金屬切削機床主運動傳動鏈分析及擬定教學難點的突破教育論文論文

時間：2021-05-12 20:09:32 畢業論文范文我要投稿

小學數學教學論文推薦度：
美術的論文推薦度：
美術教學研究論文推薦度：
論文自述推薦度：
論文后記推薦度：
相關推薦

　　摘要：本文結合教學實際，著重論述了主運動傳動鏈的分析及擬定中幾個關鍵問題教學的理解與把握，即通過簡單化、直觀化、對比化等措施深入淺出地解析問題，并進行歸納總結，逐一擊破教學難點。巧妙利用實例、習題，充分調動學生的積極性，很好地完成教學。

金屬切削機床主運動傳動鏈分析及擬定教學難點的突破教育論文論文

　　關鍵詞：金屬切削機床；主運動傳動鏈；傳動特性；難點突破

　　勞動版《金屬切削機床》作為高職院校機械類專業教材，對有一定代表性的機床進行介紹、分析、總結、概括，進而歸納出機床的一般設計原理與原則，能夠有效培養學生對機床選擇、使用、調整及簡單設計的思路，從而提高學生分析與解決問題的實際能力。由于該教材知識面廣，具有一定的深度，所以學生理解起來比較吃力。而該教材的第二章第二節“主運動傳動鏈的分析及擬定的基本原理”這種情況尤為突出。

　　對于重點問題，要講清、講透；難點問題要深入淺出，使學生易于理解，感到難點不難。要做到這兩點，就要求教師必須吃透教材，尋找行之有效的方法，來突出重點，突破難點。而我們這一節內容可以說既是重點又是難點。說其重要，因為它較詳細地分析了有級變速傳動系統中傳動組的轉換規律，為機床的設計打開了思路，為后續學習做好了鋪墊；說其難，因為這部分知識獨立性強，相對生疏，同時知識點多，彼此聯系緊密。因此，講授中必須要突破這個難點，其重要性才能彰顯。

　　筆者經過對教材的認真鉆研和幾輪的教學實踐，感覺要想突破這個難點，應考慮以下幾種措施。

　　繁瑣分析，簡單法

　　為使主軸轉速能獲得連續而不重復且以φ為公比的等比數列，變速傳動系統中各變速組的傳動比必須符合一定的規律。為了得到這個規律，教材中所舉的X6132有三個傳動組，各組傳動副數分別為3、3、2，共18級轉速，通過分析主軸轉速與各傳動組中傳動副的速比關系及傳動組級比之間的關系，得出了傳動組特性（也稱為級比指數）。

　　這個分析過程既要熟悉傳動系統的組成，又要通過轉速圖找出主軸相應轉速的傳動過程。三個傳動組中，既要有傳動比假定不變的，又要有變化的，整個過程繁瑣、復雜。對于剛剛接觸這部分知識的學生來講，的確有點摸不著頭緒，弄不清分析這些的目的。所以筆者認為應該由易到難，故而在講授中應該先直接分析同一傳動組中各傳動副之間的速比規律，省略其與主軸轉速間的關系，這樣就很容易得到結論，使問題簡單化。

　　無形知識，直觀法

　　仍以傳動組特性為例，教材中提到了的計算方法，但是對于大多數不長于計算的技校生來講，這無疑又多了一道學習的障礙。實際上除了計算之外，傳動組特性在轉速圖上也有明確的表示。

　　如圖1所示，的數值就是同一傳動組中相鄰傳動比連線相距的格數，這樣由計算變成了數格，既簡單又直觀。但實際上每個傳動組中的數值為什么必須等于擴大順序在該組之前各傳動組的傳動副數的乘積，這也是困擾學生的關鍵所在。例如，倘若X6132中第一擴大組φ中的不等于3而等于2，則表示在轉速圖上相鄰傳動比連線相距2個格，結果什么樣呢？無疑用圖來反映最理想，將會出現轉速的重復，如圖2所示。如果比3大，將會使轉速不連續，規律性變差。又如，在速比合理分配的問題中，如果電機轉速和主軸最高、最低速是確定的，中間各軸的轉速則隨傳動比分配方案不同而不同。如圖3所示，軸I的轉速A點和軸V的轉速E點已定時，運動可通過折線A-B-C-D-E所代表的各傳動副傳動，或通過折線A-B’-C’-D’-E所代表的各傳動副傳動。顯然，采用第一種方案時，中間各軸的轉速較高，這樣所需傳遞的扭矩較小，軸、齒輪等傳動件的'尺寸可以小些，以保證結構緊湊，重量輕，效率高，運轉平穩等要求。

　　所以借助于圖形來說明問題就會很自然地得到其設計的原則即“前多后少”、“前緩后急”。當然，如果條件允許，還可以借助于多媒體課件教學等擴充教學手段，既能活躍課堂氣氛，又能使視聽設備完美地呈現出來，表現力更強。這種全方位的描述法，能夠直接地提供教學素材，有效地彌補文字、口頭表達形象性的不足，再加上教師的引導講解，將有助于學生得到更清晰的印象，形成良好的記憶。

