《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)實例探討

滕兵

摘 要：創(chuàng)新的基礎(chǔ)是扎實的功底和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，教師在授課中應(yīng)向?qū)W生傳遞出此種觀念?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》作為近機類的主業(yè)基礎(chǔ)課之一，在倡導(dǎo)創(chuàng)新教學(xué)的環(huán)境下，亦應(yīng)保證教學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的嚴謹性及透徹性，結(jié)合教學(xué)工作中的實例，著重討論輪系傳動比計算中的正負號意義及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：周轉(zhuǎn)輪系;復(fù)合輪系;傳動比;轉(zhuǎn)向

2017年教育部提出了“新工科建設(shè)”的要求，歷經(jīng)三年，取得了豐碩的成果，對于教學(xué)一線的高校教師而言，問學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段是研究最多的內(nèi)容，個人在研究創(chuàng)新教學(xué)方法過程中不斷反思，認為教學(xué)方法、培養(yǎng)模式應(yīng)不斷改革創(chuàng)新，但授課教師的授課基本功也應(yīng)不斷加強訓(xùn)練。在教學(xué)過程中偶得一例，與同事頗有不同意見，在此寫出供同道中人斧正。

1 問題實例

圖1所示輪系中，已知各輪模數(shù)相同，都采用標準齒輪，齒數(shù)分別為Z1=40，Z′2=64，Z3=18，Z4=100，Z5=Z6=Z7，齒輪1的轉(zhuǎn)速為100rpm，求齒輪1、7的傳動比。此題看來平淡無奇，可是在解題過程中由于對概念理解的不透徹，許多教師也會“陰溝里翻船”，原解答如圖2所示。

此解答粗看無甚問題，但是細究之下暴露出基礎(chǔ)知識的不扎實或授課的不嚴謹，眾所周知輪系不僅能改變輸出軸的轉(zhuǎn)速，也可以進行動力的分配以及改變輸出軸的轉(zhuǎn)向，而此題的求解過程只針對了傳動比的大小，而忽略了傳動比的方向。

2 問題分析

對于輪系轉(zhuǎn)向的判斷公認有兩種標識方式，一種是通過正負號表示，此種方法僅限于輸入輸出兩輪的軸線相平行（或重合）時;另一種就是通過畫箭頭標識各輪轉(zhuǎn)動方向，然后通過文字表述出輸出軸的轉(zhuǎn)動方向，這種方法僅限于定軸輪系。圖1中的輪系為復(fù)合輪系，由齒輪1、2組合的定軸輪系，混合齒輪2′、4、3及行星架H組成的周轉(zhuǎn)輪系，再混合上齒輪5、6、7組成的定軸輪系所形成的，所以在計算傳動比的時候三部分輪系應(yīng)各自計算出傳動比的大小以及分析出各自的轉(zhuǎn)動方向（或轉(zhuǎn)動關(guān)系），基于以上的分析，圖1中復(fù)合輪系的正確求解過程應(yīng)如圖3所示，通過比較可以看出，圖3所示的求解過程利用正負號表示了輸出軸的轉(zhuǎn)向關(guān)系，需要特別注意的是這里的轉(zhuǎn)向關(guān)系均是以齒輪1的轉(zhuǎn)向為標定標識的，以齒輪5為例，表示意義為齒輪5的轉(zhuǎn)速為78rmp，方向與齒輪1的轉(zhuǎn)向相反。

此題求解過程亦可以如圖4所示，

此解法不被大多數(shù)教師接受，為此爭論多時，問題的關(guān)鍵出現(xiàn)在齒輪5的轉(zhuǎn)速n5=78rmp上，持否定意見的教師認為此處錯誤，個人的觀點是，圖4所示解法中，轉(zhuǎn)速中的正負號表示的是各分解輪系中的齒輪轉(zhuǎn)向關(guān)系，如齒輪5的轉(zhuǎn)速數(shù)值為78rpm，僅意味著齒輪5的轉(zhuǎn)向與輸入齒輪2的轉(zhuǎn)向相同，所以圖4的解法也是正確的。

3 總結(jié)

繼承創(chuàng)新，只有在繼承的基礎(chǔ)上才能有創(chuàng)新，創(chuàng)新不可是無根之木、無源之水，希望一線教師盡力做好教學(xué)工作，將知識講解透徹的基礎(chǔ)上，通過發(fā)散教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻

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