浅谈职校齿轮机构的教学|小齿轮带动大齿轮原理

　　《机械设计基础》课程是机械类专业的主干课程，地位十分重要。齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动，是《机械设计基础》课程中非常重要的部分。如何讲好齿轮机构这部分内容，笔者认为，要注意以下几点。
　　一、考虑生源的差异，做到因材施教
　　学生的素质不同，需因材施教。职业学校的教学对象不同于大专院校的学生，他们毕业后的就业大都是生产的一线岗位，故尽管是相同的课程，但教学中的侧重点仍需不同。在教学中，应结合职校生的特点，重结论、轻推理，将教学重点放在与实际生产联系紧密的知识点上。例如，齿轮机构的分类，传动特点；渐开线的形成、正确啮合条件，可简单地进行讲解；重点可放在直齿圆柱齿轮的基本参数和几何计算；加工原理和根切；变位齿轮；轮齿的失效分析和材料选用；轮系的分类、应用及计算等。
　　二、加强直观和实训教学，激发学生的学习兴趣
　　职校的学生与大专院校的学生相比，因其基础知识掌握有限，实际经验缺乏，难学、难教的问题比较突出，可根据学生所掌握的现有知识，摸索一些规律，总结一套使学生易懂、易学、易掌握的教学方法。
　　很多学校都设置常用机构和通用机械零件的陈列室，陈列一些来自生产、生活中有趣的机构和机械零件的模型或实物。为了提高学生的学习积极性和学习兴趣，可在陈列室中讲解齿轮机构的分类、传动特点以及齿轮各部分的名称、轮齿的失效分析和材料选用等。
　　另外，在教学时，还可以采用多媒体教学方法，将一些难以用语言表达的机械运动过程、机械结构和工作原理做成多媒体课件，使得教学内容更形象、更直观，以丰富教学表现力。例如，渐开线的形成，这部分知识比较抽象，陈列室有模型，但是静态的，所以，可以用电脑播放动画演示其形成过程，加深学生的感性认识。当然，还可开设实训教学课堂，开展“齿轮参数测定”“减速器的拆装”等实训项目。“齿轮参数测定”可训练学生掌握用不同工具进行齿轮检测的方法。齿轮的检测在实际生产中占有很大的比重，学生可学会用游标卡尺、螺旋千分尺、公法线千分尺、径跳仪等工具，检测齿轮的齿顶圆、齿厚、公法线长度、径跳、端跳等常规项目，提高其动手能力；“减速器的拆装”可使学生了解轮系的组成、工作原理及功用。
　　三、尽可能多采用现场教学，提高学生的感性认识
　　在教学过程中，可利用校实习基地对学生进行现场教学。深入现场进行教学，理论联系实践，增强学生的感性认识，有利于培养学生的实践技能。例如，轮系中齿轮的变速、变向问题，仅凭挂图、模型，不能很好地让学生去理解。在这种情况下，可请机床管理员打开车床变速箱，现场讲解、演示齿轮机构是如何实现变速、变向的，加深学生对知识的感性认识。最后，还可让学生总结出变速的实质是由相互啮合齿轮的齿数决定。
　　如果有条件，可以参观齿轮加工工厂，了解各种齿轮的加工方法。课本中只简单介绍了齿轮的滚齿加工、插齿加工和铣齿加工，在实际生产中，一个中型齿轮加工工厂，采用的齿轮加工手段是多样的，如剃齿机、珩齿机、磨齿机等，可配套生产不同精度的齿轮。除了了解各种加工原理、齿轮的加工方法，也可通过加工出的齿轮，分析根切原因，从而理解变位齿轮的加工原理及其方法。通过现场和直观教学，使学生把所学知识系统地结合起来，达到不断深化以及灵活应用的目的，进而提高学生的感性认识。
　　四、培养学生运用数学知识解决齿轮几何尺寸计算问题的能力
　　在“齿轮机构”中，有许多齿轮几何尺寸的计算公式，需要掌握直齿圆柱齿轮的最基本的几何尺寸计算公式后，再用数学知识去探究其他各类齿轮间的内在关系。这样，会发现斜齿轮、圆锥齿轮和蜗轮蜗杆机构的几何尺寸计算式都是直齿圆柱齿轮基本公式在不同条件下的变形或者由它们推导而来。所以，只要记住直齿圆柱齿轮的基本公式和它们之间的相互几何关系，就等于记住了所有齿轮机构的几何尺寸公式。另外，还可以通过齿轮参数的变化来演变成不同的齿轮。把数学的相关知识运用起来，是理解、分析和解决课本中问题的基础，教学时可以起到事半功倍的作用。
　　五、合理安排适量的课堂练习和课外作业
　　做习题是巩固教师所讲内容的一种有效方法，是检验教学效果的重要手段，是提高学生设计、画图、看图和解题能力的重要途径之一。合理安排练习和习题，使学生掌握解题的技巧和技能，可以布置一些难度适中、具有一定灵活性的课堂练习和课外作业，不局限于课本及习题册，以培养学生的学习能力，改变学生存在的生搬硬套、机械模仿的情况。
　　（作者单位：江苏省连云港工贸高等职业技术学校）