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    《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)實例探討

    2020-07-18 16:07:39滕兵
    鋒繪 2020年4期
    關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向機械設(shè)計基礎(chǔ)傳動比

    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

    [1]楊可楨,程光蘊等.機械設(shè)計基礎(chǔ)(第六版)[M].高等教育出版社,2013:79-82.

    [2]陸寧,樊江玲.機械原理(第二版)[M].清華大學(xué)出版社,2012:70-72.

    [3]孫桓,陳作模.機械原理(第七版)[M].高等教育出版社,2006:176-177.

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