阮芳明

摘 要：本文探討了機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)構(gòu)建方案，包括機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)的具體內(nèi)容以及所采用的軟件。

關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ) 仿真模型庫(kù) 教學(xué)資源庫(kù)

近年來，隨著教育教學(xué)改革的深入，教學(xué)資源庫(kù)越來越成為各個(gè)院校的必不可少的建設(shè)項(xiàng)目。各門課程的教學(xué)資源庫(kù)能夠很好地實(shí)現(xiàn)高水平的教學(xué)資源共享，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供非常有用的平臺(tái)。筆者所在學(xué)校作為國(guó)家中職改革發(fā)展的示范性學(xué)校，自然在學(xué)校的教學(xué)資源庫(kù)中注重建設(shè)高質(zhì)量、高水平的各門課程的教學(xué)資源庫(kù)。

一、構(gòu)建機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)的目的

構(gòu)建機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)，是為了使機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)過程更形象、更直觀。由于在實(shí)際機(jī)器設(shè)備中，各種零件從視覺上往往相互疊加，有些在內(nèi)部的零件和構(gòu)件，即使拆開機(jī)蓋，也不能看清。而機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型以動(dòng)畫仿真的形式將機(jī)械零件的構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)真實(shí)地展現(xiàn)給學(xué)生，能讓學(xué)生輕而易舉地認(rèn)識(shí)各種常用機(jī)械零件，了解各種常用的機(jī)械構(gòu)件，掌握常用機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。

二、機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)的內(nèi)容

機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)的教學(xué)資源庫(kù)由以下兩大部分內(nèi)容構(gòu)成：一是常用機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)及部分常用機(jī)構(gòu)的拆分，二是常用機(jī)構(gòu)在數(shù)控專業(yè)、機(jī)修專業(yè)、機(jī)電專業(yè)和汽車修理專業(yè)的應(yīng)用舉例。其中，在第一部分中仿真模型和仿真機(jī)構(gòu)的拆裝皆采用solidworks 軟件來制作，而仿真機(jī)構(gòu)的拆裝用edrawing來發(fā)布，方便教學(xué)中的使用。

1.模塊1“常用機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)及部分常用機(jī)構(gòu)的拆分”的具體內(nèi)容

（1）平面連桿機(jī)構(gòu)。需要建立的仿真模型有：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。（2）凸輪機(jī)構(gòu)。需要建立的仿真模型有：盤形凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪、鑲塊式凸輪。（3）間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。需要建立的仿真模型有：棘輪機(jī)構(gòu)、單向驅(qū)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)、雙向驅(qū)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、單銷外槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)。（4）螺旋機(jī)構(gòu)。需要建立的仿真模型有普通螺旋機(jī)構(gòu)和差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。（5）齒輪傳動(dòng)。需要建立的仿真模型有：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、齒條傳動(dòng)、斜齒輪傳動(dòng)、直齒錐齒輪傳動(dòng)、曲線齒錐齒輪傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)。（6）帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。需要建立的仿真模型有：帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。（7）聯(lián)接與支撐零件。需要建立的仿真模型有：鍵聯(lián)接、普通平鍵聯(lián)接、導(dǎo)向平鍵聯(lián)接、滑鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、切向鍵聯(lián)接、鍥鍵聯(lián)接、銷連接、圓柱銷連接、圓錐銷連接、開口銷連接。（8）螺紋聯(lián)接。需要建立的仿真模型有：螺栓聯(lián)接、雙頭螺紋聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。（9）聯(lián)軸器。需要建立的仿真模型有：套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器、彈性套柱銷聯(lián)軸器、尼龍柱銷聯(lián)軸器。（10）離合器。需要建立的仿真模型有牙嵌式離合器和摩擦式離合器。（11）支撐零部件。需要建立軸部分的仿真模型有：傳動(dòng)軸、芯軸、轉(zhuǎn)軸、直軸、曲軸；軸承部分有：滑動(dòng)軸承、整體式滑動(dòng)軸承、剖分式滑動(dòng)軸承、調(diào)心滑動(dòng)軸承、推力滑動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承，深溝球軸承的結(jié)構(gòu)。（12）液壓和氣壓傳動(dòng)部分。①在液壓部分，需要建立的模型有：液壓千斤頂工作原理、簡(jiǎn)單機(jī)床的簡(jiǎn)化液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。液壓元件有：液壓泵、液壓缸、液壓控制閥和輔助元件。其中在液壓泵部分，需要建立的模型有：?jiǎn)沃簤罕?、外嚙合式齒輪機(jī)構(gòu)、葉片泵和軸向柱塞泵；對(duì)于液壓缸部分，需要建立的模型有單桿活塞式液壓缸、雙桿活塞式液壓缸、柱塞式液壓缸和伸縮套筒式液壓缸；對(duì)于液壓控制閥部分，需要建立的模型有：?jiǎn)蜗蜷y、手動(dòng)換向閥、直動(dòng)式溢流閥和普通節(jié)流閥；對(duì)于輔助元件部分，需要建立的模型有：油箱、濾油器和蓄能器。②在氣壓傳動(dòng)部分，需要建立的仿真模型有：氣動(dòng)三聯(lián)件。在整個(gè)模塊中，需要建立的模型拆裝有：滾子鏈的結(jié)構(gòu)拆裝、普通平鍵聯(lián)接的拆裝、開口銷連接的拆裝、十字滑塊聯(lián)軸器的拆裝和剖分式滑動(dòng)軸承的拆裝。

