中人ZRJX-LCS零差速双流传动综合实验台

一、实验台简介
车辆传动系统是车辆总体的重要组成部分，结构复杂，形式多样。特别是现代典型的双流传动系统，如零差速、正差速、负差速、正独立、零独立、负独立的特点和工作原理，作为坦克、农用和工程用的履带式车辆有别于轮式车辆的特色，是理解履带式车辆行驶原理和传动系统设计思想的关键，仅靠课堂学习，内容抽象，不利于学生的深入理解和掌握。通过本实验台建设，加强对学生履带式车辆传动系统创新设计和实验等实践环节的训练，培养学生的实践能力和创新意识，同时加深学生理解履带式车辆传动系统的设计和原理。
该实验台的功能主要是为学生提供了零差速双流传动系统的结构设计和控制的实训平台，让学生熟练掌握双流传动系统总体结构和控制方案的设计，包括分流/汇流机构方案、变速机构方案、转向机构方案等。
二、实验台结构
1—转向电机、2—左角位移传感器、3—左车轮、4—左车轮旁减速齿轮、5—左转向差动轮系、6—变速换挡齿轮机构、7—右转向差动轮系、8—右车轮旁减速齿轮、9—右车轮、
10—右角位移传感器、11—主电机、12—主传动带、13—主角位移传感器、14—转向角位移传感器、15—转向传动带、16—控制面板、17—底座
该实验台主要由底座、变速换挡齿轮机构、转向机构、零差速分流/汇流机构和左右车轮传动系统组成。车轮的转动主要由主电机11驱动，通过变速换挡齿轮机构6实现模拟车辆的变速；转向电机1通过左右转向差动轮系5和7使左右车轮3和9的转速不一样，从而实现模拟车辆的转弯。
同时零差速双流传动教学实验平台在主传动带轮12上、转向传动带15上、左右车轮3和9上安装了角位移传感器，并配备了控制检测系统和数据处理软件，学生可通过测控软件或控制面板控制左右车轮的变速和转向。
三、主要技术参数
1、供电电源：220V/50HZ；
2、主电机功率：245W，主电机转速： 0-1500r/min；
3、转向电机功率：125W，转向电机转速可调：0—1500r/min；
4、角位移传感器（4个）：脉冲数500；
5、外型尺寸：1300×650×1000
6、虚拟仿真教学系统
机械实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，***终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，***终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器：进入软件后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器***初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。
四、性能特点
1．该实验台采用离合器控制变速换挡齿轮机构，可平稳快速地实现模拟车辆的变速；
2. 该实验台采用能无极调速的转向电机1控制模拟车辆的转弯，可得到任意转弯半径；
3、检测系统集数据采集与电机调节控制于一体。检测系统采用先进的AVR系列单片机系统，以串口通讯，测试数据精度高、速度快、稳定。
4、该系统配套软件以Vb为平台制作开发，其内容丰富，包括实验台介绍、车辆的虚拟运动、车辆运动检测、车辆运动仿真、实验结果分析等内容，具有综合性、开放性的特点