機械設計基礎陳列柜在教學(xué)中的作用

機械設計基礎是機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，是一門(mén)與生產(chǎn)實(shí)際緊密結合的技術(shù)基礎課，其實(shí)用性強、涉及面廣，是數控、模具、機制機械類(lèi)學(xué)生學(xué)習的重要課程，起著(zhù)橋梁和紐帶作用。但由于大多數學(xué)校用于教學(xué)的教具和設備比較缺乏，導致教師講課難度大。而機械設計基礎陳列柜的引進(jìn)能有效提高學(xué)習效率，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。
一、建立機械設計基礎陳列柜的出發(fā)點(diǎn)

機械設計基礎課程具有較強的理論性和實(shí)用性。它在培養機械類(lèi)工程技術(shù)人才的過(guò)程中，具有增強學(xué)生的機械理論基礎，提高學(xué)生對機械技術(shù)工作的適應性，培養其開(kāi)發(fā)創(chuàng )新能力的作用。但由于機械設計基礎課程是由機械原理和機械

零件兩門(mén)課程綜合而成，因此，學(xué)生常常感覺(jué)內容零散，系統性較差，概念抽象。盡管教師講解很賣(mài)力，學(xué)生卻聽(tīng)得云里霧里，與教師的期望有很大差距[1]。同時(shí)，隨著(zhù)教學(xué)改革的推進(jìn)，原有課程的課時(shí)大幅壓縮。如此，在學(xué)時(shí)減少、要求提高的情況下保證教學(xué)質(zhì)量，成為一個(gè)突出的矛盾。要解決這個(gè)矛盾，一方面，學(xué)校的整個(gè)教學(xué)計劃需要從培養目標出發(fā)，認真研究各門(mén)課程和各個(gè)環(huán)節的銜接配合，并加以改革；另一方面，要改革教學(xué)內容和教學(xué)方法，精選、更新教學(xué)內容，增加實(shí)踐課時(shí)，設立綜合訓練課，增加課程的直觀(guān)性、形象化和趣味性。建立機械設計基礎陳列柜是作為改善教學(xué)輔助手段，提高課程內容的直觀(guān)性，提高教學(xué)效果，節約學(xué)時(shí)，豐富知識面的措施之一而提出來(lái)的。

二、陳列柜的內容和作用

在學(xué)院購置的全套陳列柜由13 個(gè)單體陳列柜組成，由上下電動(dòng)升降電腦控制主控臺。該設備既可采用CD 解說(shuō)遙控控制，聲控同步進(jìn)行演示，又可根據教學(xué)需要而選擇單獨運轉演示。整套設備演示形象逼真，運行可靠，有效提升了教學(xué)的生動(dòng)性、趣味性?，F將各部分陳列柜陳列的內容與作用簡(jiǎn)述如下。

*柜：機器的組成及特征———內燃機、破碎機、縫紉機、運動(dòng)副（低副、平面高副）。展出了幾種典型的機械產(chǎn)品及運動(dòng)副，通過(guò)這些產(chǎn)品了解機器的組成、特征，加深對運動(dòng)副的理解。

第二柜：平面連桿機構———曲柄滑塊機構、鉸鏈四桿機構、慣性篩機構、機車(chē)車(chē)輛機構、鶴式起重機、曲柄搖塊機構、曲柄搖桿機構的極位夾角、有急回特性的機構等。展示了多種連桿機構，通過(guò)這些機構了解四桿機構的基本形式及演化；生動(dòng)形象地進(jìn)行曲柄存在的條件、極位夾角、急回運動(dòng)、傳動(dòng)角和死點(diǎn)等的演示。

第三柜：凸輪機構———內燃機配氣機構、靠模車(chē)削機構、自動(dòng)送料機構、分度轉位機構、力鎖合凸輪、形鎖合凸輪。展示了多種凸輪機構，通過(guò)這些凸輪機構，可以形象直觀(guān)地了解凸輪機構的組成、類(lèi)型、特點(diǎn)及應用。

第四柜：間歇運動(dòng)機構———棘輪機構（單、雙動(dòng)式）、槽輪機構（內、外嚙合）、六角車(chē)、床上的槽輪機構、外（內）嚙合不*齒輪機構、凸輪式間歇運動(dòng)機構。展示了多種間歇運動(dòng)機構，通過(guò)這些機構了解棘輪機構和槽輪機構的組成、工作原理、特點(diǎn)及應用，可以增強學(xué)生對學(xué)習內容的認識和理解，提高課堂教學(xué)效率。

第五柜：帶傳動(dòng)———平帶傳動(dòng)、V 帶傳動(dòng)、帶定期張緊裝置、圓型帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、V 帶輪的4 種結構。展示了帶傳動(dòng)的多種類(lèi)型及各類(lèi)張緊裝置，通過(guò)這些實(shí)物了解帶傳動(dòng)的組成、工作原理、特點(diǎn)、類(lèi)型和應用及V 帶輪的結構。

第六柜：螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)———螺栓聯(lián)接、雙頭螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接、常用標準螺紋聯(lián)接件、常用的防松方法、減載裝置、螺旋千斤頂、機床刀架進(jìn)給機構等。通過(guò)本柜的展示，可以了解聯(lián)接的形式、螺紋聯(lián)接的類(lèi)型、應用場(chǎng)合、螺紋聯(lián)接的預緊與防松方法。

