了充分发挥专业教学资源库在专业教学中的优势，实现资源库助教，使教师备课时能够使用资源库提供的海量素材资源满足不同的教学需求，在资源库中运用现代信息技术创新教材呈现形式包括：真实实景操作视频、虚拟仿真过程演示、三维模型构件以及学生喜闻乐见的flash动画等。采用项目教学方式，可使教学更加生活化、情景化、动态化、形象化。

参考文献：

[1]顾欣.汽车机械基础[M].南京：江苏教育出版社，2010.

[2]隋明阳，王凤伶.机械基础[M].北京：高等教育出版社，2007.

（作者单位：广西机电工业学校）endprint