中职机械基础课程标准
第一篇:中职机械基础课程标准
中职学校机械类专业机械基础课程教学研究
摘 要:机械基础课程是中职学校一门非常重要的机械类专业基础课程。随着新课改的不断推进,原有的教学模式无法满足现阶段中职教育的需求,因此教师一定要结合学生的实际情况在原有的教学基础上不断地进行改进和完善,进一步提高机械基础课程的教学质量。文章作者分析了现阶段机械基础教学存在的一些问题,并针对性地提出了一些措施,希望可以提高机械基础教学的效果和质量。
关键词:中职学校;机械基础课程;教学研究
一、我国中职机械基础课程教学的现状
1.学生自身的基础较差
进入中职学习的学生大多数都是一些中考成绩不理想的学生,这些学生普遍来说自身的基础比较差,学习的习惯也比较差,因此他们也很容易出现自卑的心理,学习积极性不高,对机械基础课程的学习没有兴趣。
2.教材五花八门
现阶段很多中职学校使用的教材都是各学校自行订的,教材五花八门,版本不一,有些是太简单了,知识点没讲清,有些则是本科教材的压缩,因此理论知识难度很大,使得理论和实践不能很好地进行结合。所以选用合适的教材很重要,教材的选用与内容的组织直接影响教学的质量。
3.教学方法较为单一,学生对机械基础课程没有兴趣
很多中职教师由于受到应试教育的影响颇深,导致其教学观念跟不上现阶段的要求,这部分教师在进行教学的过程中,只是一味地使用传统的“填鸭式”教学方法进行教学,而这种方式使学生完全处于一个被动接受知识的状态,教学方式的单一和内容的枯燥,导致学生对机械基础课程缺少学习兴趣,大大地降低了学生学习的积极性。
4.教学过程中师生缺少互动,课堂参与率低
教师在进行机械基础课程教学的时候,由于机械基础课程的知识面广、课程内容多,课时又是有限的,因此,教师为赶进度不停地进行理论知识的讲述,跟学生之间缺少互动和交流,很多学生不能集中注意力,不能全身心参与到课堂的学习中。
二、改进和创新机械基础课程的教学方法,提高其教学效率
1.凸显教学重点
机械基础课程主要包括常用结构、液压传动、机械传动以及常用结构四大部分,这其中常用结构以及机械传动又分为很多种类,这就会使学生在学习的过程中觉得这部分内容很繁杂,容易出现畏难情绪。想要学生掌握传送知识整体,教师在教学时就要将常见的往复式四冲程内燃机作为重点内容来进行讲解,让学生在进行一种机构的学习时就可以联想到另外几种机构,并进一步去引导学生对各种机构的相同点和不同点进行分析。
2.使用多媒体以及网络和传统教学相结合的手段进行教学
随着我国近年来教学的不断改革,中职课程系统也有了进一步的调整。当今世界网络技术和计算机技术水平越来越发达,应用的范围也越来越广泛,对于中职机械基础教学来说,将多媒体、网络与传统的教学进行结合的教学方式可以进一步地提高机械基础课程的教学质量。例如,教师可以将机械的图片、文字以及声音结合起来以PPT 的形式来进行课堂教学,这样的方式更加生动、活泼、形象,可以提高学生的学习兴趣,也便于学生进行知识点的理解。此外,教师也可以采用相关的动画、微课小视频等来进行机械基础课程的教学,这样可以将学习的内容更为直观、清晰、形象地展示给学生,并帮助学生在有效的时间内抓住重点进行学习,提高学生对机械基础课程的理解能力和学习积极性。
3.采用理论实践一体化的教学方式
教师可以采用理论和实践一体化的教学方式来进行机械基础课程的教学,让学生在课堂上就可以见到机器和机构。这样可以让学生在学习的过程中对课程内容有一个直观的印象,然后教师再进行课堂知识的讲解,学生对课堂知识进行分析以及实际操作,从而达到学习机械基础课程的最佳效果。目前,广东省肇庆市工业贸易学校已经具有多个理论与实际相结合的教学教室,很多机械类的专业课程都可以在这些教室里进行教学,如在《平面连杆机构》的教学过程中,我们在理实一体化教室里配备了牛头刨床横向进给机构、惯性筛以及剪板机等机构和机器,在课堂上让学生自行分析其所属机构,这就使学生对双摇杆机构、曲柄机构以及曲柄摇杆机构有了一个正确的认识。教师在教学的过程中讲的理论知识少了,但学生却学习和掌握到了更多的知识。
4.采用教学模型
在机械基础课程中,所有的知识都和现代机械工业有着密不可分的联系,都是建立在生产和实践的基础之上。所以在进行教学时,教师一定要将理论与实践结合起来,以增强学生的感性认识。教师在进行机械基础教学过程中可以采用电化教学、实物直观演示教学以及现场参观教学的方法,让传动系统运动起来,让学生在实际的操作中对系统的运动特?c和工作原理进行领悟和理解。
三、加大实习教学,将理论与实际联系起来,提高学生的实践动手能力
1.加强各课程内容之间的联系,提高学生的应用能力
“机械基础”是机械类课程中一门重要的基础课程,它与“金属材料与热处理”“工程力学”“机械制造工艺基础”以及“机械制图”等都有着密切的联系,教师在进行机械基础的教学时要与这些课程的内容进行结合,例如,在《轴》的教学中,我们应该结合这几门学科中的基础知识再以车床主轴箱为例进行轴的讲解,车床主轴箱这个例子涉及前面我们提到的好几个学科的知识点,即轴和齿轮等零件的尺寸确定、零件的结构图、热处理方式的选择以及加工工艺、末轮转速计算等。将各科之间的内容进行有效的结合,可以重新将原本孤立的知识整合起来形成一个系统的知识体系,从而在很大程度上提高学生分析问题和解决问题的能力。
2.多进行实习教学,提高学生理论与实际结合的能力
