机械设计CAI系列软件说明书.doc

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1、机械设计CAI系列软件用户手册机械设计CAI系列软件使用说明书第一章 软件概述一 软件介绍本软件是“九五”国家重点科技攻关项目（项目名称：96-750计算机辅助教学软件研制开发与应用；课题名称：96-750-01高等教育计算机辅助教学软件研制开发与应用；专题名称：96-750-01-01高等教育重点课程课件的研制与开发；专题承担单位：高等教育出版社；机械设计CAI系列软件子专题承担单位：西南交通大学）。由西南交通大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、东南大学、西北工业大学、浙江大学、华东理工大学、清华大学、上海交通大学共九所重点大学研制开发而成。按照教育部颁布的本课程基本要求，建立本软件的总体框

2、架结构。软件由以下十个部分组成：带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、滚动轴承、轴及滚动轴承组合设计、滑动轴承、联接、机械设计课程设计指导、机械设计课程设计软件平台。其中，西南交通大学负责：总体框架、软件集成（含软件各部分的修改、部分内容重新设计、完善等）、轴及滚动轴承组合设计；华中理工大学负责：齿轮传动；哈尔滨工业大学负责：机械设计课程设计指导；东南大学负责：联接、滑动轴承；西北工业大学负责：带传动；浙江大学负责：滚动轴承；华东理工大学负责：蜗杆传动；清华大学负责：机械设计课程设计软件平台；上海交通大学负责：链传动。覆盖了机械设计课程的大部分教学内容， 并包含“机械设计课程设计”的指导和设计软

3、件平台。根据“机械设计”课程特点，本软件每一部分均由内容提要、教学要求、重点难点、工程应用、问题思考五大模块组成。适用于机械类本科的“机械设计”、非机类及近机类的“机械设计基础”及“机械设计课程设计”的教学，“机械设计课程设计软件平台”除可满足学生做课程设计的需要外，亦可用于轴系零部件的CAD设计。除大学本科外，还可供大专的相应课程使用。本软件使用统一的软件平台进行开发，界面风格统一。充分利用超文本和超媒体技术，表现“机械设计”课程的重点难点，通过大量的三维动画和视频进行零件结构分析及工作机理的动态仿真，直观、生动、图文声像并茂，可随时关、开背景音乐及配音解说，视听效果俱佳，既可用于课堂演示，

4、也可用于学生课后复习、巩固，可进行个别化学习，提高学习兴趣，提高教学效率，从而实现教学质量的提高。关于“机械设计课程设计软件平台”，请见本软件所提供的“机械设计课程设计软件平台用户手册”。二 运行环境1单机版 机型：最低为P586/133多媒体计算机，建议CPU为P586/166（或更高），以保证运行质量。 内存RAM：16MB或更高 显示卡：SVGA，显存2MB或以上 分辨率：640480 操作系统：中文WINDOWS95/98 硬盘空间：小于10M 字库：楷体 、隶书2网络版（服务器） 机型：最低为P586/166多媒体计算机，建议CPU为P586/233（或更高），以保证运行质量。 内存

5、RAM：16MB或更高 显示卡：SVGA，显存2MB或以上 分辨率：640480（满屏）或800x600 操作系统：中文WINDOWS NT Server 4.0以上，并安装了Microsoft Information Server 3.0或其它具有相同功能的WWW服务器。 浏览器必须采用Microsoft Internet Exlporer 4.0以上版本 硬盘空间：约350M 字库：楷体 、隶书3网络版（客户机） 机型：最低为P586/133多媒体计算机，建议CPU为P586/166（或更高），以保证运行质量。 内存RAM：16MB或更高 显示卡：SVGA，显存2MB或以上 分辨率：640

6、480（满屏）或800x600 操作系统：中文WINDOWS95/98 浏览器必须采用Microsoft Internet Exlporer 4.0以上版本 硬盘容量：最大为280M（若使用中及时清除下载文件，几十兆就够） 字库：楷体 、隶书第二章 软件的安装及卸载一 机械设计CAI系列软件的安装1单机版1) 将“机械设计CAI系列软件（单机版）”光盘插入光驱，进入“Setup”目录。2) 运行“Setup”目录下的“Setup.exe”应用程序，系统弹出如图2.1所示的安装初始化界面。图2.1 安装初始化设置3) 安装初始化完毕后，系统将弹出如图2.2所示的欢迎界面，单击“Next”进入下一

