框圖教學(xué)法在《液壓傳動(dòng)》課程教學(xué)中應(yīng)用①

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1、框圖教學(xué)法在《液壓傳動(dòng)》課程教學(xué)中應(yīng)用①　　摘要：《液壓傳動(dòng)》課程在機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容較多且知識(shí)點(diǎn)分散，由于教學(xué)課時(shí)的不斷壓縮，給教學(xué)效果的保證帶來(lái)了較大困難，如何在較短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)并掌握至關(guān)重要。本文介紹框圖法在《液壓傳動(dòng)》課程教學(xué)中的應(yīng)用，也即將知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化為框圖結(jié)構(gòu)，使繁雜的知識(shí)點(diǎn)變得更為直觀(guān)，讓學(xué)生通過(guò)清晰的框圖掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中取得了較好效果，也可為其它類(lèi)型專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)提供參考。關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)框圖教學(xué)法知識(shí)框圖系統(tǒng)化中圖分類(lèi)號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-

2、3791（2013）07（a）-0155-027液壓傳動(dòng)是高等工科院校機(jī)械專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其特點(diǎn)是理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，且知識(shí)點(diǎn)多而分散。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)人才需求，隨著近年來(lái)課程系統(tǒng)改革的不斷深入，專(zhuān)業(yè)課學(xué)時(shí)不斷壓縮，如我校本課程學(xué)時(shí)已由原來(lái)的60學(xué)時(shí)壓縮至目前的40學(xué)時(shí)（包括6個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)），如何在這么少的學(xué)時(shí)內(nèi)將《液壓傳動(dòng)》重要知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生，給教師提出了更高的要求。本人在教學(xué)實(shí)踐中，嘗試采用框圖教學(xué)法，將液壓傳動(dòng)知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化、框圖化，使學(xué)生對(duì)貌似紛亂復(fù)雜的眾多知識(shí)點(diǎn)有了較為清晰的掌握思路，大大提高了教學(xué)效果，本文對(duì)此進(jìn)行詳

3、細(xì)介紹，以為同類(lèi)課程教學(xué)提供參考。1基本思想一直以來(lái)，大學(xué)生對(duì)《液壓傳動(dòng)》課程學(xué)后的感覺(jué)大多是知識(shí)點(diǎn)太多、圖形太多，面對(duì)復(fù)雜的液壓元件結(jié)構(gòu)圖，感覺(jué)無(wú)所適從。而老師也面臨對(duì)液壓元件結(jié)構(gòu)和原理，不詳細(xì)講解學(xué)生聽(tīng)不懂，詳細(xì)講解又太費(fèi)課時(shí)的尷尬局面。如能將課程中的知識(shí)點(diǎn)提煉成框圖表示，上課過(guò)程中以框圖為主線(xiàn)，逐個(gè)展開(kāi)講解，對(duì)于學(xué)生了解上課內(nèi)容和各知識(shí)點(diǎn)間的相互關(guān)系將大有幫助。2知識(shí)框圖繪制2.1總體知識(shí)點(diǎn)《液壓傳動(dòng)》課程內(nèi)容可分為工作介質(zhì)、動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、輔助元件、液壓控制元件、液壓回路等6個(gè)部分，其中液壓回路應(yīng)是前5個(gè)部分的綜合應(yīng)用，從

4、而可分為5個(gè)大的知識(shí)模塊，每個(gè)知識(shí)框圖模塊又可分為小的模塊。2.2分級(jí)框圖課程教學(xué)中要在總體知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上將各部分內(nèi)容分別展開(kāi)，下面以動(dòng)力元件為例，介紹分級(jí)知識(shí)框圖的繪制與應(yīng)用。7動(dòng)力元件也稱(chēng)液壓泵，按結(jié)構(gòu)不同可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等，根據(jù)幾何排量是否可調(diào)可分為定量泵和變量泵。然而其基本參數(shù)與計(jì)算方法、工作原理基本相同，各種泵的基本結(jié)構(gòu)也都是建立在同樣工作原理基礎(chǔ)上的，即高低壓腔要分開(kāi)、具有可變的密封容積及匹配的配流方式、具備吸油條件等。從而以工作原理為主線(xiàn)，繪制知識(shí)框圖，針對(duì)不同類(lèi)型泵對(duì)照介紹，可大大增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握效果

