轮系运动结构简图在教学中的教法运用

摘要：轮系运动结构简图是用规定的简单线条和符号代表构件和运动副，按比例尺定出运动副的位置，准确表达机构运动特征的简单图形，轮系运动结构简图能反映各个构件之间的连接关系、运动关系。一般来说，轮系运动结构简图可以分为定轴轮系运动结构简图、周转轮系运动结构简图和混合轮系运动结构简图。本文主要通过介绍一些特例介绍如何让学生更好的掌握这种图形的识读和绘制。

关键词：运动结构简图;机械传动;定轴轮系;周转轮系

由两个互相啮合的轮系所组成的轮系机构是轮系传动中最简单的形式。在机械传动中，有时为了获得较大的传动比，或将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速，或需要改变从动轴的回转方向，往往采用一系列相互啮合的轮系，将主动轴和从动轴连接起来组成传动机构。这种由一系列相互啮合的齿轮所组成的传动系统称为轮系。在金属切削机床、工程机械、冶金机械，以及人们常见的汽车、机械式钟表中都有轮系传动。轮系已成为许多机械设备中不可缺少的传动部件，轮系传动也是机器中所占比重最大的传动形式。

为此，机械专业的中职学生学习轮系传动的有关知识是非常有必要的。学好该内容不但能使学生熟识轮系的各部位称呼，了解轮系在工程实践中的应用，并且对后续学习机械设计打下硬朗基础。

但轮系传动的内容相对多而且抽象，很多中职学生的逻辑思想能力相对单薄而实践动手较少，缺乏对轮系传动的基本认识和感官认识，导致大部分的学生在学习本内容时都感到吃力、难懂，所以借助轮系运动结构简图来帮助学生理解一些较难理解的知识点，是必要而且必需的。

那么到底怎样让学生能更好的掌握齿轮特别是轮系运动结构简图呢？我通过学习和教学《机械基础》课程，总结出以下一些经验：

齿轮的常用类型非常多。按轮齿方向可以分为直齿、斜齿、人字齿轮系；按齿轮的啮合情况可以分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；按齿轮外形可以分为圆柱和圆锥齿轮。

如果想识读和绘制好一个轮系运动结构简图，第一步先要会单个齿轮的运动结构简图的识读和绘制，这不但符合教学内容应从简单到复杂的过程，而且也让学生较容易理解。但是，我发现很多老师教这部分内容的时候按照教材内容的安排在讲轮系传动路线、轮系传动比、轮系任意从动轮系转速的时候，即是课本教材内容出现了运动结构简图的时候，才讲这部分的内容，而且有部分的老师，只是在用到运动结构简图的时候，才稍微提到这部分的内容（因为根据教材的安排，这部分的内容不作专门的课时来安排的，也即是当做学生已经掌握这部分内容来安排这部分的教学内容）。导致很多学生对轮系运动结构简图没有一个系统的认识，有些甚至根本看不懂图形。这对学生在掌握轮系传动路线、轮系传动比、轮系任意从动轮系转速的内容产生很大的影响，对学生后续学习机械设计也没打下很好的基础。

所以，对中职学生来说，我认为必须先让学生弄清楚图形的意思，再来讲轮系其他部分的内容，这样不但起到事半功倍的效果，也减轻老师上课的压力，一举两得。

其实，虽然齿轮的类型很多，但常用到的并不是非常多。所以可以就这些常用到的的类型的运动结构简图让学生掌握了，其他的以后再慢慢增加。

单个齿轮的运动结构简图掌握了，我们就可以把这些常用到的单个齿轮组合成一张轮系运动结构简图让学生分析。

第一步，先让学生分析一张轮系运动结构简图中的每个齿轮的所对应的实物齿轮。同理，分析出剩余其他齿轮的所对应的实物齿轮。因为学生在前面的章节里已经学过单个齿轮的特性和运动特点，只要对应出图形和实物，剩余的学生也就不难理解了。

第二步，在学生对把轮系运动结构简图分析成轮系实物图已经没有很大问题的情况下，我们可以更改一下学习方式，加深学生的理解，否则一味的看着简图分析成实物图会过于单调，学生也会慢慢的没有兴趣。

我们可以让学生把轮系实物图绘制成轮系运动结构简图，增加学生的理解。我们可以找一些轮系实物图展示给学生看，然后让他们把实物图绘制成轮系运动结构简图。

具体可以这样做：

（1）先向学生展示轮系实物图。

（2）让学生按照一定的顺序（比如从左到右）逐个把齿轮画出来，在这过程记得提醒学生要把啮合点的位置找对画好，比如绿齿轮和蓝齿轮是互相啮合的，而紫齿轮和绿齿轮也是互相啮合的，那么这些齿轮就应该有一个啮合点。另外，还要注意提醒学生，齿轮的大小也要在运动结构简图表示出来。

（3）最后，再把画好的单个齿轮的运动结构

简图用一些支座符号连接起来，就可以得到

如右图所示的轮系运动结构简图。