7、步，单击“Cancel”按钮取消安装。图2.2 欢迎画面4) 按照屏幕提示，一步步向下进行。安装中可以指定目标路径，图2.3即为目标路径设置画面。图2.3 安装目标路径设置5) 进行相应设置后，系统开始向硬盘拷贝文件，并显示安装进度，如图2.4所示。图2.4 拷贝文件进程6) 安装完毕时，系统将弹出图2.5所示的提示框，若选中画面上的复选框，则单击“Finish”按钮后，可直接“运行机械设计CAI系列软件”。图2.5 安装完毕画面2网络版（服务器）“机械设计CAI系列软件（服务器）”的安装应由具有丰富网络管理经验的人员来完成，其安装配置过程如下：1) 将“机械设计CAI系列软件（网络版）”光盘

8、插入光驱，进入“Setup”目录。2) 运行“Setup”目录下的“Setup.exe”应用程序，系统弹出如图2.6所示的安装初始化界面。图2.6 安装初始化设置3) 安装初始化完毕后，系统将弹出如图2.7所示的欢迎界面，单击“Next”进入下一步，单击“Cancel”按钮取消安装。图2.7 欢迎画面4) 按照屏幕提示，一步步向下进行。安装中可以指定目标路径，图2.8即为目标路径设置画面。图2.8 安装目标路径设置5) 进行相应设置后，系统开始向硬盘拷贝文件，并显示安装进度，如图2.9所示。图2.9 拷贝文件进程6) 安装完毕时，系统将弹出图2.10所示的安装完毕画面。图2.10 安装完毕画面

9、上述安装过程完毕后，还应对服务器进行配置，即修改Windows NT的注册表。对Windows NT Server来说，不同的WWW服务器的配置方法稍有差异。对IIS3.0，可按如下方法进行系统配置。运行Regedit.exe,找到KEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetServicesInetInfo ParametersMimemap目录，添加如下的三条记录： application/x-authotware-map,aam,5:REG_SZ; application/x-authotware-seg,aas,5:REG_SZ; applicatio

10、n/x-authotware-bin,aab,5:REG_SZ;考虑到各服务器上可能已有缺省主页，本软件在安装时没有将软件中的jxsj.htm设为服务器的缺省主页，故网络管理员应将安装目标路径下的jxsj.htm链接到服务器缺省主页上。若服务器没有缺省主页，请将jxsj.htm文件设为缺省主页。3网络版（客户机）在客户机的IE地址栏中，输入已配置好的Windows NT Server的节点地址，运行jxsj.htm，如图2.11所示。图2.11 jxsj.htm文件运行画面分别选择“系统安装”下的“安装Shockwave for Authorware plug-in插件”、“安装Intel I

11、ndeo R4.1视频压缩程序（仅win98需要）”、“安装机械设计课程设计软件平台”安装相应程序，再通过“控制面板字体”安装隶书字体（simli_0.ttf）。安装完成后，选择“运行课件”下的“运行机械设计CAI系列软件”即可在网上用本课件进行交互式教学。在浏览器下运行本课件时，会弹出“Shockwave for Authorware Security”对话框，请选择“Yes”。若不想再见到该对话框，请选择“Security Option”按钮，这时将出现“Shockwave for Authorware Security Options”对话框，选择“Trust All Locations

12、”单选项，并取消“Show Security Dialog When Opening Trusted Locations”复选框，然后单击“Save Settings”按钮，返回前一对话框，并单击“OK”按钮。二软件的卸载要想卸载该软件，只需运行“控制面板添加、删除程序”，从程序列表中选择“机械设计CAI”，单击“添加/删除”按钮，即可卸载。为使运行过程更加流畅，运行过程中动画文件（*.AVI）一律下载到了客户机上，其下载路径为“Shockwave for Authorware plug-in”安装路径下的DownLoad，请手动删除这些下载文件。第三章 各部分使用说明一 总体框架包括软件说明