中职教学更注重的是对学生实践能力的培养,但是学生在初中时接受的大多是理论知识,因此在升入中职后实践动手的能力就会比较弱。因此,在教学时教师一定要让学生在听与练相结合的教学形式中进行学习。教师先让学生根据自己提出的问题去仔细地观察演示操作,观察完后再进行实际的操作,在学生进行实际操作期间教师要不断地进行巡回指导。在这个过程中还要根据每个学生不同的领悟程度来进行个别辅导和集体辅导相结合的方式,对于那些动手能力和领悟能力差的学生一定要耐心地进行指导,让尖子生和学困生可以共同进步。
总之,笔者认为一个中职机械基础课程的教师一定要具备丰富的专业知识,并能够在以往传统的教学方式上进行突破和创新,将教学重点凸显出来,能使用多媒体以及网络和传统教学相结合的手段进行教学,采用理论实践一体化的教学方式,提高学生学习机械基础知识的兴趣。教师要利用先进的教学方式,针对不同领悟能力和操作能力的学生进行分层教学法,耐心指导每一个学生进行实际的操作练习,让学生能够在实际操作的过程中对机械基础的理论知识进行更好的理解,让学生能够树立起良好的专业意识,同时教师一定要注意对学生专业技能和职业道德的培养,进一步提高学生的专业技能,为学生后续课程的学习打下基础,让学生全方面地进行发展,为自己以后的就业打下基础。
参考文献:
[1]刘海庆.浅析《机械设计基础》课程中提高教学效果的措施[J].科技信息,2010(14).
[2]卢隆有.谈中职机械基础教学中教学方法的应用[J].成功(教育),2010(3).
[3]胡金星.中职学校《机械基础》教学探讨[J].科技创新导报,2009(8).
[4]翟永清.中职《机械设计基础》教学方法初探[EB/J].软件(电子版),2013(6).
(作者单位:广东省肇庆市工业贸易学校)
第二篇:《机械基础课程设计》课程标准
课程代码:500014建议课时数:1周学分:1学分
适用专业:汽车检测与维修技术
先修课程:《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》《液压与气动基础》
《整车维护》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》 后续课程:《汽车发动机总装与调试》《汽车维修质量检验》
《 汽车故障诊断与检测技术》
一、前言
1.课程的性质
该课程是江苏省五年制高职汽车检测与维修技术专业的一门专业平台课程。在学过《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》 《 液压与气动基础》等课程之后,进行《机械基础课程设计》,课程设计是全面应用所学的知识,独立完成一个设计。这是一次全面、综合实践性很强的模仿设计工作的练习和考核。
2.设计思路
该课程是依据五年制职业教育《汽车检测与维修技术专业》人才培养方案设置的。其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力。
二、课程目标
能计算选择电机,确定总传动比,并分配各级传动比,计算各轴功率,转速,转矩,对传动件(轴、齿轮)设计计算,装配图设计和绘制,零件工作图设计、绘制,能编写设计计算说明书。
三、课程内容和要求
1.设计内容:设计一级变速箱。
2.时间安排:①1设计计算:1天
②绘制总装图草图:2天
③绘制正式总装图:2天
④编写说明书:1天
⑤答辩:1天
(上述时间安排仅供参考,学生可以根据自己的设计情况适当调整详细的设计时间进度。)
3.设计要求:①绘制总装图一张;A2
②绘制零件图若干张(具体要求由指导老师确定);A3
③编写设计计算说明书一本(字数不得少于5000字)。
四、成绩考核
1、平时表现(包括纪律遵守情况、设计态度情况等)占20%
2、图纸质量和说明书质量占50%
3、答辩成绩占30%。
注:
1、课程设计成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五等;
2、对于抄袭他人成果、设计方案存在严重缺陷和答辩不合格者,课程设计成绩为不合格。
五、教学建议
1、课题选择要根据学生的实际能力和所学专业,并结合企业实际综合考虑,学生可分组进行,每组6—8人,每组课题要有区别,每组配1名指导老师,
2、要充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,让学生从设计方案的构思、零件材料的选择、工艺设计计算、画图,到查阅技术资料、编写技术文件等各方面得到综合训练。
3、每组要配备一套《机械设计手册》,《减速机设计指导书》等参考资料。2
第三篇:机械设计基础课程标准要点
1课程定位机械设计基础课程标准
本课程是机械机械类专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握基本的工程计算与简单机械零部件的设计,并初步具有分析、解决实际工程问题的能力,为后续专业课的学习打下了良好的基础,使学生具有机械设计的初步能力和为专业学习起到承前启后的作用。通过本课程各知识模块的学习和能力项目的训练,使学生在课程单项实验实训基础上对学生进行综合性、系统性的强化学习和训练,特别强调专业基础理论和技能的学习,既提高了学生的机械设计和创新能力,又培养学生工作适应能力、团队协作精神;培养良好的工程技术人员职业道德、实事求是的科学态度。本课程是在学生学完《机械制图》、《工程力学》、《工程材料》等课程和完成认识实习、课程单项实训后开设的一门基础课程。学生在学习本课程前,须掌握机械制图和机械CAD的基础知识,了解金属材料特性及热处理常识。具有机械制图和工程图纸识别的基本能力;该课程将为后续专业课程的学习打下良好的专业技术基础。 《机械设计基础》课程通过设计工作整体过程的岗位综合训练,将学生按课程顺序和教学环节进度分散掌握的知识、能力、素质贯穿起来,并将职业能力和岗位技能有机联系,让学生到企业顶岗实习之前就有一个对真实机械设计工作环境的全面了解和对技能的综合训练。通过这一综合实训,让学生对前期学习成果进行一次综合、总结和提升,为进入企业顶岗实习和零距离上岗奠定基础。2工作任务和课程目标
