10-张志鸿--机械设计

山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
视 频
1‘24"
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
武汉科技大学-齿轮传动装置的润滑与密封设计
湖北工业大学
• 轴系结构方案虚拟实验
已完成实验规划， 正在制作中。
• 连接方式（键连接、花键联接、无键 联接、销连接、螺纹连接；铆接、焊接、
规划中。
胶接、过盈连接）选择虚拟实验
• 软轴的类型及应用虚拟实验
规划中。
湖北工业大学-轴系结构方案虚拟实验
03
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
视 频
4'13"
太原科技大学-带传动弹性滑动和打滑虚拟实验
视 频
2‘31"
太原科技大学-V带传动的设计、张紧、安装与防 护
视 频
4‘28"
02
《机械设计》课程虚拟仿真实验项目 下一步建设计划
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
分值 1 1 3 6 8 8 8 6 6 6 12 5 70
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
通用三维软件
建模
C#
代码 / 程序
项目 查看第一步 查看第二步 电机启动 电机停止 查看所有联轴器参数x14个 第五步选择题 第六步选择题 第七步选择题 总计
分值 2 1 1 1 13 4 4 4 30
设计模块70分
项目/案例一 滑台 查看第一步 查看第二步 第二步选择题分值 选择联轴器 理论计算第一步 理论计算第二步 理论计算第三步 查表第一步 查表第二步 查表第三步 查表第四步 选择正确 总计
01
《机械设计》 减速器拆装虚拟实验 ✓ 联轴器类型、结构与选用虚拟实验
✓ 带传动弹性滑动和打滑虚拟实验 ✓ V带传动的设计、张紧、安装与防护方式选择
虚拟实验
项目建设完成情况
学校
山东建筑大学 山东建筑大学 太原科技大学 太原科技大学 武昌首义学院 武昌首义学院
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
视 频
2'11"
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
实验简介
机械设计课程中无联轴器实体实验对应，为弥补实践教学的空白， 现开发了联轴器的类型、结构与选用虚拟实验。
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
✓ 总体情况 ✓ 武汉科技大学 ✓ 湖北工业大学
总体情况
学校
太原科技大学 武汉科技大学 武汉科技大学 武汉科技大学 湖北工业大学
湖北工业大学
湖北工业大学
项目
机械系统组成虚拟实验：起重机 吸盘的类型及应用虚拟实验 齿轮传动装置的润滑密封方式选择虚拟实验 机械系统组成虚拟实验：打捆机 轴系结构方案虚拟实验 连接方式（键连接、花键联接、无键联接、销 连接、螺纹连接；铆接、焊接、胶接、过盈连 接）选择虚拟实验 软轴的类型及应用虚拟实验
紧密相关
与实验相关专
5、项目实施（建模、贴图、上色和编程等）
业紧密联系
与机械、电子电
4、实验中的数学模型设计
气知识及教学理
论紧密相关
3、方案详细设计（专业和教学知识融入）
2、实验方案总体设计 1、需求获取和论证
需要团队 分工协作
开发流程
开发过程 中，贴图的外 部预处理，场 景的布置，角 色的分工等， 属于常规的工 作。
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
简单的机器由原动机、执行部分和传动部分组成，其中传动部分的任务是把原动机的运动 形式、运动和动力参数转变为执行部分所需要的运动形式、运动和动力参数，它可能是把旋转 运动变为直线运动，或者把高转速变为低转速，小转矩变为大转矩等。
本实验包括两部分的内容，分别是机械系统传动和轴系结构设计。机械系统传动要求拟定 出合理的传动方案，常用的传动方式包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动等，实验时应 根据各传动机构的特点拟定几种传动方案进行比较，从而选择合理的方案。轴系结构设计是对 轴、轴承以及轴上零件的组合设计，要求根据轴上零件的安装、定位以及轴的制作工艺等方面 的要求，合理确定轴的结构形式。
3D场景的 交互漫游，友 好的信息提示， 真实感的体现， 也是一块大的 开发工作。
场景
开发流程
剧本
期间有一个最重要的，就是一个虚拟实验项目的开发需要按 照实验目的和实验步骤提前设计一个良好的剧本，这一点非常类似 于拍摄一部电影或主持一个表演晚会。其实，更像是一部交互游戏， 以至于有人定义虚拟仿真实验项目就是一种游戏，被划分为“严肃 游戏”。
