中職機械課程教學方法分析
時間:2022-12-17 11:04:01
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摘要:鏈傳動設計作為機械設計課程的重要內容之一,雖然這部分內容的教學從表面上看非常簡單,但是如何促進教學效率的提升,仍然是中職教師在教學過程中所面臨的首要問題。本文主要對中職機械專業鏈傳動設計課程教學方法進行了分析與研究。
關鍵詞:機械專業;鏈傳動設計;中職鏈傳動
作為一種人們日常生活聯系密切的傳動形式,由于是一種介于齒輪傳動與皮帶傳動之間的傳動形式[1],所以在實際應用的過程中最大的優點在于不會產生滑動,工況相同情況下,傳動尺寸相對緊湊、傳動效率高且可以在高溫高濕環境下使用等。
1中職機械鏈傳動運動特性教學方法選擇
通過對鏈傳動的運動特性分析后發現,在進行鏈傳動知識教學時,應該采取示意圖與公式推導相結合的方式進行。通過向學生播放鏈傳動視頻的方式,將鏈傳動的工作方式直觀展現在學生的面前,從而達到充分激發學生主動探究知識的目的。
2中職機械鏈傳動公式推導教學
在進行鏈傳動受力與失效形式等知識點的分析后發現,在教學過程中應該將鏈傳動的受力與皮帶傳動的受力形式融合在一起進行講解,以便于幫助學生加深對鏈傳動受力知識的理解和認識。首先,在進行知識的講解前,必須明確向學生說明鏈傳動與皮帶傳動最大的區別在于,鏈傳動作為一種齒合傳動形式,動力的傳動是不需要通過摩擦力完成的。所以,其工作拉力可以直接用功率P(kW)和鏈速V(m/s)進行計算。(1)鏈傳動與皮帶傳動一樣在運行過程中不可避免地會產生一定的離心力,所以鏈傳動采用的是與皮帶傳動相同的離心力計算方法。在進行離心力計算時,由于鏈長質量q與鏈速v是影響離心拉力Fc的大小關鍵因素,所以,在實際計算的過程中可以根據相應的方程式進行離心拉力的計算。(2)經過深入的分析研究發現,鏈傳動與皮帶傳動最大的區別在于,鏈傳動在實際應用過程中對張緊力的要求相對較大,所以在運行過程中松邊的垂度也就相對較大。教師在進行鏈傳動設計教學時,可以采取簡化處理力學模型的方式,先將鉸鏈作為整體,然后將其從中間對稱斷開,再使用力矩平衡的方法進行力學平衡關系的建立,最后再根據力學平衡關系完成垂度拉力計算公式的推導。這樣不僅降低了學生掌握垂度拉力計算公式的難度,而且也為教學目標的順利實現奠定了良好的基礎。
3中職機械鏈傳動參數選擇及確定方法
教師必須將鏈傳動設計參數選擇這一內容的講解與鏈傳動設計步驟等相關知識緊密融合在一起,才能確保學生在深刻理解知識要點的基礎上,為后續教學活動的進行做好充分的準備。比如在進行滾子鏈設計時,必須對傳動效率、小鏈輪與大鏈輪轉速、載荷性質、傳動用途等原始參數予以充分重視,才能確保滾子鏈設計順利進行。在進入實際設計階段后,必須先選擇正確的鏈輪齒數z1、z2、傳動比i、鏈傳動型號、中心距與鏈長等相關參數,然后才能進行滾子鏈的設計。另外,教師在進行相關知識的講解時,必須將小鏈輪齒數對鏈傳動平衡性與使用壽命產生的影響作為知識講解的重點。假如鏈輪齒數過多或者過少的話,那么鏈傳動在實際運行的過程中會出現以下情況:1)造成鏈傳動出現傳動不均勻與動載荷現象增加的問題出現;2)由于鏈節間相對角增加,造成鏈傳動功率消耗的增加;3)由于鉸鏈承壓面壓力增加,加快了鉸鏈磨損的速度[2]。鏈傳動型號的確定一般都是以額定功率和小鏈輪轉速功率曲線等相關參數確定的,但是教師在教學過程中必須明確告訴學生鏈傳動型號的確定不是唯一的,而是應該根據實際的設計要求進行合理的調整。假如動載荷不是關鍵問題的話,那么鏈傳動的鏈條數相對較少,此時可以采取選擇上一級型號鏈傳動的方式,確保傳動效率不受影響。假如在設計時要求鏈傳動動載荷相對較小的話,可以采取選擇第一季鏈傳動型號的方式予以解決。鏈節距作為鏈傳動參數的重要組成部分之一,教師在進行這部分知識的講解時必須明確告訴學生,如果鏈節距越大的話,那么鏈和鏈齒輪各個部分的尺寸也隨之越大,而鏈的拉曳能力自然也越大。同時傳動速度的不均勻性、動載荷、噪聲等問題出現的幾率也隨之增加,要求教師在教學過程中,不僅要講清楚導致這一問題出現的原因,還應要求學生在實際設計過程中,必須在確保承載力滿足相關條件的基礎上,盡可能選擇節距小的單排鏈。中心距的選擇作為鏈傳動設計中的重要內容之一,比如在進行中心距小且鏈節數相對較少的鏈傳動時,由于在單位時間內同一鏈節的屈伸次數增加,所以不可避免地導致鏈速磨損速度的加快;反之如果中心距大、鉸鏈長的話,其不僅自身具有良好的彈性,同時又因為磨損速度較慢,所以有效延長了鏈的使用壽命。但是,如果中心距過大的話,那么會因為松邊上下顫動現象的出現,而導致鏈傳動在運行過程中出現不平穩的現象。
4結束語
雖然鏈傳動具有結構簡單且應用范圍廣泛的特點,但是有關連傳統教學中的原理分析、結構參數確定、設計計算等各方面的知識仍然缺乏,教師在日常教學過程中必須予以充分的重視。同時積極進行教學模式的創新和改革,促進教學質量和效率的全面提升。
參考文獻:
[1]龔永忠.淺談中職機械數控加工仿真軟件的教學應用[J].學周刊,2018(20):14-15.
[2]張銳男.中職機械制造專業教學中的行動導向教學探究[J].西部素質教育,2018,4(10):203.
作者:龐靜 單位:西北工業學校
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