5、。圖1所示，在總體知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，繪制的執(zhí)行元件知識(shí)框圖。動(dòng)力元件種類(lèi)較多，對(duì)于具體各類(lèi)型液壓泵需要繪制更為詳細(xì)的知識(shí)框圖，圖2為齒輪泵的知識(shí)框圖。其中圖2所示的知識(shí)框圖，是在圖1所示框圖的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步細(xì)分，特點(diǎn)是內(nèi)容開(kāi)始有明顯區(qū)別，如高低壓腔分開(kāi)方式，齒輪泵與雙作用葉片泵具有明顯區(qū)別，這也是這兩種泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。3知識(shí)框圖應(yīng)用知識(shí)框圖繪制完畢，使學(xué)生對(duì)要講授的知識(shí)點(diǎn)有大體認(rèn)識(shí)后，下面就是如何進(jìn)一步將知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，使學(xué)生充分掌握各知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)框圖中的知識(shí)點(diǎn)雖然表面上較為獨(dú)立，實(shí)際上彼此之間是相互關(guān)聯(lián)的。下面以齒輪泵為例介紹如

6、何在知識(shí)框圖的基礎(chǔ)上講解此部分內(nèi)容。3.1齒輪泵結(jié)構(gòu)及工作原理知識(shí)框圖中對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)：基本原理。7齒輪泵結(jié)構(gòu)是以滿(mǎn)足液壓泵的基本工作原理為基礎(chǔ)的，即高低壓腔要分開(kāi)、密封容積可變及可匹配的配流方式、具備油液吸入條件，具體實(shí)現(xiàn)方式如下。（1）高低壓腔要分開(kāi)。（2）密封容積可變及可匹配的配流方式。（3）油液吸入條件：齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，嚙合密封容積逐漸增大，形成局部真空，油液在大氣壓的作用下被吸入空腔。從而齒輪泵主要結(jié)構(gòu)包括主、從動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸、泵體和泵前后端蓋等，工作原理就是依靠齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，相互嚙合形成的密封容積變大和變小，實(shí)現(xiàn)吸油和排油，

7、齒輪旋轉(zhuǎn)一周，各齒谷均吸排液一次。3.2齒輪泵的幾何排量和流量知識(shí)框圖中對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)：基本參數(shù)流量幾何排量計(jì)算、流量脈動(dòng)、泄漏及解決措施。（1）基本概念。幾何排量為一個(gè)齒輪的輪齒體積和齒谷容積之和。而流量包括瞬態(tài)流量和平均流量，液壓泵在一段時(shí)間內(nèi)的平均流量也是變化的，稱(chēng)之為流量脈動(dòng)，通常用流量脈動(dòng)系數(shù)衡量，齒輪泵的缺點(diǎn)之一就是流量脈動(dòng)較大。通過(guò)增大齒數(shù)，減小重疊系數(shù)和增大刀具壓力角可一定程度上減小流量不均勻性。7（2）流量泄漏。液壓泵基本工作原理之一就是密封容積和高低壓腔要分開(kāi)，實(shí)際上很難做到理想狀態(tài)，高壓腔和低壓腔之間總會(huì)因存在間隙而

8、相互連通，進(jìn)而產(chǎn)生油液泄漏。主要有三種形式的泄漏，即徑向泄漏、軸向泄漏和齒面嚙合處間隙泄漏，其中軸向泄漏最大，占總泄漏量的70%左右。泄漏量直接導(dǎo)致實(shí)際流量與理論流量相比要小，容積效率小于1，減小泄漏的措施通常是采用端面