2.1工作任务及职业能力
工作任务与职业能力分析表工作领 域工作任务职业能力学习项目 能对不太复杂的机械设备进行改 机械设
计机械设计机械装置
开发造和设计;能根据产品功能及性能要求正确设计和选用传动系统与联接控制部件并对其试制与安装过程进行技 术指导
机械设备 设备维
护维修、产品售后服务具有机械的故障分析和排除能常用机构设计联接件设计传动件设计轴系零部件设计常用机构设计力;具有机械产品及主要部件的安装、联接件设计调试、运行管理与维护能力传动件设计 轴系零部件设计 2.2课程目标
学生通过本课程的学习,能够达到如下具体目标: (1)知识目标
基于工作岗位的能力要求,根据我校的办学定位和高职学生“理论教学以应用理论为主、突出操作能力和职业素养培养”的实际,本课程知识目标应使学生明确机械设计基础在机械专业职业能力培养中的地位和作用,加深知识的理解和综合运用。
1)了解本课程的应用领域;
2)掌握常用机构的工作原理、特性及应用,掌握通用机械零部件设计 创新基础知识;
3)掌握常用联接机构的工作特性,掌握机械安装、维护工艺技术规程; 4)掌握各种传动的工作原理和机构工作特点; 5)了解现代创新理念和设计创新思想; (2)技能目标
1)具有在设计过程中,运用所学理论知识分析解决机械工程力学与材 料力学相关问题的能力;
2)具有机械传动系统的机构分析、设计创新和排除故障能力; 3)具有生产机械的安装、调试、运行管理与维护能力; 4)能对常用机构、通用部件进行改进和优化设计;
5)能根据矿山工程实际,正确设计、选用和拆装常用矿山机械及其零 部件,并能够对其进行改进和优化设计;
6)具有一定的工装与工艺设计、工程应用的能力; 7)初步具有机械产品的设计开发与应用创新的能力。 8)具有自主学习能力和自我发展能力;
9)具有一定的质疑能力,信息收集和处理能力,分析、解决问题能力 和交流、合作能力;
10)能自觉评价学习效果,找到适合自己的学习方法和策略; 11)具有开拓创新的思维能力。 (3)态度目标
通过工程案例分析、项目驱动教学、现场体验等实践教学培养学生 1)遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定; 2)爱岗敬业,具有高度的责任心;
3)严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程; 4)工作认真负责,培养团结协作和环境适应能力; 5)培养应变能力和创新能力;
6)着装整洁,符合规定,保持工作环境清洁有序,文明生产;
7)关心国内外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感, 有将技术服务于人类的意识。 3教学组织
根据工作任务与职业能力分析,为使学生会干机械装置的设计工作,本课程设计了四个学习项目,在项目的教学实施中,进一步分解成十一个学习型工作任务。 教学组织表学习项 目编号
1常用机构设计1.常用机器和机构功能认 识
2.自由度与19学习项目名称学习型工作任务学时 机构运动简图 3.连杆机构设计 4.凸轮机构设计 5.其它常用机构
2 3联接件设计传动件设计1.螺纹连接1.带传动与链传动的设计 2.齿轮传动设计
4轴系零部件设计1.轴承选择及轴承组合设 计
2.轴的设计及轴毂连接 3.联轴器、离合器选择 考核
合计27017626 4教学内容与能力要求 常用机构设计4.1项目一
(1)项目概述:常用机构设计、19学时,分为5个学习型工作任务:常用机器和机构功能认识;自由度计算与机构运动简图绘制;连杆机构设计;凸轮机构设计;其它常用机构。 (2)项目的任务
1)常用机器和机构功能认识 2)自由度与机构运动简图 3)连杆机构设计 4)凸轮机构设计 5)其它常用机构 (3)教学目标
1)知识目标
了解本课程学习对象、内容,增强感性认识;机械零件的常用材料与结构工艺性。
理解机械零件的失效形式及设计计算准则。 掌握机器的组成及特征。
理解平面机构、运动副、自由度等基本概念。
掌握机构运动简图绘制的基本方法和自由度的计算。 掌握机构具有确定运动的条件
了解四杆机构的类型、演化及变换,理解曲柄存在的条件。
理解四杆机构的极位夹角、行程速比系数、传动角、压力角、及死点的概念。掌握图解法设计四杆机构。
了解凸轮机构的组成、类型及应用。
理解从动件常用运动规律,掌握位移曲线的绘制。 掌握图解法设计凸轮轮廓曲线的方法。 理解基圆半径、滚子半径确定的基本原则。 了解其它常用机构 2)技能目标
具有判别机械类型的能力。
具有阅读、绘制一般机构运动简图的能力
能正确判断四杆机构的类型;能用作图法按给定的运动规律设计四杆机构。 能够用反转法设计盘形凸轮轮廓 3)态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定; 爱岗敬业,具有高度的责任心;