13、信息、总目录、导航图、版权说明等内容。软件标题出现后按任意键或单击鼠标左键即可进入总目录。可用鼠标左键单击总目录按钮条中任意按钮，目录文字变红，进入下一级模块。若按退出按钮，则结束本软件的运行。本软件操作简单，只要鼠标变为手形，单击后即执行相应操作。下图为总目录画面。二 控制按钮说明背景音乐开/关 解说词配音开/关 关于本软件的帮助信息 导航图结束运行，退出本软件软件版本及版权说明 各按钮的基本意义：本软件操作中遵循一个原则，凡是鼠标变为手形的地方，均可单击鼠标左键，进入相应知识单元或执行相应的操作。下面介绍各种控制按钮：1 音响控制按钮：本软件提供了较强的播放控制功能，使用醒目的屏幕图形按钮

14、，使用户可以有效、任意地控制背景音乐、解说词的播放状态。若用户切换至另一画面，则解说词自动停播。背景音乐和解说词按钮始终出现在屏幕右上角。若无解说词，则按钮不出现。若按“返回”按钮，则返回上一个知识点。用户通过按屏幕右下角的“退出”图形按钮，用户可随时结束本软件的运行。2 动画控制按钮 ：借助于动画播放控制按钮，用户能仔细重复观看三维仿真动画。 “暂停/继续”按钮：该按钮出现于动画或视频的下方。进入动画画面后，动画自动播放。若单击“暂停”按钮，则动画暂停播放，解说词也暂停播放。同时“暂停”按钮变为“继续”按钮。再单击“继续”按钮，动画恢复继续运行，解说词也继续播放。此时“继续”按钮又变为“暂停

15、”按钮。若不要解说词，希望静音，可单击屏幕右上方的声音控制按钮。 “重播”按钮：按下该按钮，可使动画从第一帧开始重新播放。 “上一帧”按钮：可使动画暂停播放，并返回上一帧画面。 “下一帧”按钮：可使动画暂停播放，并进入下一帧画面。通过按“上一帧”或“下一帧”按钮，可实现动画的逐帧播放，此时“暂停”按钮变为“继续”按钮。若想恢复连续播放，可按“继续”按钮实现。 “结束”按钮：结束动画播放，返回前一个知识点。3 导航图按钮：本软件可根据各级目录按照知识体系来进行学习，也可通过导航系统在各知识点间快速切换。单击屏幕上的“导航”按钮，打开如下的导航图，其中左边为章节名称，单击任一章节，可在右边弹出其知

16、识点，单击各知识点即可进行相应的跳转。选择“返回”按钮，则不进行跳转而回到原位置。4 帮助按钮：单击总目录画面右上角的“帮助”按钮，即可弹出本软件的帮助画面。该画面以超文本形式提供对软件使用方法的帮助。用户只要单击某一超文本，即进入相应的帮助画面。如下图所示。本软件提供的帮助如下： 软件简介； 按钮功能：单击该超文本，将弹出一个图形界面，介绍软件画面上各按钮的功能。当画面上按钮颜色为暗灰是，表明该按钮不可激活。 操作帮助：单击该超文本，弹出本软件使用的基本方法和提示，方便用户操作。三 带传动单击总目录画面上“带传动”按钮，进入“带传动”模块。首先出现“内容提要”、“教学要求”、“重点难点”、“

17、工程应用”、“问题思考”五大模块画面，如图所示。 若按“返回”按钮，则返回到总目录界面。“带传动”的知识点信息如下表：内容提要教学要求重点难点传动形式模拟交叉传动模拟多从动轮传动模拟应力分析演示应力分布受力分析通过实时调整初拉力F0，输入功率P1、主动轮转速n1，自动计算并显示紧边拉力F1、松边拉力F2弹性滑动与打滑带传动弹性滑动模拟主动轮弹性滑动模拟从动轮弹性滑动模拟带传动打滑模拟工程应用介绍了桑塔那、现代等轿车发动机、大型研磨机驱动装置、大理石切割机、双头立式铣床、手扶拖拉机驱动装置等的带传动应用。问题思考包含了20道思考题进入“带传动”后，首先出现五大模块画面，它是进入带传动各知识单元的

18、入口。将鼠标移动到五大模块中的任一模块上，出现按钮，单击鼠标左键，即进入相应知识单元。下面为“重点难点”的主画面。若单击“五大模块”画面上的“工程应用”按钮，则进入上图所示的带“工程应用”画面。本模块列举了许多带的实际应用例子，单击任一小图片，则画面上图片变大，使用户可仔细观看。再单击画面上任一点，又返回“工程应用”画面，使用户可再选择任一其它工程应用的图片。四 链传动 单击总目录画面上的“链传动”按钮，进入链传动模块。首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。若按“返回”按钮，则返回到总目录界面。“链传动”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点链传动运动不均匀性与动载荷链速不均匀节距对链速

