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[摘 要]对于机械专业的学生，课堂上学到的只是理论知识，不能得到及时的应用，具体的工作原理和状态不能亲身体会。为解决这一问题，本文设计了一种适合于机械专业机电传动课程的传输/分装机电一体实验台。该实验台由机械结构和控制系统组成，可以实现整箱水的分次传输和分装到多个小容器中的功能。其机械结构包括可伸缩导轨、蜗轮蜗杆电机、齿轮齿条等，控制系统包括继电器、行程开关、电磁阀等。工作时，首先通过延时继电器对传输容器注水，完成后通过蜗轮蜗杆电机带动齿轮齿条进行传输，将可伸缩导轨上的容器移动到距离分装转盘合适的位置，在行程开关的控制下，打开电磁阀，向转盘上的小容器注水，在注满该小容器后，传输容器沿原路返回，同时转盘旋转到下一个小容器，等待注水。该实验台可以演示齿轮齿条传动、行程开关、时间继电器控制等作用过程，真实生动，具有较好的教学实用价值。
[关键词]机电一体化 实验装置 行程控制 时间控制
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0051-01
0 .引言
对于机械专业的学生，在学习专业知识中，课堂上学到的只是理论知识，不能得到及时的应用，具体的工作原理和状态不能亲身体会。为解决这一问题，本作品设计了一种适合于机械专业机电传动课程的传输/分装机电一体实验台。
通过上网查阅资料可得，目前国内传输/分装机电一体化实验台还没有出现在课堂教学中，本作品结合了教师在教学中存在的问题，使之方便教学并且提高上课效率。
1.试验台设计原理
如图1电路所示，SB1、SB2是控制开关，KM1、KM2、KM3是接触器，KT1、KT2、KT3是时间继电器，Q1、Q、Q3是行程控制开关，YV1、YV2是电磁阀，M1、M2是电机。
1.通上电源，打开SB1，压下SB2， Q1处于压下状态（常开变闭合），KT1通电，电磁阀1通电打开，开始放水。
2.KT1延时时间到，电磁阀1关闭，停止放水；KM2得电，蜗轮蜗杆电机2正传，传输容器往右，行至右端。
3.至右端，压下Q2，KM2断电，KT2得电，蜗轮蜗杆电机2停止转动，电磁阀2得电，传输容器往转盘上的小容器注水。
4.KT2延时时间到，电磁阀2关闭，注水停止；KM3得电，蜗轮蜗杆电机2反转。
5.蜗轮蜗杆电机2反转的同时，KT3得电，当传输容器行至左端，压下Q1，KT1得电，受电磁阀的控制水桶开始放水，压下Q1的同时，蜗轮蜗杆电机1转动，KT3断电，当转盘上的下一个小容器到达合适位置压下Q3（常闭变断开），蜗轮蜗杆电机1停止，转盘上的下一个小容器到位。
2.基于传输分装机电一体化试验台设计
本设计包括传输系统、分装系统、注水系统。传输系统主要由导轨构成，并用两块亚克力板支撑，分装系统包括水杯、电磁阀和转盘，注水系统包括水桶和电磁阀。
2.1 传输系统
（1）可伸缩导轨
可伸缩导轨，长为357mm，可拉出的长度为139mm，可伸缩导轨用于固定中间的那块板，其中，板的作用是放传输容器，将可伸缩导轨通过螺母连接固定在两侧的亚克力板上。可移动，可控制传输容器距离转盘的位置，使之更为方便的完成传输功能。
（2）齿轮齿条传动
齿轮齿条传动，在两只导轨连接的板的下面安装长为357mm的齿条，齿轮的模数为1.5，齿数为17。齿轮齿条传动是将齿轮的回转运动转变为齿条的直线往复运动，或将齿轮的往复直线运动转变为齿轮的回转运动。齿轮传动依靠主动齿轮和从动齿轮的啮合，传递动力。并且传递动力大，工作平稳，效率高。
2.2 分装系统
