差动螺旋传动的教学浅见

差动螺旋传动的教学浅见

闻立

吉林省工程技师学院吉林白山134300

摘要：差动螺旋传动教学难点在于学生对概念的不理解、手则的不会运用，从理解概念入手解决这一教学难点，提高教学质量。

关键词：差动螺旋传动分运动复合运动手则

在中职学校《机械基础课》中，差动螺旋传动部分是难点内容，解决不好，导致学生产生畏难情绪，还对学习专业课产生负影响。近年来，应用差动螺旋传动较多的数控、汽车、新能源等专业“热门”，处理这一难题进一步引起重视，在教学实践中，笔者做了一些探索和研究，取得了较好的教学效果。

一、抓根本，理解概念

1.普通螺旋传动是基础。

普通螺旋传动有四种应用形式，其中，螺母固定、螺杆即转动又移动和螺杆转动、螺母移动是差动螺旋传动的两个分运动。只有掌握了普通螺旋传动的应用形式，才能进一步学习上述两种分运动的复合运动——差动螺旋传动。另外，普通螺旋传动中移动件运动方向的判断规则，是确定差动螺旋传动中螺杆和螺母移动方向的步骤之一，从而才能最终知道差动螺旋传动的结果。因此，普通螺旋传动的应用形式及其左、右手定则是学习差动螺旋传动的基础，在讲授普通螺旋传动中就要心中有数，予以铺垫，为学习差动螺旋传动做必要的准备。

2.位移“不一致”是关键。

有的教材中讲：“两处螺旋方向相同的螺旋传动称为差动螺旋传动”。可以产生极其微小的位移。“两处螺旋方向不同的螺旋传动称为复合螺旋传动”。可以产生很大的位移。还有的教材中讲：“由两个螺旋副组成的，使活动螺母与螺杆产生差动（即不一致）”的螺旋传动称为差动螺旋传动。无论哪种讲法，活动螺母和螺杆的移动量不同，才是这两构件移“动”有“差”别、运“动”的“不一致”。这是“差动”的实质含义，只有抓住了这个关键，才能让学生理解什么是差动螺旋传动。讲解时，把固定螺母和螺杆组成的运动副，看成是普通螺旋传动中螺母固定、螺杆即转动又移动的应用形式，来确定螺杆的移动量；把螺杆和活动螺母组成的运动副，看成是普通螺旋传动中螺杆转动、螺母移动的应用形式，来确定活动螺母的移动量。学生很清楚地就理解了螺杆和活动螺母运动的“不一致”、二者的运动差别。避免了学生对“差动”、“不一致”的不理解，只要清楚了这一关键，“差动”、“不一致”就成了这种传动形式的约定说法，后面的问题才可以继续进行。

3.复合运动是本质。

上述“不一致”中，只强调了两个分运动的位移不是一个，没有考虑活动螺母的最终位置，它相对于固定螺母（机架）的位置，才是机械实现的最终运动——微调或快速移动。所以，还要讲清这两个分运动的合运动。差动螺旋传动中，三个构件（固定螺母、活动螺母和螺杆）组成两个运动副，其中，固定螺母和活动螺母之间没有直接的连接关系，螺杆移动是主运动，活动螺母相对于螺杆移动是子运动，活动螺母相对机架的运动是这两个分运动的复合运动。“产生微小位移”还是“快速运动”均为主、子运动的叠加结果。实际教学中，告诉学生这个复合运动相当于人乘车时在车厢中前行或后退，这样类比生活中的熟悉场景，学生容易理解分运动的合成结果是两个构件移动距离的和或差。从根本上理解了差动螺旋传动的基本概念后，才可以进一步确定活动螺母相对于机架的位置。因此说，普通螺旋传动是学习差动螺旋传动的基础。

二、用手则，确定结果

1.由螺旋方向决定伸手。

教材中确定螺纹的螺旋方向通常是用右手定则，其实，就告诉学生无论螺纹处于什么安放位置，都假设将其垂直于水平放置，然后，看可见侧螺纹的倾斜情况，哪侧位置高，就是哪侧的螺旋方向。这样判断螺旋方向，简单、直观、学生容易接受。经过多年实践证明，这种讲法，学生没有不会确定螺纹螺旋方向的，它可以推广到所有需要学生判定螺旋方向的问题上。还可以防止于后面的左右手定则相混淆。判定差动螺旋传动中螺杆和活动螺母移动方向时，左螺纹伸左手，右螺纹伸右手，正确确定螺纹螺旋方向后，学生就可以知道用左手还是右手定则了，解决了学生“无从下手”的难题。

2.由旋转方向决定握拳。

螺纹旋向和件的旋转方向学生容易混，需要强调。教学实践证明用顺时针旋转或逆时针旋转来说明旋向，学生比较容易接受，按顺（逆）时针旋向握空拳大拇指竖直伸开，大拇指所指的方向就是移动件的移动方向（反方向）。解决了以往学生只知道手则内容、用手则不“顺手“的难题。

3.由移动方向决定加减。

用手则判定出螺杆和活动螺母的移动方向后，同向叠加结果就是两位移量相加——和，方向不言而喻，机械实现快速运动；反向叠加结果就是两位移量相减——差，方向与移动量大者相同，机械实现微量调节。这样活动螺母相对于固定螺母的位置就计算出来了。这样教授差动螺旋传动，学生口算就能解决练习题，避免了死记硬背套公式、手则不会用等难题。

总之，从建立概念入手，巧妙运用手则，分步骤进行，对解决差动螺旋传动这一教学难点还是比较行之有效的。