2.模塊2“常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)在數(shù)控、機(jī)修、機(jī)電、汽修專業(yè)等各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用”的內(nèi)容

（1）在數(shù)控專業(yè)中：①常用機(jī)構(gòu)，其中平面四桿機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、牛頭刨床橫向自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)、卡車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)和自動(dòng)車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)；②凸輪機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有自動(dòng)車床靠模機(jī)構(gòu)；螺旋機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有：車床的絲杠螺母機(jī)構(gòu)、滾珠螺旋（絲杠）傳動(dòng)和螺旋千斤頂；③齒輪傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有：齒輪的加工、銑齒、插齒和滾齒；帶傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有無級(jí)變速器。

（2）在機(jī)修、機(jī)電專業(yè)中：①常用機(jī)構(gòu)，其中平面四桿機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有：縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、牛頭刨床橫向自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)、卡車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)、自動(dòng)車床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)和手動(dòng)沖床機(jī)構(gòu)；②凸輪機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有自動(dòng)車床靠模機(jī)構(gòu)；③螺旋機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有車床的絲杠螺母機(jī)構(gòu)、滾珠螺旋（絲杠）傳動(dòng)和螺旋千斤頂；④齒輪傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有齒輪的加工——銑齒、插齒和滾齒和二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)等；⑤帶傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有無級(jí)變速器。

（3）在汽修專業(yè)中：①常用機(jī)構(gòu)，其中平面四桿機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有：縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)、卡車自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)、前窗雙雨刮器和汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)；②凸輪機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有內(nèi)燃機(jī)配汽機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸與氣門結(jié)構(gòu)；③螺旋機(jī)構(gòu)需要建立的模型或視頻有：汽車轉(zhuǎn)向器、汽車用絲杠千斤頂和螺旋千斤頂；④齒輪傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有：差速器、汽車主減速器中的混合輪系和變速器的變速機(jī)構(gòu)；⑤帶傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有發(fā)動(dòng)機(jī)中V帶傳動(dòng)；⑥鏈傳動(dòng)需要建立的模型或視頻有發(fā)動(dòng)機(jī)中正時(shí)鏈傳動(dòng)；⑦離合器需要建立的模型或視頻有膜片彈簧離合器的虛擬拆裝、雙摩擦片周置式彈簧離合器、周置式彈簧離合器和液力偶合器；⑧銷聯(lián)接需要建立的模型或視頻有汽車轉(zhuǎn)向節(jié)注銷的虛擬拆裝；⑨軸承需要建立的模型或視頻有：深溝球軸承在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用和虛擬拆裝、奧迪100型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿組的虛擬拆裝、東風(fēng)6100Q-1發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組的虛擬拆裝；⑩液壓和液壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)部分需要建立的模型或視頻有：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng)、汽車制動(dòng)系統(tǒng)液壓并聯(lián)式同步回路和ABS系統(tǒng)的液壓回路；氣壓傳動(dòng)部分需要建立的模型或視頻有黃河JN1181C13型汽車制動(dòng)示意圖。

三、機(jī)械基礎(chǔ)仿真模型庫(kù)教學(xué)資源庫(kù)的使用

為了充分發(fā)揮專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)在專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源庫(kù)助教，使教師備課時(shí)能夠使用資源庫(kù)提供的海量素材資源滿足不同的教學(xué)需求，在資源庫(kù)中運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)新教材呈現(xiàn)形式包括：真實(shí)實(shí)景操作視頻、虛擬仿真過程演示、三維模型構(gòu)件以及學(xué)生喜聞樂見的flash動(dòng)畫等。采用項(xiàng)目教學(xué)方式，可使教學(xué)更加生活化、情景化、動(dòng)態(tài)化、形象化。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧欣.汽車機(jī)械基礎(chǔ)[M].南京：江蘇教育出版社，2010.

[2]隋明陽(yáng)，王鳳伶.機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2007.

（作者單位：廣西機(jī)電工業(yè)學(xué)校）endprint