转盘，转盘是由4层圆盘组成的，直径为200mm，從上至下，厚度分别为5mm，2 mm，10mm，2mm。其中，第一层，均匀分布直径为60mm的杯槽，用于固定小容器的位置，第二层用于支撑杯体以及遮挡转盘内部结构，防止水进入转盘影响转盘正常运行，第三层为转座导轨，使转盘的旋转更方便，第四层用于固定蜗轮蜗杆电机和平稳转盘。最下面用四个角铝固定起来让蜗轮蜗杆电机有一定的安放空间，最后将角铝固定在地板上。
2.3 注水系统
注水系统，注水系统是由水桶架，水桶和电磁阀组成的。水桶架高为340mm，水桶的直径为130mm，高度为160mm，在水桶的底部安装1个电磁阀，控制水流的通断。
3 .工作状态演示
（1）传输/分装机电一体化实验台初始状态图，如图2所示。
（2）传输/分装机电一体化实验台上可伸缩导轨移至距离转盘合适位置，如图3所示。
4 .结论
本作品设计的传输/分装机电一体实验台，其价值在于它不但实现整箱水的分次传输和分装到多个小容器中的功能，还能演示齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆电机工作、行程开关、时间继电器控制等作用过程。本作品作为一种新型教具，可以把抽象的理论知识化为具体的实物展示，操作简单，方便教学，能够活跃课堂气氛，提高学生的积极性，进而提高教学效果，因此，将会具有良好的教学实用价值。
参考文献
[1] 孙桓，陈作模，葛文杰 主编.《机械原理》第七版[M] .北京，高等教育出版社，2006.
[2] 徐瑞银 主编.《液压传动技术》[M].山东，山东科学技术出版社，2009.
[3] 濮良贵，纪名刚 主编.《机械设计》第七版[M] .北京，高等教育出版社，2001.
[4] 秦曾煌 主编.《电工学》（第七版）（上册）[M] .北京，高等教育出版社，2009.
[5] 秦曾煌 主编.《电工学》（第七版）（下册）[M] .北京，高等教育出版社，2009.
[6] 薛广红 李晓梅 主编.《机械制图》，华中科学技术大学出版社，2008.
[7] 崔洪斌 陈曹维 于冬梅.主编《AutoCAD实践教学》，高等教育出版社，2008.
[8] 杨黎明 主编. 《机电传动控制技术》，国防工业出版社，2007.
[9] 孙桓，陈作模，葛文杰 主编.《机械原理》第八版 [M] .北京，高等教育出版社，2012.
[关键词]机电一体化 实验装置 行程控制 时间控制
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0051-01
0 .引言
对于机械专业的学生，在学习专业知识中，课堂上学到的只是理论知识，不能得到及时的应用，具体的工作原理和状态不能亲身体会。为解决这一问题，本作品设计了一种适合于机械专业机电传动课程的传输/分装机电一体实验台。
通过上网查阅资料可得，目前国内传输/分装机电一体化实验台还没有出现在课堂教学中，本作品结合了教师在教学中存在的问题，使之方便教学并且提高上课效率。
1.试验台设计原理
如图1电路所示，SB1、SB2是控制开关，KM1、KM2、KM3是接触器，KT1、KT2、KT3是时间继电器，Q1、Q、Q3是行程控制开关，YV1、YV2是电磁阀，M1、M2是电机。
1.通上电源，打开SB1，压下SB2， Q1处于压下状态（常开变闭合），KT1通电，电磁阀1通电打开，开始放水。
2.KT1延时时间到，电磁阀1关闭，停止放水；KM2得电，蜗轮蜗杆电机2正传，传输容器往右，行至右端。
3.至右端，压下Q2，KM2断电，KT2得电，蜗轮蜗杆电机2停止转动，电磁阀2得电，传输容器往转盘上的小容器注水。
