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自動變速器行星齒輪系統(tǒng)遞進式一體化五課教學法探究
自動變速器行星齒輪系統(tǒng)遞進式一體化五課教學法探究賀州高級技工學�！×_和芳
【摘 要】自動變速器行星齒輪系統(tǒng)的教學，可采用遞進式一體化五課教學法，使復雜的自動變速器行星齒輪變速傳動的結構簡單化、抽象的原理通俗化，使學生更易于掌握自動變速器行星齒系構造與傳動組合知識，從而提高教學效果。
【關鍵詞】自動變速器 行星齒輪變速系統(tǒng) 教學法
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889（2014）03B-0091-02
目前轎車用的自動變速器多采用行星齒輪傳動，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)進行組合控制，通過各接合元件的狀態(tài)變換，給行星齒輪系提供合適的傳動比，整個機構比較復雜。為此，要學習掌握自動變速器原理與維護，則首先應學習行星組合傳動原理。本文試針對自動變速器行星齒輪系統(tǒng)教學，采用遞進式一體化五課教學法，使復雜的自動變速器行星齒輪變速傳動的結構簡單化、抽象的原理通俗化，讓學生更易于掌握自動變速器行星齒系構造與傳動組合知識，提高教學效果。
第一次課：先讓學生自行拆卸，初步認識各元件，查找各連接關系。
教師帶學生到實習車間，按教學安排針對某種類型的自動變速器進行外觀整體觀察。教師講解外部總成附件的作用，特別是與自動變速器的連接關系 （如起動機、變矩器、輸入軸及輸出軸）。學生分小組在教師的指導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。分解自動變速器行星齒系總成，識別零件，如行星系的齒圈、行星架、太陽輪、液壓離合器、液壓制動器、機械單向離合器、輸入軸、輸出軸，并了解其基本構造及其作用。要求學生能在工作臺上把行星齒輪變速器機構進行順序擺放，并能按要求組合，訓練學生通過實物親自體會、理解掌握各元件的連接關系的能力。在此基礎上，再按自動變速器的維修技術要求，學生分小組進行行星齒輪變速機構的拆裝訓練（液壓控制部分不必裝復），訓練學生對自動變速器總體結構及各總成的連接關系要求。為下一步學習行星齒輪變速原理做好基礎。
第二次課：根據單排行星齒系實物，繪制出結構簡圖，手動旋轉出八種傳動組合情況。
讓學生根據行星齒輪系實物，利用原已學習過的機械制圖三視圖及剖視圖的有關知識，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圖見圖1、圖2、圖3：
用同樣的方法繪制拉維娜齒輪系的簡圖。
對傳動組合的分析，用實物手動旋轉，并用粉筆在太陽輪、行星齒輪架、齒圈同一側做記號，可分別設定太陽輪、行星齒輪架、齒圈三元件其一作為被制動元件，其余兩元件則作為輸入或輸出，得出六種不同傳動組合，亦得到大概的傳動比；若把太陽輪、行星齒輪架、齒圈三元件中的任兩元件相互制動（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組合；若太陽輪、行星齒輪架、齒圈三元件中無任何制約或固定，則無輸出。通過以上的設定，學生較容易找到八種不同的傳動組合。
以豐田A43DE型自動變速器中的超速行星排為例 （見表1）。
此步教學目的是為了使學生掌握行星齒輪系的基本結構，八種組合傳動情況，能繪制相關示意圖，為下一步繪制自動變速器結構傳動示意圖，分析動力傳遞路線做好準備。
第三次課：繪制自動變速器結構傳動簡圖。
在前兩次課中對自動變速器行星系的學習，根據實物，可以按自動變速器各零件結構位置關系，逐步繪制出自動變速器結構傳動的簡圖，使理解具體化，學生易于掌握。繪圖時先了解整個自動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、制動器、單向離合器從前往后逐個添加繪制，(www.gymyzhishaji.com)同時注意最底線（軸線）需平直，有與外殼的元件放最上面，無關聯(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。繪制時由學生自己根據實際自動變速器實物總成，按各元件實際位置及連接關系親自繪制，教師做必要的指導即可。如豐田A43DE結構傳動示意圖（見圖4）。
第四次課：分析自動變速器各手柄位的功能。
根據上次課學生繪制的自動變速器結構傳動示意圖，結合行星組合傳動表，進行手柄位逐個分析，執(zhí)行器工作情況及實現擋位功能。
如豐田A43DE自動變速器結構傳動示意圖，手柄有PRND2L位，分析手柄處于某位置時，各控制元件的工作情況及實現的功能。各液壓離合器、制動器、機械單向離合器結合情況，再與行星組合傳動表對照分析，學生可逐步分析PRND2L的動力傳遞路線、各執(zhí)行器的工作情況，可列出該自動變速器擋位及元件工作表（見表2，其中2、L位略）。
但要注意，列擋位及元件工作表時，以學生為主體，教師為輔的一體化遞進式教學。學生分小組，先由每組學生獨自思考分析，初步列出工作表，教師檢查糾正并說明。分析時不僅要結構傳動示意圖、行星系組合傳動表，也要緊密與實物相結合，才能做到少錯漏。
第五次課：手動演示行星齒輪變速機構的傳動情況。
在實訓工作臺，學生在教師的指導下，自己動手利用拆卸下來的自動變速器機械變速元件，根據上次課列出的擋位元件工作表，按每個手柄位置進行分析，該手柄位所實現的功能 （傳統(tǒng)擋位），實現某功能 （傳統(tǒng)擋位）各液壓控制元件的工作狀況，此時可以通過行星齒輪機構演示動力傳遞路線，使傳動過程視覺化，原理簡單化。學生通過一體化教學模式的“做中學，學中做”實踐，可以把復雜、抽象、難以理解的理論點技能點轉化為通俗、易懂的理論點及易掌握、有感觀的技能點。
例如：手柄R位 （見表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，超速行星排實現組合7等速由齒圈輸出到下一排，C2作用動力從超速行星排齒圈向后公共太陽輪輸入，B3的作用使前排行星架被制動，前排行星排實現了組合4使齒圈逆向減速輸出，輸入軸與輸出軸逆向運動，實現倒擋。在操作演示時，可用手接合超速行星架與超速太陽輪 （C0作用），超速齒圈同向同速輸出到下一級，超速齒圈動力傳到公共太陽輪 （C2作用），用手固定前支架（B0作用），轉動公共太陽輪，前排齒圈反轉動力傳到輸出軸輸出，即可實現R功能的動力傳遞路線。演示教學法明顯提高教學質量與效果。
總之，在自動變速器機械變速章節(jié)模塊教學中，應根據學生對象、實訓設施設備的不同，采用遞進式一體化五課教學法，并不斷探索改進與補充完善總結，以使教與學達到極佳的配合，取得較好的教學效果。當然教學目標除傳授實用知識及操作技能外，更應注重學生能力和素質養(yǎng)成的培養(yǎng)，所以教學過程以學生為中心，培養(yǎng)分析問題，解決問題的能力，提高學生在社會上的競爭力與生存技能。同時也要更好利用現代教學手段，如多媒體、仿真模擬、網絡技術運用，提高教學效率。此一體化教學法也可以拓展到其他實訓項目，但需根據學科、項目、學生、設施設備的實際情況條件，進行教學進度、課時時數的靈活調整。教師應發(fā)揮個人優(yōu)勢，加強自身的實踐操作技能、理論業(yè)務水平，在教學組織、教學實施、教學考核評價各個環(huán)節(jié)中應該不斷借鑒創(chuàng)新、探索，總結出一套具有時代性的、行之有效的教學方法。
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