機械設計基礎陳列柜在教學中的作用

機械設計基礎是機械類專業的主干課程之一，是一門與生產實際緊密結合的技術基礎課，其實用性強、涉及面廣，是數控、模具、機制機械類學生學習的重要課程，起著橋梁和紐帶作用。但由于大多數學校用于教學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能有效提高學習效率，改進教學方法，提高教學效果。
一、建立機械設計基礎陳列柜的出發點

機械設計基礎課程具有較強的理論性和實用性。它在培養機械類工程技術人才的過程中，具有增強學生的機械理論基礎，提高學生對機械技術工作的適應性，培養其開發創新能力的作用。但由于機械設計基礎課程是由機械原理和機械

零件兩門課程綜合而成，因此，學生常常感覺內容零散，系統性較差，概念抽象。盡管教師講解很賣力，學生卻聽得云里霧里，與教師的期望有很大差距[1]。同時，隨著教學改革的推進，原有課程的課時大幅壓縮。如此，在學時減少、要求提高的情況下保證教學質量，成為一個突出的矛盾。要解決這個矛盾，一方面，學校的整個教學計劃需要從培養目標出發，認真研究各門課程和各個環節的銜接配合，并加以改革；另一方面，要改革教學內容和教學方法，精選、更新教學內容，增加實踐課時，設立綜合訓練課，增加課程的直觀性、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輔助手段，提高課程內容的直觀性，提高教學效果，節約學時，豐富知識面的措施之一而提出來的。

二、陳列柜的內容和作用

在學院購置的全套陳列柜由13 個單體陳列柜組成，由上下電動升降電腦控制主控臺。該設備既可采用CD 解說遙控控制，聲控同步進行演示，又可根據教學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，有效提升了教學的生動性、趣味性?，F將各部分陳列柜陳列的內容與作用簡述如下。

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

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、機車車輛機構、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，通過這些機構了解四桿機構的基本形式及演化；生動形象地進行曲柄存在的條件、極位夾角、急回運動、傳動角和死點等的演示。

第三柜：凸輪機構———內燃機配氣機構、靠模車削機構、自動送料機構、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，通過這些凸輪機構，可以形象直觀地了解凸輪機構的組成、類型、特點及應用。

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

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

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

第七柜:鏈傳動———齒形鏈、雙排滾子鏈、滾子鏈、滾子鏈接頭型式、鏈輪結構、鏈傳動的張緊。通過具體的實例來了解鏈傳動工作原理、類型、滾子鏈結構。

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

第九柜：齒輪的基本性質———齒輪各部分的名稱和符號、漸開線的形成、正確嚙合條件、仿形法切制齒輪、展成法切制齒輪、輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合、斜齒圓柱齒輪的受力分析、齒輪軸、實體式齒輪、腹板式圓柱（圓錐）齒輪、鑄造輪輻式圓柱齒輪。通過這些實物模型，可以更直觀地了解漸開線齒輪各部分名稱、輪齒失效形式、漸開線的形成及其性質。通過對空間受力圖的仔細觀察分析，更容易理解掌握齒輪傳動的受力，減少課堂講授時間，同時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、汽車后橋差速器、擺線針輪傳動機構。通過不同類型輪系的展示，對輪系概念及其分類更易理解。

第十一柜：軸和軸轂聯接———傳動軸、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、平鍵聯接、導向平鍵聯接、楔鍵聯接、半圓鍵聯接、花鍵聯接。通過本柜實物展示，可以很好地幫助學生掌握鍵聯接的類型和功用，了解軸的各種類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、整體式徑向滑動軸承、剖分式徑向滑動軸承。通過實物更易理解和掌握軸承內外圈軸向固定的常用方法，了解滑動軸承的結構形式。

第十三柜：其它常用零部件———凸緣、萬向、齒輪聯軸器、彈性（套）柱銷聯軸器、牙嵌式、磨擦式離合器、圓截面壓縮（拉伸）彈簧、盤簧、圓截面扭轉彈簧等。展示了多種聯軸器、離合器及彈簧，通過這些實物了解常用聯軸器、離合器和彈簧的功用和主要類型、結構、特點。

三、進一步完善和改進陳列內容，充分發揮陳列柜在教學中的作用

教師在開始上這門課時，帶領學生從頭到尾參觀一次，以幫助學生了解本課程的概貌，明確任務和要求。讓學生從思想上重視此課程，從而做到愿學、想學、認真學。教師列舉日常生活中非常普遍的機器，如洗衣機、汽車發動機是如何工作的，陳列柜有什么機構、零件，先讓學生發言討論。對積極發言回答問題的學生給予贊揚與鼓勵，增強學生的興趣及自信心。在教學過程的各個環節又可以給學生進行展示，以配合課程教學。陳列柜放置在教室的四周，這樣平時學生在課間休息及自習時隨時都可以參觀，十分方便。學生普遍反映，一些原來不易理解的運動關系、結構特點、工作原理等，通過參觀陳列的實物，更容易理解了，而且印象特別深刻。學生普遍認為陳列柜是學習機械設計基礎課程的一個好助手，不僅有利于培養動手能力，而且有利于拓展專業知識面。陳列柜建立后經常有許多學生在課間、課后參觀，圍著陳列柜討論一些問題。而且設置了陳列柜后也給教學帶來了許多方便，有了問題可以隨時帶領學生觀看展出的模型和實物，對照實物進行講解，學生更容易理解。另外，陳列柜的內容也應定期補充和更新，與時俱進，平時還要注意維護保養，這樣才能充分發揮陳列柜在教學中的作用。