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程; 工作认真负责,培养团结协作和环境适应能力; 培养应变能力和创新能力;
着装整洁,符合规定,保持工作环境清洁有序,文明生产;
(4)项目的教学实施
以内燃机为对象引入教学内容 (5)项目教学内容
通过参观和多媒体课件展示,进行机械类别特征学习,运动简图绘制,设计内燃机的凸轮机构,曲柄滑块机构。 (6)工作方法
参观,讲授,讨论,动手设计。
(7)工作成果 设计计算文件 (8)考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩 4.2项目二联接件设计 (1)项目概述
联接件设计、6学时,分为1个学习型工作任务:螺纹及螺纹联结知识,联结结构、强度计算。 (2)项目的任务 螺纹连接设计
(3)教学目标: 1)知识目标
了解螺纹的主要参数,螺纹的预紧、防松。 理解螺纹联接的主要类型及应用。 掌握螺纹联接强度计算方法。 2)技能目标
能进行螺纹连接的结构设计和强度计算 3)态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定;
爱岗敬业,具有高度的责任心;
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程; 工作认真负责,培养团结协作和环境适应能力; 培养应变能力和创新能力;
着装整洁,符合规定,保持工作环境清洁有序,文明生产; (4)项目的教学实施:
以减速器引入螺纹连接结构设计和强度计算 (5)项目教学内容
螺纹连接的基本知识和设计 (6)工作方法
课件演示减速器,引入螺纹连接。 (7)工作成果 设计连接结构
(8)考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩 4.3项目三传动件设计
(1)项目概述:传动件设计、学时26,分为2个学习型工作任务:带传动与链传动设计;直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮机构设计。 (2)项目的任务
1)带传动与链传动的设计 2)齿轮传动设计 (3)教学目标: 1)知识目标
了解v带标准规格,链传动的类型、特点、滚子链的主要参数。理解v带传动工作原理及类型。
掌握v带传动设计方法。
了解齿轮传动的特点和类型,理解齿廓啮合基本定律,渐开线及其性质。了解齿轮的加工方法和根切现象。
了解齿轮的失效形式和齿轮常用材料及计算准则。
了解斜齿圆柱的啮合特点及强度计算。理解斜齿圆柱齿轮的受力分析。了解直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸、受力分析和强度计算。
理解齿轮正确啮合条件、标准安装、标准中心距和连续传动条件。掌握渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。
掌握直齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、齿轮参数选择和设计方法。
了解蜗杆传动特点、类型,动强度计算及热平衡计算的基本原理和方法。理解其主要参数和几何尺寸计算,理解蜗杆传的受力分析 2)技能目标
具有设计标准直齿圆柱齿轮的能力 3)态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定; 爱岗敬业,具有高度的责任心;
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程; 工作认真负责,培养团结协作和环境适应能力;
培养应变能力和创新能力;
着装整洁,符合规定,保持工作环境清洁有序,文明生产; (4)项目的教学实施:
以减速器设计引入带传动和链传动设计、齿轮传动设计 (5)项目教学内容
带传动、齿轮传动的知识和设计方法 (6)工作方法
以减速器设计引入带传动、链传动、齿轮传动的知识和设计方法 (7)工作成果
设计出带传动、齿轮传动 (8)考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩 4.4项目四轴系零部件设计 (1)项目概述
轴系零部件设计、学时17,分为3个学习型工作任务:轴承选择及轴承组合设计;轴的设计及轴毂连接;联轴器、离合器选择。 (2)项目的任务
1)轴承选择及轴承组合设计 2)轴的设计及轴毂连接 3)联轴器、离合器选择 (3)教学目标: 1)知识目标
了解轴的功用及分类、轴的材料。理解轴的结构设计。掌握轴的强度计算方法。 了解滑动轴承的结构、材料及分类。
理解滚动轴承的组成、主要类型、代号及类型选择。了解解向心滑动轴承的设计计算。
理解滚动轴承的组合设计。 掌握滚动轴承的寿命计算
了解用联轴器与离合器的工作原理、类型及选用。掌握平键联接的设计方法。 2)技能目标
能设计轴及轴系组合 3)态度目标
遵守有关法律、法规、国家标准及有关规定; 爱岗敬业,具有高度的责任心;
严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程;工作认真负责,培养团结协作和环境适应能力;培养应变能力和创新能力; 着装整洁,符合规定,保持工作环境清洁有序,文明生产; (4)项目的教学实施:
