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自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng)遞進(jìn)式一體化五課教學(xué)法探究
自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng)遞進(jìn)式一體化五課教學(xué)法探究賀州高級(jí)技工學(xué)�！×_和芳
【摘 要】自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng)的教學(xué)，可采用遞進(jìn)式一體化五課教學(xué)法，使復(fù)雜的自動(dòng)變速器行星齒輪變速傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、抽象的原理通俗化，使學(xué)生更易于掌握自動(dòng)變速器行星齒系構(gòu)造與傳動(dòng)組合知識(shí)，從而提高教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)變速器 行星齒輪變速系統(tǒng) 教學(xué)法
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889（2014）03B-0091-02
目前轎車用的自動(dòng)變速器多采用行星齒輪傳動(dòng)，即辛普森輪系或拉維娜輪系。利用電控系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行組合控制，通過(guò)各接合元件的狀態(tài)變換，給行星齒輪系提供合適的傳動(dòng)比，整個(gè)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。為此，要學(xué)習(xí)掌握自動(dòng)變速器原理與維護(hù)，則首先應(yīng)學(xué)習(xí)行星組合傳動(dòng)原理。本文試針對(duì)自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng)教學(xué)，采用遞進(jìn)式一體化五課教學(xué)法，使復(fù)雜的自動(dòng)變速器行星齒輪變速傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、抽象的原理通俗化，讓學(xué)生更易于掌握自動(dòng)變速器行星齒系構(gòu)造與傳動(dòng)組合知識(shí)，提高教學(xué)效果。
第一次課：先讓學(xué)生自行拆卸，初步認(rèn)識(shí)各元件，查找各連接關(guān)系。
教師帶學(xué)生到實(shí)習(xí)車間，按教學(xué)安排針對(duì)某種類型的自動(dòng)變速器進(jìn)行外觀整體觀察。教師講解外部總成附件的作用，特別是與自動(dòng)變速器的連接關(guān)系 （如起動(dòng)機(jī)、變矩器、輸入軸及輸出軸）。學(xué)生分小組在教師的指導(dǎo)下拆卸液壓控制閥板總成 （不必分解），繼而逐步從輸入端向輸出端拆卸行星齒輪系。分解自動(dòng)變速器行星齒系總成，識(shí)別零件，如行星系的齒圈、行星架、太陽(yáng)輪、液壓離合器、液壓制動(dòng)器、機(jī)械單向離合器、輸入軸、輸出軸，并了解其基本構(gòu)造及其作用。要求學(xué)生能在工作臺(tái)上把行星齒輪變速器機(jī)構(gòu)進(jìn)行順序擺放，并能按要求組合，訓(xùn)練學(xué)生通過(guò)實(shí)物親自體會(huì)、理解掌握各元件的連接關(guān)系的能力。在此基礎(chǔ)上，再按自動(dòng)變速器的維修技術(shù)要求，學(xué)生分小組進(jìn)行行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的拆裝訓(xùn)練（液壓控制部分不必裝復(fù)），訓(xùn)練學(xué)生對(duì)自動(dòng)變速器總體結(jié)構(gòu)及各總成的連接關(guān)系要求。為下一步學(xué)習(xí)行星齒輪變速原理做好基礎(chǔ)。
第二次課：根據(jù)單排行星齒系實(shí)物，繪制出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)出八種傳動(dòng)組合情況。
讓學(xué)生根據(jù)行星齒輪系實(shí)物，利用原已學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械制圖三視圖及剖視圖的有關(guān)知識(shí)，按俯視圖（平面圖）→左視圖（半剖視圖）→左視圖 （1/4剖視圖）的順序分別畫出草圖。辛普森單排齒輪系簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1、圖2、圖3：
用同樣的方法繪制拉維娜齒輪系的簡(jiǎn)圖。
對(duì)傳動(dòng)組合的分析，用實(shí)物手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并用粉筆在太陽(yáng)輪、行星齒輪架、齒圈同一側(cè)做記號(hào)，可分別設(shè)定太陽(yáng)輪、行星齒輪架、齒圈三元件其一作為被制動(dòng)元件，其余兩元件則作為輸入或輸出，得出六種不同傳動(dòng)組合，亦得到大概的傳動(dòng)比；若把太陽(yáng)輪、行星齒輪架、齒圈三元件中的任兩元件相互制動(dòng)（成一整體）或兩元件同速輸入，則第三元件被鎖止，可得到等速輸出的傳動(dòng)組合；若太陽(yáng)輪、行星齒輪架、齒圈三元件中無(wú)任何制約或固定，則無(wú)輸出。通過(guò)以上的設(shè)定，學(xué)生較容易找到八種不同的傳動(dòng)組合。
以豐田A43DE型自動(dòng)變速器中的超速行星排為例 （見(jiàn)表1）。
此步教學(xué)目的是為了使學(xué)生掌握行星齒輪系的基本結(jié)構(gòu)，八種組合傳動(dòng)情況，能繪制相關(guān)示意圖，為下一步繪制自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)傳動(dòng)示意圖，分析動(dòng)力傳遞路線做好準(zhǔn)備。
第三次課：繪制自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。
