“三步走”法解決差動螺旋傳動中的難題

[摘 要] 在機械基礎課程的教學過程中發現，差動螺旋傳動是一個必考點，學生對于差動螺旋傳動的題目失分較多，主要原因是對差動螺旋傳動的概念及計算公式理解得不夠透徹。

[關 鍵 詞] 機械基礎；差動；移動距離；主動件

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）23-0161-01

在機械基礎課程第二章內容“螺旋傳動”中，學生要重點掌握普通螺旋傳動和簡單的差動螺旋傳動的移動距離、移動方向的判斷及速度的計算。但在實際教學檢測中發現學生的錯誤很多，不能很好地理解這部分內容。經過這幾年的教學研究，我總結出一些教學方法，并提出了一些適合學生的解題思路，讓學生能夠輕松理解和掌握差動螺旋傳動，教學效果顯著。

一、確定學生學習中的常見困難

（一）對差動的概念理解不夠透徹，出現疑慮

學生看到題目中的差動就開始套用公式，不管題目中要求的是哪個未知數。例如，上圖是差動螺旋傳動機構部分示意圖，若旋鈕2按圖示方向回轉180°，則螺桿1相對旋鈕2移動的距離為

mm。

很多學生在解答這道題時，直接利用課本上的公式L=0.5×（2-1.5）=0.25 mm.很顯然是錯的。題目中是求螺桿1相對旋鈕2的移動距離，其實就是普通螺旋傳動的距離怎么計算的問題。那我們什么情況下可以這樣解答呢？如果題目中是求螺桿1相對機架的移動距離，那就應該這樣解答。

（二）計算活動件距離或速度時的困難

學生在計算移動距離時，不是根據兩個螺旋副來判定選用哪個公式，而是不符合要求地亂寫一通。

實際題目中，我們常見題型：已知活動件的移動距離及方向和其中一個螺旋副的導程和旋向，求另一個螺旋副的導程和旋向。學生看到這個問題就蒙了，不知道如何下手。

（三）判斷活動件移動方向時的困難

學生在判定方向時，只記得活動件的移動方向可以直接根據螺桿的移動方向來判定，這其實是錯的，應該要具體問題具體對待。

二、找到學生學習困難產生的原因

1.教材中差動螺旋傳動的模型先入為主，實際題目中換一個活動件就不知道如何下手，找不出固定部分螺旋副、活動部分螺旋副。

2.學生認為差動螺旋傳動中的差，就是兩個螺旋副的導程之差，而不去考慮兩者的螺旋方向。其實，只有在旋向相同的情況下才是兩個導程之差，反之，是兩者之和。

3.左右手定則沒有運用好，不知道如何去判定。什么時候是大拇指的方向，什么時候是大拇指的相反方向，這個學生弄不明白。

三、我的教學方法

（一）弄清兩種螺旋傳動定義的區別

普通螺旋傳動是由一對螺旋副組成的，它有四種應用形式，而差動螺旋傳動是建立在普通螺旋傳動之上的，是一個復合的雙螺旋運動，即由兩個螺旋副組成。在教學中，我們把它概括為：有兩個螺旋副，一個是與機架連接的主動件，另一個是產生相對移動的活動件。而且，我們不能說活動螺母，應該說是活動件，因為還有可能是活動螺桿。如前面圖中就是這種情況，而且現在考差動螺旋傳動基本都考這個類型。我們學生往往對這種題型不熟悉，導致考試中失分率較高。

（二）正確利用左右手定則判定主動件的移動方向

左右手定則是基礎，然后再根據計算結果判定活動件的移動方向，結果為正，移動方向與主動件移動方向一致，反之相反。當然，前提是學生在看圖時能夠找到主動件，如果看不懂圖，可以適當增加一些制圖知識。

（三）教材中的例題要注意靈活轉化

根據移動距離的大小，判定是差動還是復合式螺旋傳動。如果移動的距離小于任意一個螺旋副移動的距離，那就是差動螺旋傳動。同時，結合日常生活中的實際應用，如：人在公交車里走動時，人相對地面移動的距離到底是多大？那我們就要看人走動的方向和車的行駛方向是否一致。如果方向一致，那么人相對地面移動的距離，就等于人在車里走的距離加上車相對于地面行駛的距離；如果方向相反，那么人相對地面移動的距離，就等于車的行駛距離減去人在車里走的距離。這其實就是差動的模型，通過這個模型，學生再理解差動螺旋傳動就會更簡單，更直觀。

（四）鞏固練習，總結計算步驟

通過一些典型題型的練習，總結出解題的步驟。（1）看距離，判斷是否是差動。如果距離小于任意螺旋副移動的距離，那么就用減的公式。（2）看方向，判定主動件的方向。如果活動件的移動方向與主動件的移動方向一致，那么移動的距離就為正，反之為負。（3）看主動件與活動件。活動件的移動距離=回轉圈數×（主動件的導程-活動件的導程）。通過這三步可以成功解決差動螺旋傳動中的一些問題，激發學生的學習興趣，提高課堂效率。

參考文獻：

孫大俊.機械基礎[M].中國勞動社會保障出版社，2001.