以减速器设计引入轴及轴系组合设计 (5)项目教学内容
轴、轴承、平键选择和轴及轴系组合设计 (6)工作方法
课件演示减速器获取信息,讲授基本知识,设计方法。 (7)工作成果 设计轴系。 (8)考核评价
对设计成果进行评价并计入项目成绩 5教学方法与手段
在项目一中安排一次参观进行现场教学,以后进行多媒体教学、分组讨论教学。 6考核与评价考核类型 课程考核期末考试 实验成绩
作业成绩100100100权重0.70.10.2课程整体成绩100 7说明与建议
7.1课程的设计思路
(1)以专业教学计划培养目标为依据,以岗位任务为基本出发点,以学生发展为本位,设计课程内容。
(2)让学生在了解常用机构及零部件的基本知识及设计方法和设计理论的基础上,能进行简单机械及传动装置的设计,培养学生初步解决工程实际问题的能力。
(3)在课程实施过程中,充分利用课程特征,加大学生工程体验和情感体验的教学设计,激发学生的主体意识和学习兴趣。 7.2重点、难点
项目教学重点、难点
重点:机器、机构、构件和零件等概念 机构运动简图绘制 图解法设计四杆机构 1常用机构设计
图解法设计盘形凸轮轮廓。 难点:对虚约束的识别与处理 平面四杆机构的基本特性 重点:螺纹连接的基本知识; 螺纹连接的预紧与防松; 2联结
单个螺栓连接的强度计算; 难点:螺栓组连接的结构设计 重点:V带传动的设计。
渐开线直齿几何尺寸的计算。 直齿圆柱齿轮的受力分析、
3传动件设计齿根弯曲强度计算、齿面接触强度计算、 齿轮参数选择和设计方法。
难点:渐开线及其性质。齿轮传动的受力分析。 轮系传动比计算
重点:轴的结构设计,轴的强度计算。 轴系零部件设计
4滚动轴承的组合设计。
难点:轴的强度计算,轴承的设计计算。
7.3建议教材
《机械设计基础》
《机械设计基础》王少岩主编陈立德主编大连理工大学出版社高等教育出版社 大连理工大学出版社
高等教育出版社《机械设计基础课程设计指导书》王少岩主编《机械设计基础课程设计指导书》陈立德主编 《机械设计基础》
《机械设计基础》朱敬超主编邵芳主编武汉理工大学出版社吉林大学出版社
第四篇:中职机械基础教案
教学目的 掌握常用的运动副类型
教学重点 低副和高副
教学难点
辅助手段
课外作业
课后体会
一、运动副
使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接,称为运动副。
根据运动副中两构接触形式不同,运动副可分为低副和高副。
1.低副:低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况,可分为:
(1)转动副:两构件在接触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。
(2)移动副:两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。
3)螺旋副:两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。
2.高副:高副是两构件之间作点或线接触的运动副。
二、自由度
—个作空间运动的构件具有六个独立的运动,即沿X、Y、Z轴的移动和绕 X、Y、Z轴的转动,构件的这种独立的运动称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件,可以产生三个独立运动,即沿X、Y、Z轴的移动及绕A点(极点)的转动,所以具有三个自由度。
当两个作平面运动的构件组成运动副之后,由于受到约束,相应的自由度也随之减少。转动副约束了沿 X、Y轴向移动的自由度,保留了—个转动的自由度。移动副约束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度,保留了沿另—轴方向移动的自由度。高副则只约束了沿接触处公法线方向移动的自由度,保留了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。
所以在平面机构中,每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度。
每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。
三、平面机构的运动简图
绘制平面机构运动简图的目的
绘制平面机构运动简图的目的在于:撇开与机构运动无关的外部形态,把握机构运动性质的内在联系,揭示机构的运动规律和特性。
机构的相对运动只与运动副的数目、类型、相对位置及某些尺寸有关,而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体结构无关。 用线条表示构件,用简单符号表示运动副的类型,按一定比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸,这种简明表示机构各构件运动关系的图形称机构运动简图。
只表示机构的结构及运动情况,不严格按比例绘制的简图称为机构示意图。
章节名称
TOPIC 2 铰链四杆机构 授课形式 讲授 课时 2 班级 中专0101 教学目的 掌握铰链四杆机构的基本类型。掌握平面四杆机构曲柄存在的条件。
教学重点 掌握铰链四杆机构的基本类型。掌握平面四杆机构曲柄存在的条件。