　　綜合知識，單一法

　　教材中還涉及了結構網及其選擇的問題。結構網的作用主要是用來分析與比較機床的傳動方案，通過對結構網的分析可以得出傳動系統的組成（即傳動軸數、傳動組數和傳動副數）、傳動組的特性、變速級數、變速范圍、傳動順序、擴大順序等。這部分內容由于知識點多，問題錯綜復雜，難度較大。為了能夠清晰、明確地分析出各個方案的優劣與可行性，就要化整為零，層層分析，分散難點。

　　例如，X6132的傳動方案共有18種，即要對18種結構網進行分析，逐一比較得出結論。這里只任取其中兩種進行示例性的簡單分析，如圖4所示，從速比的分配角度看，顯然方案2的中間軸變速范圍過大，即高速過高，低速過低。強度計算時其尺寸大，結構緊湊性變差。從變速范圍考慮，方案一的R1=φ（z-z/zm）=1.26（18-18/2）=1.269=8，該方案符合變速范圍8~10的要求。而方案2的變速范圍R2=16.78超出了范圍要求。所以方案一性能好。這樣利用學生熟悉的知識逐步將復雜的問題轉換成幾個簡單的問題，可以使學生更易于接受。

　　相近知識，比較法

　　比較法就是確定事物同異關系的思維過程和方法。傳動組特性與變速范圍都可以通過轉速圖上格數來反映，這兩個在傳動組的傳動副數為2時，在轉速圖上所反映的格數又相同，所以學生容易混淆，另外對最后一擴大組的變速范圍與主軸的變速范圍也易迷糊。前文已提到傳動組特性表示同一傳動組中相鄰傳動比連線相距的格數。變速范圍在教材中提到，傳動系統的變速范圍表示為該傳動組從動軸上所具有的格數。這句話講得不太清楚，從計算來看——

　　級比ψ=φ 若第m擴大組的傳動組特性m=Z0·Z1·Z2······Zm-1

　　第m組的變速范圍Rm=φxm（zm-1）

　　公比φ的冪指數在計算上有明顯區別，當然通過圖示反映也很直觀，如圖5所示，該傳動組有三個傳動副，傳動組特性是j則其變速范圍為Rj，在轉速圖上表示為同一轉速點所引出傳動比連線最大與最小所跨開的格數，即數值上等于該組傳動組特性與本組傳動副數減1的乘積。再有對于變速范圍這一問題教材中提到了主軸的變速范圍和傳動組的變速范圍，學生往往會認為最后一擴大組的從動軸就是主軸。但實際上如果擴大順序與傳動順序一致，就是主軸。不一致，就不是。下面以一致為例，最后一擴大組如果為m組，則其變速范圍等于Rm=φxm（zm-1），而主軸的變速范圍為各個傳動組變速范圍的乘積，化簡后得到Rn=φz-1。仍以X6132為例，其主軸的變速范圍為Rn=φz-1=φ18-1=φ17 ，三個傳動組中基本組R0=φ2 ，第一擴大組 R1=φ6，第二擴大組 R2=φ9，顯然最后一擴大組的變速范圍與主軸的變速范圍不等。主軸的變速范圍為每個傳動組變速范圍的乘積Rn=R0·R1·R2=φ2·φ6·φ9=φ17。運用比較法教學，可使教學內容豐富，教學思路寬廣，不但能開拓學生的思維空間，還能培養學生的想象和思維能力。

　　特殊情況，明確法

　　教材中所介紹的屬于主軸轉速為連續的等比數列，即轉速無空缺，無重復的常規設計。這種設計規律性強，滿足于結構式：

　　Z=Z00·Z11·Z22．．．．．．Zmm，且0等于1。

　　常規方案一般為4=21×22 6=31×23 8=21×22×24

　　9=31×3312=31×23×2618=31×33×2924=31×23×26×212

　　實際上轉速重復的非常規設計也有規律，例如：

　　3=21×2（2-1） 5=31×2（3-1） 7=21×22×2（4-1）

　　10=31×23×2（6-2） 11=31×23×2（6-1）

　　通過這些方案，可知轉速重復的非常規傳動系統的結構式的轉速級數Z’=Z-j=Z00·Z11·Z22．．．．．．Zm（m-j）重復的級數為j。

　　如12級速度12=31×23×26 不重復

　　11=31×23×2（6-1）必然有一級重復

　　10=31×23×2（6-2）必然有二級重復

　　實際這種非常規設計在最常見的CA6140中就得到了應用。CA6140采用了分支傳動，其低速分支傳動鏈的結構式Z’=18=24-6=21×32×26×2（12-6），有6級重復轉速，之所以采用非常規設計，主要是因為采用常規設計時最后擴大組的變速范圍R3=16，已超出了極限值8~10。這樣將特殊情況給學生列舉出來，可以加深學生對該問題的理解，同時也拓寬了學生的思路。

　　教無定法，貴在得法。通過教師對教材的分析與把握，找出行之有效的教學方法，突破難點過程中注意引發學生思考，引起學生注意，掌握契機，歸納總結，再配以必要的精選習題加以輔助，使學生學有所依，學有所用，由淺入深，循序上升，一定會取得較滿意的教學效果。

　　參考文獻：

　　[1]顧維邦.金屬切削機床[M].北京：機械工業出版社，1984.

　　[2]戴曙.金屬切削機床設計[M].北京：機械工業出版社， 1983.

　　[3]勞動部教材辦.金屬切削機床[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

【金屬切削機床主運動傳動鏈分析及擬定教學難點的突破教育論文論文】相關文章：