19、的影响链速比较磨损引起脱链链传动的受力分析链轮链条结构用实物照片介绍了16种具体结构链传动的润滑链传动的张紧与布置列举了六种链传动张紧布置方式工程应用介绍了链传动在物料传输机械、摩托车、工业加工机械等的实际应用。问题思考包含了12道思考题 “工程应用”模块的操作与前述“带传动”的相同。五 齿轮传动单击总目录画面上的“齿轮传动”按钮，进入齿轮传动模块，首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。 若按“返回”按钮，则返回到总目录界面。“重点难点”中包含有“齿轮传动类型模拟”等八项内容，按下对应的按钮条，即进入相应的单元。若逐次按“返回”，则可一直返回到主目录画面。 “工程应用”中共列举了齿轮传动的5

20、种应用实例。单击任一小图片，即弹出对应的放大图片和简要文字说明。再单击屏幕上任一点，可返回“工程应用”画面。 “齿轮传动”的知识点信息如下：内容提要教学要求 重点难点齿轮传动类型模拟直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动直齿锥齿轮传动人字齿轮传动单圆弧齿轮传动双圆弧齿轮传动齿轮传动受力分析直齿圆柱齿轮受力分析斜齿圆柱齿轮受力分析直齿锥齿轮受力分析齿向载荷分布系数轴弯曲变形对k的影响 轴扭转变形对k的影响弯曲扭转综合变形的影响 齿间载荷分配系数齿轮传动的啮合过程轮齿刚度对k的影响啮合中轮齿的变形曲线基圆齿距误差对k的影响 齿面接触应力圆柱体接触综合曲率接触应力变化规律齿廓曲率半径综合曲率的影响齿根弯曲

21、应力齿根应力分析单侧受载齿根弯曲应力变化规律双侧受载齿形系数齿数对齿形系数的影响变位系数对齿形系数的影响失效形式点蚀机理及实例轮齿折断机理及实例胶合实例磨损实例塑性变形机理及实例工程应用 介绍了同轴式双级圆柱齿轮减速器、齿轮加工、滚齿机齿轮传动系统等实际应用问题思考包含了14道思考题“齿轮传动”部分的操作与“带传动”相似。六 蜗杆传动 单击总目录画面上的“蜗杆传动”按钮，进入“蜗杆传动”模块，首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。若按“返回”按钮，则返回到总目录界面。“蜗杆传动”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点蜗杆传动的分类阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直齿廓蜗杆、圆柱蜗杆传动、环

22、面蜗杆传动、锥蜗杆传动。蜗杆传动转向判断左手法则、右手法则蜗杆传动加工方法切削法加工蜗杆、滚铣法加工蜗轮蜗杆传动受力分析蜗杆传动的变位正变位、负变位啮合区油膜形成过程工程应用介绍了蜗杆传动在汽车吊、蜗杆减速机、机床分度机构中的应用问题思考包含了19道思考题单击五大模块画面上的“重点难点”按钮，则进入蜗杆传动的“重点难点”模块，其操作与“带传动”相似。七 滚动轴承单击总目录画面上的“滚动轴承”按钮，进入滚动轴承模块。首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。“滚动轴承”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点滚动轴承组成和应用特点基本代号失效形式定位方式受力特点类型选择寿命计算负荷分布工程应用介

23、绍了滚动轴承在电钻、风扇、机车、减速器、工业缝纫机等中的应用。问题思考包含了16道思考题。“滚动轴承”这一部分的操作方法同“带传动”。八 轴及滚动轴承组合设计单击总目录画面上的“轴及滚动轴承组合设计”按钮，进入“轴及滚动轴承组合设计”模块。首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。“轴及滚动轴承组合设计”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点轴系组装仿真斜齿轮轴系锥齿轮轴系轴系设计滚动轴承组合设计两端单向固定、一端双向固定、两端游动等滚动轴承组合设计轴系结构举例锥齿轮轴系蜗轮轴系轴系结构改错改善受力工程应用介绍了30m深孔钻的轴、大型空心轴、汽轮机转子等18种实际应用问题思考包含了22道思考