教学难点 掌握平面四杆机构曲柄存在的条件。
辅助手段
课外作业
课后体会
四杆机构的组成
铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。
其中被固定的杆4被称为机架 不直接与机架相连的杆2称之为连杆
与机架相连的杆1和 杆3称之为连架
凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄,只能在小于360°的
范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
链四杆机构的类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同,可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 1)曲柄摇杆机构
若铰链四杆机构中的两个连架杆,一个是曲柄而另一个是摇杆,则该机构称为曲柄摇杆机构。
用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。
汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄AB回转时,从动摇杆作往复摆动,利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。
2 ) 双曲柄机构
如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转,则这种机构称为双曲柄机构。
在双曲柄机构中,若两个曲柄的长度相等,机架与连架杆的长度相等(,这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构,是平行双曲柄机构的应用实例。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时,可能由于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。 双摇杆机构
铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动,这种机构称为双摇杆机构。
三、曲柄存在的条件
由上述以知,在铰链四杆机构中,能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系,即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄,各杆长度必须满足一定的条件,这就是所谓的曲柄存在的条件。
可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为: 连架杆与机架中必有一个是最短杆;
最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
上述两条件必须同时满足,否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件,还可作如下推论: (1)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和,则可能有以下几种情况:
a.以最短杆的相邻杆作机架时,为曲柄摇杆机构;
b.以最短杆为机架时,为双曲柄机构;
c.以最短杆的相对杆为机架时,为双摇杆机构。
(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则不论以哪一杆为机架,均为双摇杆机构。
四、铰链四杆机构的演化
1.曲柄滑块机构
在曲柄摇杆机构中,如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副,则形成的机构称为曲柄滑块机构。
它能把回转运动转换为往复直线运动,或作相反的转变。
2.导杆机构
章节名称
TOPIC 3铰链四杆机构的工作特性 授课形式 讲授 课时 1 班级 中专0101
教学目的 掌握铰链四杆机构的工作特性
教学重点 掌握铰链四杆机构的工作特性
教学难点 急回特性、死点
辅助手段
课外作业
课后体会
一、急回特性和行程速比系数
曲柄摇杯机构中,当曲柄A B沿顺时针方向以等角速度转过φ1时,摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D,设所需时间为 t1,C点的明朗瞪为 V1;而当曲柄AB再继续转过φ2时,摇杆CD自C2D摆回至C1D,设所需的时间为 t2,C点的平均速度为 V2。由于φ1>φ2,所以 t1>t2 ,V2>Vl。由此说明:曲柄AB虽作等速转动,而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度,这种性质称为机构的急回特性。
摇杆CD的两个极限位置间的夹角ψ称为摇秆的最大摆角,主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。
在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等),常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间,以提高生产率。
