朱彤
摘 要:從適當補充內容、及時提出問題兩方面,研究“機械基礎”帶傳動的教法,指出帶傳動教法上的教學實踐有利于學生從感知上升到理論概念,使他們能更扎實地掌握帶傳動的理論知識。
關鍵詞:機械基礎;帶傳動;摩擦力;包角
中圖分類號:G712;G718.1 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)30-0047-01
帶傳動是利用帶作為中間撓性件來傳遞運動或動力的一種傳動方式,按傳動原理不同帶傳動分為摩擦型平帶傳動V帶傳動等和嚙合型(同步帶)兩類。目前,常用的帶傳動多數(shù)是依靠摩擦力來傳遞運動和動力的。在這個章節(jié)的講解上,教師應該抓住“摩擦力”這個中心,即如何在可能的條件下,充分發(fā)揮出摩擦力的動力效果,以達到帶傳動的最佳使用性能。為了達到良好的教學效果,在這一章的講解中,教師可以對教材內容進行適當補充和調整,即補充一些基本概念和提出一些問題,這對學生的學習(理解方面)有很好的幫助。
一、適當補充內容
(1)補充摩擦力的概念。在講帶傳動工作原理前,教師要先講清楚摩擦力在帶傳動中的動力效果(有許多學生在日常生活中對摩擦力用作阻力的效果印象很深),以及摩擦力的大小受到接觸物體間的正壓力和摩擦系數(shù)兩個主要因素的影響。補充這個內容的目的是讓學生明白摩擦力是帶傳動的依據(jù),如果摩擦力克服不了負載,就會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,因此適當增大摩擦力可以提高帶傳動能力(雖然從影響摩擦力大小的兩個主要因素上去考慮增大摩擦力,但是受帶傳動結構和材料的限制,摩擦力的增大也是有限的)。學生明白了這個概念,即抓住了本章的中心。
(2)補充緊邊和松邊的概念。緊邊是被主動輪卷入的一邊,松邊是由主動輪卷出的一邊。緊邊、松邊是以主動輪上帶的進入或送出來區(qū)分的。教學中教師可以利用簡圖,根據(jù)主動輪的轉向來確定緊邊和松邊。教學實踐證明,學生很容易掌握這一概念。補充這個內容的目的是讓學生知道:一是在表達帶傳動的兩條邊時,是用緊邊和松邊來表示的,而非上邊和下邊(或左邊和右邊);二是帶的緊邊和松邊上拉力大小不一樣,通常將松邊放在上邊;三是為講解帶傳動安裝張緊輪埋下伏筆。
(3)補充打滑與彈性滑動的概念。打滑:若工作載荷超過帶與帶輪在整個接觸弧上的摩擦力,帶將沿整個接觸弧滑動,這種現(xiàn)象稱為打滑,即所謂的過載打滑。這種現(xiàn)象有的學生曾看到過。彈性滑動:帶是彈性體,在傳動過程中受拉力而產(chǎn)生彈性變形,但由于緊邊和松邊的拉力不同,因而彈性變形也不同。這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動,稱為彈性滑動。這是帶傳動正常工作時固有的特性,是不可避免的,這種現(xiàn)象學生是看不出來的。補充這個內容的目的是讓學生明白打滑與彈性滑動有著本質的區(qū)別,打滑是有條件的,過載才會打滑,不過載即不會打滑。正常傳動應避免打滑,為保護薄弱零件的損壞,可以利用打滑現(xiàn)象。而滑動是不可避免的,這也是帶傳動效率低、傳動比不準確的原因。這樣,學生理解帶傳動的特點就變得更容易了。
二、及時提出問題
(1)在講緊邊和松邊的概念時,給學生設問:帶傳動水平安裝時通常將松邊放在上邊,為什么?這時,學生能知道傳動帶是膠帆布類材料制成的,其主要是考慮傳動帶在受拉力的情況下,經(jīng)過一定時間的運轉產(chǎn)生變形后,能避免松弛的傳動帶接觸到防護罩或機殼。帶傳動的主要參數(shù)包角概念的講解是在講完幾個補充概念以后,前面設問是為了后面掌握包角大小對傳動的影響,而感知到松邊放在上邊則有利于小輪的包角增大。讓學生帶著問題去聽課,通過學習自主解決問題,這樣做能激發(fā)學生的學習興趣,增加他們的自信心。
(2)在講到帶傳動的傳動比概念時,給學生設問:為什么帶傳動的傳動比小于或等于7?學生在接受傳動比概念時,只會想到帶傳動的傳動比大小與兩帶輪的直徑成反比這一點,如果設置了上述問題,他們會進一步去思考另一個方面,即當傳動比的數(shù)值太大,則兩輪的直徑就會相差過大,這樣會導致小輪的包角減小,影響帶的正常傳動能力。這個設問是讓學生明白傳動比的大小會影響到小帶輪的包角大小,而小帶輪的包角又影響到帶的傳動能力。這樣,就加深了學生對摩擦力作為工作原理這一中心概念的理解。
(3)在講到V帶傳動的特點時,給學生設問:為什么在相同功率下,V帶比平帶的傳動能力大?學生在學習中,一般只知道V帶是以兩側面為工作面,而平帶是以底面作為工作面,至于這兩者的區(qū)別在哪并不能完全明白。教師可以在兩種帶的形狀圖上進行受力分析來講解,因為工作面的不同,平帶傳動的摩擦力大小是F=fQ,而V帶傳動中的摩擦力大小是F=FQ/sin。經(jīng)過簡單講解,學生不僅知道了在相同功率下V帶的傳動能力比平帶大,而且還可以通過上述公式計算出V帶的傳動能力是平帶的大約三倍。
三、結束語
總之,在講課中教師采用各種教學方法和教學手段,其目的就是用通俗的語言、簡潔的圖文、清晰的思路,讓學生學會分析問題、抓住重點、拓展思維,以便在今后工作中能靈活地運用知識。同時,通過本學期的教學實踐,教師深深感受到,這樣講解本章內容,既對學生的學習起到了很好的促進作用,又產(chǎn)生了良好的教學效果。
參考文獻:
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