第七柜:鏈傳動(dòng)———齒形鏈、雙排滾子鏈、滾子鏈、滾子鏈接頭型式、鏈輪結構、鏈傳動(dòng)的張緊。通過(guò)具體的實(shí)例來(lái)了解鏈傳動(dòng)工作原理、類(lèi)型、滾子鏈結構。

第八柜:齒輪傳動(dòng)———內（外）嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)、傳遞相交軸運動(dòng)、傳遞交錯軸運動(dòng)（蝸桿蝸輪）。通過(guò)多種實(shí)物可以更好地了解齒輪機構的組成、特點(diǎn)、分類(lèi)和應用。

第九柜：齒輪的基本性質(zhì)———齒輪各部分的名稱(chēng)和符號、漸開(kāi)線(xiàn)的形成、正確嚙合條件、仿形法切制齒輪、展成法切制齒輪、輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、斜齒圓柱齒輪的受力分析、齒輪軸、實(shí)體式齒輪、腹板式圓柱（圓錐）齒輪、鑄造輪輻式圓柱齒輪。通過(guò)這些實(shí)物模型，可以更直觀(guān)地了解漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分名稱(chēng)、輪齒失效形式、漸開(kāi)線(xiàn)的形成及其性質(zhì)。通過(guò)對空間受力圖的仔細觀(guān)察分析，更容易理解掌握齒輪傳動(dòng)的受力，減少課堂講授時(shí)間，同時(shí)對齒輪的結構形式的認識也更加清晰。

第十柜：齒輪系———定軸齒輪系、平面行星齒輪系、可變向的齒輪系、汽車(chē)后橋差速器、擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)機構。通過(guò)不同類(lèi)型輪系的展示，對輪系概念及其分類(lèi)更易理解。

第十一柜：軸和軸轂聯(lián)接———傳動(dòng)軸、直軸、曲軸、撓性鋼絲軸、圓螺母定位、彈性檔圈固定、緊定螺釘固定、平鍵聯(lián)接、導向平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接。通過(guò)本柜實(shí)物展示，可以很好地幫助學(xué)生掌握鍵聯(lián)接的類(lèi)型和功用，了解軸的各種類(lèi)型和結構及軸上零件的定位方式。

第十二柜：軸承———調心球（滾子）軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、內圈軸向固定的常用方法、外圈軸向鎖緊方法、整體式徑向滑動(dòng)軸承、剖分式徑向滑動(dòng)軸承。通過(guò)實(shí)物更易理解和掌握軸承內外圈軸向固定的常用方法，了解滑動(dòng)軸承的結構形式。

第十三柜：其它常用零部件———凸緣、萬(wàn)向、齒輪聯(lián)軸器、彈性（套）柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、牙嵌式、磨擦式離合器、圓截面壓縮（拉伸）彈簧、盤(pán)簧、圓截面扭轉彈簧等。展示了多種聯(lián)軸器、離合器及彈簧，通過(guò)這些實(shí)物了解常用聯(lián)軸器、離合器和彈簧的功用和主要類(lèi)型、結構、特點(diǎn)。

三、進(jìn)一步完善和改進(jìn)陳列內容，充分發(fā)揮陳列柜在教學(xué)中的作用

教師在開(kāi)始上這門(mén)課時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生從頭到尾參觀(guān)一次，以幫助學(xué)生了解本課程的概貌，明確任務(wù)和要求。讓學(xué)生從思想上重視此課程，從而做到愿學(xué)、想學(xué)、認真學(xué)。教師列舉日常生活中非常普遍的機器，如洗衣機、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機是如何工作的，陳列柜有什么機構、零件，先讓學(xué)生發(fā)言討論。對積極發(fā)言回答問(wèn)題的學(xué)生給予贊揚與鼓勵，增強學(xué)生的興趣及自信心。在教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節又可以給學(xué)生進(jìn)行展示，以配合課程教學(xué)。陳列柜放置在教室的四周，這樣平時(shí)學(xué)生在課間休息及自習時(shí)隨時(shí)都可以參觀(guān)，十分方便。學(xué)生普遍反映，一些原來(lái)不易理解的運動(dòng)關(guān)系、結構特點(diǎn)、工作原理等，通過(guò)參觀(guān)陳列的實(shí)物，更容易理解了，而且印象特別深刻。學(xué)生普遍認為陳列柜是學(xué)習機械設計基礎課程的一個(gè)好助手，不僅有利于培養動(dòng)手能力，而且有利于拓展專(zhuān)業(yè)知識面。陳列柜建立后經(jīng)常有許多學(xué)生在課間、課后參觀(guān)，圍著(zhù)陳列柜討論一些問(wèn)題。而且設置了陳列柜后也給教學(xué)帶來(lái)了許多方便，有了問(wèn)題可以隨時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)看展出的模型和實(shí)物，對照實(shí)物進(jìn)行講解，學(xué)生更容易理解。另外，陳列柜的內容也應定期補充和更新，與時(shí)俱進(jìn)，平時(shí)還要注意維護保養，這樣才能充分發(fā)揮陳列柜在教學(xué)中的作用。