4.KT2延时时间到，电磁阀2关闭，注水停止；KM3得电，蜗轮蜗杆电机2反转。
5.蜗轮蜗杆电机2反转的同时，KT3得电，当传输容器行至左端，压下Q1，KT1得电，受电磁阀的控制水桶开始放水，压下Q1的同时，蜗轮蜗杆电机1转动，KT3断电，当转盘上的下一个小容器到达合适位置压下Q3（常闭变断开），蜗轮蜗杆电机1停止，转盘上的下一个小容器到位。
2.基于传输分装机电一体化试验台设计
本设计包括传输系统、分装系统、注水系统。传输系统主要由导轨构成，并用两块亚克力板支撑，分装系统包括水杯、电磁阀和转盘，注水系统包括水桶和电磁阀。
2.1 传输系统
（1）可伸缩导轨
可伸缩导轨，长为357mm，可拉出的长度为139mm，可伸缩导轨用于固定中间的那块板，其中，板的作用是放传输容器，将可伸缩导轨通过螺母连接固定在两侧的亚克力板上。可移动，可控制传输容器距离转盘的位置，使之更为方便的完成传输功能。
（2）齿轮齿条传动
齿轮齿条传动，在两只导轨连接的板的下面安装长为357mm的齿条，齿轮的模数为1.5，齿数为17。齿轮齿条传动是将齿轮的回转运动转变为齿条的直线往复运动，或将齿轮的往复直线运动转变为齿轮的回转运动。齿轮传动依靠主动齿轮和从动齿轮的啮合，传递动力。并且传递动力大，工作平稳，效率高。
2.2 分装系统
转盘，转盘是由4层圆盘组成的，直径为200mm，從上至下，厚度分别为5mm，2 mm，10mm，2mm。其中，第一层，均匀分布直径为60mm的杯槽，用于固定小容器的位置，第二层用于支撑杯体以及遮挡转盘内部结构，防止水进入转盘影响转盘正常运行，第三层为转座导轨，使转盘的旋转更方便，第四层用于固定蜗轮蜗杆电机和平稳转盘。最下面用四个角铝固定起来让蜗轮蜗杆电机有一定的安放空间，最后将角铝固定在地板上。
2.3 注水系统
注水系统，注水系统是由水桶架，水桶和电磁阀组成的。水桶架高为340mm，水桶的直径为130mm，高度为160mm，在水桶的底部安装1个电磁阀，控制水流的通断。
3 .工作状态演示
（1）传输/分装机电一体化实验台初始状态图，如图2所示。
（2）传输/分装机电一体化实验台上可伸缩导轨移至距离转盘合适位置，如图3所示。
4 .结论
本作品设计的传输/分装机电一体实验台，其价值在于它不但实现整箱水的分次传输和分装到多个小容器中的功能，还能演示齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆电机工作、行程开关、时间继电器控制等作用过程。本作品作为一种新型教具，可以把抽象的理论知识化为具体的实物展示，操作简单，方便教学，能够活跃课堂气氛，提高学生的积极性，进而提高教学效果，因此，将会具有良好的教学实用价值。
参考文献
[1] 孙桓，陈作模，葛文杰 主编.《机械原理》第七版[M] .北京，高等教育出版社，2006.
[2] 徐瑞银 主编.《液压传动技术》[M].山东，山东科学技术出版社，2009.
[3] 濮良贵，纪名刚 主编.《机械设计》第七版[M] .北京，高等教育出版社，2001.
[4] 秦曾煌 主编.《电工学》（第七版）（上册）[M] .北京，高等教育出版社，2009.
[5] 秦曾煌 主编.《电工学》（第七版）（下册）[M] .北京，高等教育出版社，2009.
[6] 薛广红 李晓梅 主编.《机械制图》，华中科学技术大学出版社，2008.
[7] 崔洪斌 陈曹维 于冬梅.主编《AutoCAD实践教学》，高等教育出版社，2008.
[8] 杨黎明 主编. 《机电传动控制技术》，国防工业出版社，2007.
[9] 孙桓，陈作模，葛文杰 主编.《机械原理》第八版 [M] .北京，高等教育出版社，2012.