螺杆泵是容积泵的一种，广泛应用于工业、国防等领域。因其体积大、不可拆卸、油污染，在较大程度上影响了学生对螺杆泵结构的空间想象能力。通过螺杆泵设计及装配虚拟仿真实验，学生可以在虚拟模型室内完成螺杆泵设计建模、装配拆卸以及全方位动态观察模型的结构形状，具有较强的实时性、交互性和沉浸感，有利于提高学生的学习兴趣，加强自主学习能力。

    实验内容

①通过虚拟仿真实验平台读取螺杆泵零件图及三维模型；

②通过螺杆泵拆装动画了解螺杆泵各零件装配关系；

③通过虚拟仿真实验平台进行螺杆泵虚拟装配及拆卸；

④螺杆泵轴的有限元分析。

实验流程

步骤1：打开电源，启动计算机，打开软件，进入虚拟环境界面。在相关的操作界面上，点击“演示”，进入螺杆参数化设计或螺杆泵虚拟装配及仿真演示动画，观看动画，学习参数化设计方法及螺杆泵装配步骤。

 步骤2：进入螺杆参数化设计界面，输入螺杆设计参数，生成螺杆三维模型，改变参数值，观看螺杆的变化。

步骤3：进入螺杆泵虚拟装配环境，按照装配图的装配顺序，调取零件三维模型，进行螺杆泵虚拟装配；进入螺杆泵虚拟拆解环境，调取螺杆泵装配体三维模型，根据动画演示拆卸螺杆泵。

步骤4：在有限元分析软件ANSYS中，用三维的梁单元模拟参数化的螺杆泵轴，计算螺杆的挠度曲线，得出螺杆最大变形量，为螺杆和螺套之间的间隙设置提供理论依据；对于程度较好或者有兴趣的学生，进一步应用有限元软件ANSYS对平行轴齿轮转子系统进行动力学分析，然后对比研究平行轴齿轮轴承螺杆转子系统各转动轴在非耦合及耦合状态下的动力特性。

实验功能和效果

①通过螺杆泵虚拟装配及仿真实验，可以将造价昂贵、制造精度高、难度大、功能先进的流体机械引入本科教学，是对传统的、结构简单的齿轮油泵测绘教学很好的补充与提升；

②螺杆泵设计及装配虚拟仿真实验是在机电院螺杆泵研究中心与黄山众拓工业泵制造有限公司合作的科研项目“新型高性能输送用中压双螺杆泵”基础上开发完成的，将最新的科研成果用于教学，更新了教学内容，提升了学生的知识结构；

③在与企业的合作过程中，将根据科研成果、社会需求不断更新虚拟仿真教学资源，将科研成果用于本科、研究生教学，也通过高校的科研创新能力提升民营企业的自主创新能力。