24、题当单击“重点难点”画面上的“轴系结构举例”按钮时，弹出“轴系结构举例”画面。单击“锥齿轮轴系”，进入相应知识单元。首先自动演示轴承组合位置的调整方向。此时在屏幕上任意处单击鼠标，则进入“实现结构”画面。根据屏幕提示，将鼠标移到不同的垫片组上，垫片颜色变红，单击后出现厚薄不同的两组垫片。单击这两组垫片中的任一组，将得到不同的调整效果。调整完毕，单击鼠标，则返回“实现结构”画面，用户可重新选择不同的垫片组。“蜗轮轴系”的操作方法与此类似。“轴及滚动轴承组合设计”的其它操作同“带传动”。九 滑动轴承单击总目录画面上的“滑动轴承”按钮，进入“滑动轴承”模块。首先出现五大模块画面，与“带传动”相似。“

25、滑动轴承”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点滑动轴承典型结构列举了五种滑动轴承典型结构动压轴承工作原理液体动力润滑理论的基本方程承载原理轴承的长径比及承载能力轴承的直径间隙油膜压力分布模拟输入不同的宽径比和偏心率，得到不同的油膜压力曲线。油膜形成过程工程应用介绍了绕线机构非液体润滑轴承等九种实际应用。问题思考包含了15道思考题五大模块画面是进入滑动轴承各知识单元的入口。单击任一模块按钮，可进入相应的模块单元。按“返回”按钮，则依次返回前一级内容，直至返回主目录画面。“滑动轴承”的其它操作与“带传动”相似。十 联接单击总目录画面上的“联接”按钮，进入“联接”模块。首先出现五大模块画面，与

26、“带传动”相似。“联接”的知识点信息如下：内容提要教学要求重点难点失效形式、提高强度的措施防松方法受预紧力和工作载荷螺栓联接螺栓组受力分析工程应用介绍了联接在机床、化工管道、飞机机翼、汽车轮船等中的实际应用。问题思考包含了23道思考题“联接”部分的操作方法与“带传动”相似。十一 机械设计课程设计指导单击总目录画面上的“机械设计课程设计指导”按钮，进入“课程设计指导”模块，首先出现如下画面： “机械设计课程设计指导”的知识点信息如下：课程设计概述减速器概述减速器主要类型介绍轴装式齿轮箱、轴装式圆柱齿轮减速器、蜗杆-锥齿减速器等18种减速器的类型。工程应用介绍水泵传动装置、卷扬机传动装置、带式运输

27、机等9种实际应用。减速器及其构造机体的结构附属零件的名称和作用传动装置总体设计分析和确定传动方案减速器结构和零部件类型选择电动机总传动比和分配传动比各轴运动和动力参数例题传动零件设计减速器外传动带传动链传动开式齿轮传动减速器内传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动蜗杆传动装配草图设计第一阶段装配草图设计前的准备工作 轴承部件的结构设计确定轴的支点和力的作用点距离校核轴、键的强度、轴承寿命完成装配图设计第一阶段草图第二阶段传动零件（齿轮）结构设计轴承端盖结构设计轴承的润滑轴承的密封完成装配图设计第二阶段草图第三阶段机体的结构设计机体的机械加工工艺过程附件的设计完成装配图设计第三阶段草图装配工作图的设计装配

28、工作图视图的绘制装配工作图的尺寸标注零件序号、明细表和标题栏的编写技术特性表技术要求完成装配工作图零件工作图的设计对零件工作图的要求零件工作图示例装配图设计说明书总体答辩和思考题包含有30道思考题“课程设计指导”模块采用循序渐进的方式指导学生完成一级、二级圆柱齿轮减速器的设计。主画面右上方的“结构图”按钮和“尺寸关系”按钮常驻屏幕。用户可随时按下“结构图”按钮，弹出圆柱齿轮减速器的轴测图。移动鼠标动态显示机盖、通气器等零部件。若将鼠标移至“局部剖视”文字上，则画面上出现两个小平面，对减速器进行局部剖视，显现出箱体内零部件的结构。按“返回”按钮，则返回主画面。用户也可随时按下“尺寸关系”按钮，弹出“圆柱齿轮减速器结构的尺寸关系表”，按“返回”按钮，返回主画面。十二 机械设计课程设计软件平台 请参见用户手册（二）“机械设计课程设计软件平台”。-21-