面向解决复杂工程问题能力培养的凸轮设计实验教学改革

发布时间：2024-03-12 05:44

　　依据工程教育专业认证标准中对复杂工程问题的特征分析,就当前单个课程实验中涉及解决复杂工程问题能力培养方面的环节较少或不足等现状,结合北京信息科技大学测控技术与仪器专业"光、机、电、算"综合性应用型人才的培养目标,以凸轮设计课程实验为研究对象,通过分析课程实验现状,改进与优化实验内容。从实际工程问题出发,引入压力角与基圆半径间利益冲突来约束参数选择,运用机械原理和计算机仿真等技术,抑制凸轮机构的运动冲击,并将其在内燃机配气机构工程场景中进行实例化,有效提高了其整体性能,并节省了设计、制造及调试成本。初步应用表明,该教改方案有效提高了学生对复杂工程问题的解决能力,同时对测控专业工程教育认证水平的提高具有积极的促进作用。

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【部分图文】：

图1改进前后凸轮设计课程实验教学方法示意

凸轮机构计算机辅助设计(简称凸轮设计)是精密机械设计基础课程中的一个单元实验,其实验目的是理解并掌握凸轮轮廓曲线的设计方法,并对凸轮机构的运动特性进行分析,培养学生具有解决复杂工程问题所需的专业基础知识及应用能力。目前,凸轮设计实验已具备复杂工程问题的①、③、⑦等多个特征,整个过....

图2凸轮机构轮廓示意及其运动特性曲线

凸轮课程实验在改进前,对于凸轮轮廓方程的建立及凸轮机构运动规律描述不够清晰,缺少对速度及加速度变化等情况的描述。新的课程实验改革,将实验中存在的不足进行了改进,如图2所示。在图2中用不同线型和颜色标注出凸轮不同位置下的运动状态,这种表达更加直观易懂,同时将一个运动周期中,凸轮的位....

图3内燃机配气机构及凸轮优化前后运动曲线对比

通过建立具有创造性的抽象模型,修正其轮廓型线,消除柔性冲击。根据上述情况,采用Solidworks软件对实验中的凸轮轮廓曲线、位移曲线[见图3(b)]、速度[见图3(c)]和加速度曲线[见图3(d)],进行比较与优化。其优化过程是将几种运动规律组合,使从动件的速度曲线在衔接处相切....

本文编号：3926630