淺析差動螺旋傳動學習障礙

摘要：差動螺旋傳動是《機械基礎》課中“螺旋傳動”一章的難點，教學中發現學生較難理解“差動”的含義，對計算及方向的判斷存在一定的困難，根據這幾年教學經驗對此進行研究，總結出“簡單化分析講解，類比法深入理解”來突破此難點。

關鍵詞：普通螺旋傳動 差動螺旋傳動 移動距離 移動方向

差動螺旋傳動的理解以及差動螺旋傳動中活動螺母移動距離的計算與方向的確定是《機械基礎》螺旋傳動章節中的教學難點，學生在學習此部分內容時，常常出現一些典型問題，根據本人多年教學實踐經驗及其他教師的研究，對此進行歸納、總結。

學生常見的障礙及對應解決辦法

中職學生的認知水平和非智力因素（情感、興趣等）導致他們在學習專業知識時，存在較大的障礙，這就需要我們教師根據學生特點，采用便于學生接受的教學方法進行教學，盡最大可能提高教學效果。

障礙一：差動螺旋傳動的概念理解

差動螺旋傳動定義：由兩個螺旋副組成的使活動螺母與螺桿產生差動（即不一致）的螺旋傳動，差動螺旋傳動原理學生理解不透。

解決措施：在講解差動螺旋傳動以前，我們已經先給學生介紹過普通螺旋傳動了。我們可以把差動螺旋傳動看成是一個復合的雙螺旋運動，我在講解過程中對這部分內容進行了簡單化處理，把一個差動螺旋傳動拆成兩個普通螺旋傳動，即將活動螺母的運動分成兩部分：一是假定活動螺母相對于螺桿固定不動，思考螺桿相對于固定螺母移動的距離，；二是思考活動螺母自己沿螺桿移動的距離，活動螺母的實際移動是上述兩種運動的復合。再利用身邊的“活材料”這個“媒介”，通過類比啟發學生聯想，我們假設“在商場里自動扶梯向上走6m，甲同學在自動扶梯向下走了2m，那么甲同學相對于地面走了多少？”這是典型差動螺旋傳動問題，在提出 “如果甲同學站在自動扶梯上始終保持不動，那么甲同學相對于地面走了多少米？”這是普通螺旋傳動問題。通過這倆個問題的比較，可以讓學生把“差動”理解的更透徹。

障礙二：移動件移動距離計算公式運用

學生往往認為“差動”就是作差，直接運用公式L＝N（Ph1－Ph2），在做題過程中，我發現甚至有些同學連Ph1和Ph2分別對應哪一處的螺紋導程都搞不清楚。

解決措施：推導差動螺旋傳動中活動螺母的位移公式過程中，我們可以利用剛才的生活實例，“①假設在商場里自動扶梯向上走6m，甲同學在自動扶梯上向下走了2m，那么甲同學相對于地面走了多少米？②如果此時甲同學在自動扶梯上走了2m，他相對于地面又是走了多少米？”經過啟發、引導、提問，大家得到一致的答案。

①甲同學與自動扶梯運動方向相反，則

L人=L梯－L人對梯L人＝６－２＝４m

②甲同學與自動扶梯運動方向相同，則

L人＝L梯＋L人對梯L人＝6＋2＝8m

緊接著，我不失時機地引導學生“我們把螺桿看作是自動扶梯，活動螺母看作是甲同學，現推導一下差動螺旋傳動中活動螺母的位移公式”。

類比

自動扶梯（運動）→螺桿（既轉又移）

甲同學（運動）→活動螺母（只移不轉）

地面（靜止）→固定螺母（靜止）

差動螺旋傳動移動件移動距離公式：

L=n(ph1±ph2)

其中，再重點強調一下Ph1——固定螺母導程，Ph2——活動螺母導程，防止學生弄混。

通過這樣類比聯想，使學生更加深入理解“差動”概念，清楚“差動”不僅有位移作差還有位移作和的情況。

障礙三：移動件移動方向的判定

學生對于“左、右手定則”內容非常熟悉，但是在實際解題過程中不會運用。如“四指方向為螺桿（或螺母）的回轉方向”，手指彎曲方向總是出錯，結果大拇指所指方向就總是錯誤的。再有，有的同學直接把“差動螺旋傳動”當作是“螺桿轉動，螺母移動的普通螺旋傳動”情形，認為活動螺母的移動方向始終與螺桿的移動方向相反。

解決措施：強化訓練，反復運用“左、右手定則”。

總結解題步驟，使學生更好的掌握分析方法

通過大量做題，我們歸納總結出求解差動螺旋傳動的步驟：

（1）判斷螺桿相對于固定螺母的移動方向，(由固定螺母旋向選擇左右手進行判定) ，螺桿移動方向始終和大拇指指向相同。

（2）計算移動件移動距離，運用公式L=n(ph1±ph2)，其中

①固定螺母與活動螺母螺紋旋向相同時，公式中用“-”號；

②固定螺母與活動螺母螺紋旋向相反時，公式中用“+”號。

（3）移動件移動方向的判定：

①第（2）步L計算結果為正，則移動件移動方向與第（1）步判定的螺桿移動方向相同。

②第（2）步L計算結果為負，則移動件移動方向與第（1）步判定的螺桿移動方向相反。

求解差動螺旋傳動的題目時，學生直接應用總結內容對題目進行分析，解題就變的容易了，做題效率及準確率明顯提高。

根據職校學生的特點，必須采用便于學生接受的教學方法進行教學，如把復雜問題簡單化、把抽象問題具體化以及采用類比法等，都可以降低學生的理解難度，從而提高課堂教學效果。

參考文獻：

[1]吳慶麟.認知教學心理學[M].上海：上海科學技術出版社，2000．

[2]張艷.淺析螺旋傳動學習中的障礙.新課程教研版11A期，2010.