行程速比系数K:从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性,K值愈大,回程速度愈快。
K=V2/V1 =(C2C1/t2) / (C1C2/t1) =(180°十θ)/ (180°一θ)
由上式可知,K与θ有关,当θ=0时,K=1,说明该机构无急回特性;当θ>0时,K>l,则机构具有急回特性。
二、死点
以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时,出现了机构的传动角γ=0,压力角α=90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动,机构的这种位置称为死点。机构在死死点对于转动机构是不利的,常利用惯性来通过死点,也可采用机构错排的方法避开死点。
但死点也有可利用的一面,当工件被夹紧后,BCD成一直线,机构处于死点位置,即使工件的反力很大,夹具也不会自动松脱。 点位置时由于偶然外力的影响,也可能使曲柄转向不定。
第五篇:中职《机械基础》课堂教学方法优化初探
【摘 要】本文就《机械基础》这一学科在教学方法上如何优化,从设疑(着眼生活、在平淡处、紧扣疑难点)、直观教学(利用教学模型、巧用教室)、现代化教学手段等方面进行了分析、阐述和举例。
【关键词】设疑;机械基础;课堂教学
《机械基础》是机械工程方面一门专业基础课,它的任务是使学生获得从事机械类专业技术有关工作所必须具备的基本理论、基本知识、基本技能。从内容上看,该课程是一门多学科知识,综合性强的课程,且又是对口高考的必考科目。面对职高学生基础差,厌学情绪严重,且机电专业实验实习条件严重不足的情况,如何实现“为社会培养合格的技术能人,为高校输送合格的新生”这一目标。笔者认为首先应搞好课堂教学,改进传统的教学方法。如何优化机械基础课堂教学,提高教学效果呢?下面浅谈几点自己不成熟的看法,仅供同行参考。
一、精心设疑,激发学生的探索欲望和学习兴趣
古人云:疑者觉悟,觉悟之机也,一番觉悟,一番长进。学习尤其在质疑。有疑才有思,有思才能使学生去解决实际问题。因此,教师在教学中要设疑。所谓的设疑就是在教学过程中有目的故意地设置一些疑难或问题,以引起学生的思考和注意,从教育心理学观点来看,善于设疑,能激发学生的学习兴趣,使学生产生探索欲望,从而诱发学生积极的思维活动。对于这门如同书名一样“机械”呆板、枯燥、学生望而生畏的难学课程,如何设疑呢?
(一)着眼生活设疑
机械基础与我们的生活息息相关,各种机械上人类生产的重要工具,在工业、农业、交通、日常生活中得到了广泛的应用。各种疑难问题到处可见,教学时应将这些疑难设置在课堂上。例如,在授“提高弯曲强度的主要措施”这一内容时就设疑:教室的横梁的截面为什么做成长方形,而不做成圆等其它形状?又为什么要竖搁而不横搁?又如在讲“棘轮机构的超越特性”时便设疑:骑自行车时为什么脚踩踏板能带动车轮转,而车轮转时不能带动踏板转呢?再如在讲“四杆机构的基本特性――死点”时就问学生:使用缝纫机时踩动踏板,为什么有时会出现踩不动或倒车现象?等等。在讲这些内容之前先提出这些日常生活中与授课内容有关的问题,既能激发学生的探索欲望和学习兴趣,又能提高课堂教学效果。
(二)在平淡处设疑
朱熹说过:“读书无疑者,须教有疑,有疑者却要无疑,到这里方长进。”机械基础这门课程的平淡处很多,且机械、枯燥无味得很。教师如果平淡地讲授,则既不能激发学生的学习兴趣,又不能提高课堂教学效果。因此,教师在教学中,在平淡之处也必须设疑。例如,力的可传递性原理:作用于刚体上的力,可沿其作用线任意移动而不改变此力对刚体的作用效应。这一原理看起来很平淡,如果不设疑地教,学生便容易把“刚体”理解成所有“物体”,在应用中就往往出错。但教师在讲完这一原理后,设疑:该原理对非刚体(弹性体)是否适用?这样学生便会想实例来说明该原理是不适用的。如此,学生便会产生深刻的记忆,在应用中就不会出差错。所以,在教学中只有在这些平淡之处挖掘出在学生看来不是问题的问题,用疑问的石子,让学生思维的湖泊里,激起层层涟漪,让学生通过思考,于平淡中见神奇,于平丸处见绝妙。久而久之,学生就会养成善于思考的习惯。
(三)在疑难处紧扣疑难点设疑
疑难点是指教材内容中学生易被迷惑或分辩不清和难以理解之处。它们往往是学好某一内容的关键,也是学生思维容易受阻的地方。教师应通过设疑?ρ?生思维及时加以疏导。例如:“轮系传动比计算”中,当得到各齿轮几何轴线都在原地转动的定轴轮系传动比计算机公式:后,便设疑:对于至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的行星轮系的传动比又如何计算?(这是疑难点。因在传动过程中,行星轮既自转又公转)接着又问是不是要转化成定轴轮系?如何转化?等一系列问题,让学生围绕这些问题去思索、探讨。然后教师去疏导,使之真正弄清转化机构法的原理,真正弄懂转化机构传动比计算公式: 的含义,掌握该公式的用场。从而达到教学目的。
设疑的方法很多,教师应根据学生的思维状况和不同的教学内容,采用不同的方法,使设计出的问题真正起到启发学生思维的作用。
二、巧用直观教学,使抽象的内容具体化、简单化、通俗化
要学好机械基础这门课程,学生必须具有一定的空间想象能力和思维能力。如何才培养他们的空间想象能力呢?进行直观教学。怎样进行《机械基础》教学中的直观教学呢?
