齿轮范成原理CAI课件的设计.pdfVIP

齿轮范成原理CAI课件的设计 莫亚梅，易琳 (南通工学院机械系，江苏南通226007) Basjc 摘要：从齿轮齿廓共轭的特点出发，可用面向对象的编程软件Visual6．O开发齿轮范成原理CAI课件。文 章详细介绍了该课件的制作思路和编程流程，并对数据计算、存储、传输与图形绘制、动画生成之间的关系进行了 适当分析。 关键嘲：齿轮；范成原理；课件 中圈分类号：恤12_4 文献标识码：A 文章编号：加08-21如(舢)蚋—眦^6—舵 《机械原理》是高等学校机械类专业的一门技术基础课 加工齿轮的齿廓。 程，其理论性和实践性都很强，由于学生的工程实践尚少，对 机械的感性认识不足，在实际授课时，有很多问题难以在黑 板上讲清楚。对此，若教师上课时只是简单的利用挂图进行 讲解．则没有动感，其中许多中间的运动过程也无法表达清 楚．学生听起来也会感到茫然无趣，不甚理解。若利用电教 片．既不利于学生的主动参与，发挥学生的学习主动性，又不 易实现教学内容的更新。随着计算机广泛应用于各个领域， ABsined 计算机辅助教学(c咖puter In8tnlcdon，简称CAI) 也越来越受到广大教育工作者的重视。cAI课件涵盖了丰富 的文字、图形、图像、声音、视频影像、二维三维动画等综合信 田l齿轮根切原理圈 息，让学生以多种感官同时接受信息的刺激，可将教学内容 利用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线与啮台线的交 从不同的侧面展示，使教学活动更加生动、形象、有趣，再配 点B2超过啮台的极限点N时，将会产生根切现象(图1所 以教师的引导，便于讲述清楚过去难以描述的课程内容。 示)，而对齿轮进行正变位处理，即将刀具向外移动一定距离 基于此，笔者将《机械原理》课程的重点内容之一，齿轮 再加工齿轮，可以避免根切现象的发生，但变位齿轮的齿形 的范成原理、齿轮根切现象和齿轮变位原理等齿轮机构中较 将发生变化。 为难以理解的知识点，利用计算机技术，完全仿真模拟出来， 二、齿轮范成原理cAI课件(软件)的设计思路 制成齿轮范成原理cAI课件，让学生通过与计算机的直接对 话来理解掌握这些知识，起到了事半功倍的教学效果。 本套软件的最终目的是要实现通过一定量人机交互过 一、齿轮范成原理简介 程，清晰地完整地模拟齿轮范成加工过程的每一个步骤，并 且最终得到所要求的齿轮轮廓，以及生动显现齿轮因范成加 齿轮传动依靠轮齿的相互啮合进行运动和动力传递，一 工而可能出现的根切现象和由于变位而带来的轮齿形状的 对齿轮的相互啮合满足齿廓啮合基本定律，其相互啮合的齿 变化。 廓为共轭齿廓。共轭齿廓互为包络，由此，根据一个已知齿轮 常用齿轮的齿廓曲线为渐开线，齿轮的模数、齿数、压力 的齿廓曲线，可以求出与其共轭的另一个齿轮的齿廓曲线…。 角不同时．渐开线形状就不同。在进行软件设计时，当学生输 齿轮的范成加工原理就是利用齿轮齿廓共轭的特点，采 人(或选择)不同的参数时，相应生成的齿轮大小和齿廓形状 用滚齿法加工齿轮时，可将刀具等效为标准齿条(齿轮)形状 当然应各不相同，如果仅仅生成静态的廓线图形，单是绘制 (本软件中，采用齿条刀具)，让刀具与轮坯按设定的传动比 齿廓曲线，也存在着大量的数据计算工作。况且在进行软件 作相对运动．实现刀具与轮坯的啮合运动，这样刀具齿廓在 动画设计时．要求实现刀具连续逐步向前移动，而轮坯同时 轮坯上留下了连续的刀刃廓线族(即切痕)，