期间还夹杂着绘图单位的问题，比如同样是长度1， 在不同的软件中有的认为是1米，有的认为是1mm，还有 的认为是1cm，还有的软件其单位是可以人为设定的，这 个也是很折磨人的。需要反复多次的尝试才能摸清各自 的脾气。
经验和教训
坐标和比例关系
经验和教训
坐标系统变换
三维建模
Solidworks Inventor 3DMax
机械虚拟仿真实验项目开发经验分享
✓ 政策支持 ✓ 开发流程 ✓ 经验和教训
✓ 三维建模 ✓ 感言
政策支持
学校和学院领导 全力支持
研究所的老师 全力以赴
一件事情要做成、做好， 一定离不开领导和组织的支持！
完成虚拟仿真 实验项目的开发
开发流程
7、文档编写和发表、著作权申报、专利申请
与计算机应用
6、项目测试
拟立项批次
第二批 第二批 第二批 第二批 第二批
第二批
第二批
武汉科技大学
• 吸盘的类型及应用虚拟实验
已完成！
• 齿轮传动装置的润滑密封方式选择虚拟实验
已完成实验的项目 规划，正在与第三 方开发公司联合开 发。
• 机械系统组成虚拟实验：打捆机
已完成实验对象的 选型，正在进行实 验规划。
武汉科技大学-吸盘的类型及应用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验 实验总分100分
认知模块30分
经验和教训
3D模型建模
在模型的准备方面，3D模型可以选用通用三维建模 软件，如Solidworks、Inventor、3DMax等进行构造，再 经由中间软件如Blender等转换成Unity可以识别的数据格 式，最终导入Unity。
经验和教训
3D模型建模
一般的三维建模软件和中间软件习惯于右手三维坐 标，Unity则使用左手三维坐标系统，在坐标变换上就遇 到不少的坑。
整个实验过程中，先出现什么，后出现什么，各个关口之间 如何衔接，在交互操作过程中可能出现的各种情况，都要预先设想 到并规划出相应的描述。
经验和教训
开发过程中的弯路
➢ 时间紧，任务重，在开发过程中，可以说是夜以继日。 ➢ 我们以前没有用Unity开发过项目，作为一种全新的开发环境，需要
学习太多的东西，而且有时候还要探索很多的东西，这就存在许多的 不确定。 ➢ 比如有的功能，宣传描述和理解上有出入，等到真正用的时候，才发 现并不是那么回事。 ➢ 某些功能是有局限性的，比如，物理引擎中涉及到的摩擦、弹跳、碰 撞要作为教学实验仿真就很不理想，边界检测不能做到孔洞的检测， 而且当运动速度很快时，可能漏掉检测而出现穿越。柔性体的模拟也 很难控制。 ➢ 这些特性，只有当学过以后，在开发制作环节中才能真正发现。这时 候，就需要自己重新寻找更好的解决方案。
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
武汉科技大学-吸盘的类型及应用虚拟实验
武汉科技大学-吸盘的类型及应用虚拟实验
武汉科技大学-吸盘的类型及应用虚拟实验
武汉科技大学-吸盘的类型及应用虚拟实验
视 频
3'12"
武汉科技大学-齿轮传动装置的润滑与密封设计
武汉科技大学-齿轮传动装置的润滑与密封设计
武汉科技大学-齿轮传动装置的润滑与密封设计
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
武昌首义学院-联轴器类型、结构与选用虚拟实验
项目
机械传动方案虚拟实验 减速器拆装虚拟实验 带传动弹性滑动和打滑虚拟实验 V带传动的张紧、安装与防护方式选择虚拟实验 联轴器类型、结构与选用虚拟实验 离合器类型、结构与选用虚拟实验
拟立项批次
第一批 第一批 第一批 第一批 第一批 第一批
山东建筑大学-机械传动方案虚拟实验
实验简介
机器是根据某种使用要求而设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和 信息。
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
本虚拟仿真实验中以各类联轴器为例，通过点击交互联轴器三维 模型，了解联轴器的功能与类型、常用联轴器的结构与特点、联轴器 的选用原理；针对给定工况，选用合适的驱动装置，并根据驱动装置 和执行装备的参数选用联轴器的类型、型号、尺寸。同时，实验操作 中有详细的评分系统，分步评分，最终实验完成系统自动评分。
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
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山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
山东建筑大学-减速器拆装虚拟实验
全国高等院校机械工程学科虚拟仿真实验教学在线共享平台建设及应用研讨会
《机械设计》虚拟仿真实验建设 及太原科技大学试点应用计划
2019年05月23日
太原科技大学 张志鸿
目录 / CONTENTS
《机械设计》课程虚拟仿真实验项目建设完成情况 《机械设计》课程虚拟仿真实验项目下一步建设计划 机械虚拟仿真实验项目开发经验分享 太原科技大学试点应用计划