(一)充分利用教学模型
直观教学,宜于理解,采用教学模型是必要的。我曾经做过一次试验,讲授“曲柄摇杆有死点位置”这一内容时,在一个程度较好的班,没有用模型,只是在黑板上开“机器”口头讲授,让学生凭空想象。我虽然费尽口舌,讲清楚了以摇杆为主动件,当从动曲柄运动到与连杆共线的两上位置时,机构出现传动角 的情况。此时连杆作用于从动曲柄上的力恰好通过其回转中心,不能推动曲柄转动,这两个位置是死点位置。讲得头头是道,眉飞色舞,自认为学生懂了,结果呢,通过调查和作业可以看出仅仅只有几位相当出色的学生掌握,而绝大多数学生都不知老师所云。恰好相反,在另一个程度较差的班上课时,利用自制模型进行直观教学,在教学时首先出示模型让学生亲自以摇杆为主动件去带动从动曲柄,结果学生发现当从动曲柄运动到与连杆共线的两个位置时,连杆作用于从动曲柄上的力恰好通过其回转中心,无论施加多大的力不能推动曲柄转动。从而得到了死点位置。这样没费多少口舌便上完了该内容,学生也很容易地掌握了知识。由此可见,利用模型进行直观教学使学生有百闻不如一见之感觉。教学效果也达到事半功倍。
(二)巧用教室
进行直观教学当然可以利用教具,但巧用教室的现存实物,其效果比用一般教具更好,因为学生在教室之中,身临其境。我在讲“固定铰链”、“柔性约束”、“梁的弯曲”等内容时,就分别利用教室里的门上合页、悬挂的日光灯、横梁等来进行直观教学。由于教室空间客观存在,上课时有学生积极参与主动性,教学搞得生动活泼,教学效果好;同时,学生身临其境,对他们解题和读图的空间想象能力起到巩固和提高的作用。
三、充分利用现代化教学手段,提高教学效果
机械基础课中有许多章节内容由于不易表现而显得枯燥。学生又缺乏相应的经验,因此,不能很好地认识事物。而利用现代教学媒体显示一些变化和模拟运动,将这些原本枯燥的内容动态化、形象化,有利于帮助学生建立相应的经验和正确的概念。如:在讲到轴系零件时,我就利用多媒体这样的现代教学设备,适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件(如齿轮)配合的动画,或者是对开式滑动轴承的轴承座、轴承盖、上轴瓦、下轴瓦和连接螺栓的轴测图等,会有效吸引学生的注意,激发学生的兴趣,调动学生的学习积极性。在机械基础教学过程中,学生操作动手的机会不多。这与学生强烈的好奇心和渴望动手操作的心理是有差距的。因此,要尽量利用学校现有的设备、条件,结合社会实践活动,大胆地进行“开放型”教学模式的尝试。如讲“变速变向”机构时,我就把学生直接带到实习工厂,利用车床变速箱给学生讲变速变向的要点,然后要求学生动手操作。这种“理论与实际”相结合的教学方式,不仅使学生掌握了所学的内容,同时,还使学生接受了必要的操作技能训练,对机床有了初步的了解,为后续课程的学习,奠定了良好的基础。
总之,教学是一门科学,又是一门艺术,这种艺术的表现手法没有固定的公式可循。教学方法虽然很多,但教师在教学过程中应根据学生实际情况和教学内容,灵活地运用各种教学方法。
参考文献:
[1]薛成.浅谈中职《机械基础》课教学方法[J].网友世界,2013(2).