在前兩次課中對(duì)自動(dòng)變速器行星系的學(xué)習(xí)，根據(jù)實(shí)物，可以按自動(dòng)變速器各零件結(jié)構(gòu)位置關(guān)系，逐步繪制出自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)傳動(dòng)的簡(jiǎn)圖，使理解具體化，學(xué)生易于掌握。繪圖時(shí)先了解整個(gè)自動(dòng)變速器有多少排行星齒輪系，輸入與輸出元件，繪制并定好每一排行星齒輪系的示意圖位置，其他控制元件離合器、制動(dòng)器、單向離合器從前往后逐個(gè)添加繪制，(www.htc668.com)同時(shí)注意最底線（軸線）需平直，有與外殼的元件放最上面，無(wú)關(guān)聯(lián)的元件放在最下方，另外行星齒輪架與行星齒的軸承可不繪制。繪制時(shí)由學(xué)生自己根據(jù)實(shí)際自動(dòng)變速器實(shí)物總成，按各元件實(shí)際位置及連接關(guān)系親自繪制，教師做必要的指導(dǎo)即可。如豐田A43DE結(jié)構(gòu)傳動(dòng)示意圖（見(jiàn)圖4）。
第四次課：分析自動(dòng)變速器各手柄位的功能。
根據(jù)上次課學(xué)生繪制的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)傳動(dòng)示意圖，結(jié)合行星組合傳動(dòng)表，進(jìn)行手柄位逐個(gè)分析，執(zhí)行器工作情況及實(shí)現(xiàn)擋位功能。
如豐田A43DE自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)傳動(dòng)示意圖，手柄有PRND2L位，分析手柄處于某位置時(shí)，各控制元件的工作情況及實(shí)現(xiàn)的功能。各液壓離合器、制動(dòng)器、機(jī)械單向離合器結(jié)合情況，再與行星組合傳動(dòng)表對(duì)照分析，學(xué)生可逐步分析PRND2L的動(dòng)力傳遞路線、各執(zhí)行器的工作情況，可列出該自動(dòng)變速器擋位及元件工作表（見(jiàn)表2，其中2、L位略）。
但要注意，列擋位及元件工作表時(shí)，以學(xué)生為主體，教師為輔的一體化遞進(jìn)式教學(xué)。學(xué)生分小組，先由每組學(xué)生獨(dú)自思考分析，初步列出工作表，教師檢查糾正并說(shuō)明。分析時(shí)不僅要結(jié)構(gòu)傳動(dòng)示意圖、行星系組合傳動(dòng)表，也要緊密與實(shí)物相結(jié)合，才能做到少錯(cuò)漏。
第五次課：手動(dòng)演示行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)情況。
在實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自己動(dòng)手利用拆卸下來(lái)的自動(dòng)變速器機(jī)械變速元件，根據(jù)上次課列出的擋位元件工作表，按每個(gè)手柄位置進(jìn)行分析，該手柄位所實(shí)現(xiàn)的功能 （傳統(tǒng)擋位），實(shí)現(xiàn)某功能 （傳統(tǒng)擋位）各液壓控制元件的工作狀況，此時(shí)可以通過(guò)行星齒輪機(jī)構(gòu)演示動(dòng)力傳遞路線，使傳動(dòng)過(guò)程視覺(jué)化，原理簡(jiǎn)單化。學(xué)生通過(guò)一體化教學(xué)模式的“做中學(xué)，學(xué)中做”實(shí)踐，可以把復(fù)雜、抽象、難以理解的理論點(diǎn)技能點(diǎn)轉(zhuǎn)化為通俗、易懂的理論點(diǎn)及易掌握、有感觀的技能點(diǎn)。
例如：手柄R位 （見(jiàn)表1），控制元件C0 C2 B3工作，超速行星排的行星架輸入，C0作用后，超速行星排實(shí)現(xiàn)組合7等速由齒圈輸出到下一排，C2作用動(dòng)力從超速行星排齒圈向后公共太陽(yáng)輪輸入，B3的作用使前排行星架被制動(dòng)，前排行星排實(shí)現(xiàn)了組合4使齒圈逆向減速輸出，輸入軸與輸出軸逆向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒擋。在操作演示時(shí)，可用手接合超速行星架與超速太陽(yáng)輪 （C0作用），超速齒圈同向同速輸出到下一級(jí)，超速齒圈動(dòng)力傳到公共太陽(yáng)輪 （C2作用），用手固定前支架（B0作用），轉(zhuǎn)動(dòng)公共太陽(yáng)輪，前排齒圈反轉(zhuǎn)動(dòng)力傳到輸出軸輸出，即可實(shí)現(xiàn)R功能的動(dòng)力傳遞路線。演示教學(xué)法明顯提高教學(xué)質(zhì)量與效果。
總之，在自動(dòng)變速器機(jī)械變速章節(jié)模塊教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生對(duì)象、實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備的不同，采用遞進(jìn)式一體化五課教學(xué)法，并不斷探索改進(jìn)與補(bǔ)充完善總結(jié)，以使教與學(xué)達(dá)到極佳的配合，取得較好的教學(xué)效果。當(dāng)然教學(xué)目標(biāo)除傳授實(shí)用知識(shí)及操作技能外，更應(yīng)注重學(xué)生能力和素質(zhì)養(yǎng)成的培養(yǎng)，所以教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心，培養(yǎng)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生在社會(huì)上的競(jìng)爭(zhēng)力與生存技能。同時(shí)也要更好利用現(xiàn)代教學(xué)手段，如多媒體、仿真模擬、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用，提高教學(xué)效率。此一體化教學(xué)法也可以拓展到其他實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，但需根據(jù)學(xué)科、項(xiàng)目、學(xué)生、設(shè)施設(shè)備的實(shí)際情況條件，進(jìn)行教學(xué)進(jìn)度、課時(shí)時(shí)數(shù)的靈活調(diào)整。教師應(yīng)發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)自身的實(shí)踐操作技能、理論業(yè)務(wù)水平，在教學(xué)組織、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)考核評(píng)價(jià)各個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)該不斷借鑒創(chuàng)新、探索，總結(jié)出一套具有時(shí)代性的、行之有效的教學(xué)方法。
【參考文獻(xiàn)】
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