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摘要:機械設計課程作為專業(yè)基礎課,螺紋聯(lián)接部分則是該課程的主要內容,在實際教學中占據(jù)著重要地位。螺紋聯(lián)接內容看似簡單,實則教學效果提升難度極大。本文中聯(lián)系教學情況,詳細分析提高螺紋聯(lián)接教學質量的措施。
關鍵詞:機械設計;螺紋聯(lián)接;優(yōu)化措施機械設計中聯(lián)接設計是主要內容,常用的聯(lián)接方式較多,螺紋聯(lián)接是最重要也是最常見的聯(lián)接方式,幾乎所有的機械設備上都運用螺紋聯(lián)接,也是典型的緊固件,這也是機械設計課程教學中的主要內容,本文就此展開論述。
一、市場機械人才的需求
隨著國家扶持力度加大,我國機械設計呈現(xiàn)出勃勃生機,大量機械類企業(yè)出現(xiàn),在推動社會經濟發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。機械行業(yè)迅猛發(fā)展,意味著大量人才缺口的出現(xiàn)。各類機械企業(yè)為了拓展市場,不斷擴大自身規(guī)模,需要大量從事一線工作的高素質技術人才與設計人才。為了深入了解行業(yè)對機械設計人才需求,本文中通過登錄大型國有企業(yè)官方網站了解招聘計劃、實地走訪公司了解需求及召開畢業(yè)生座談會了解畢業(yè)生發(fā)展情況與對人才培養(yǎng)的意見。最后認為,應該提高人才培養(yǎng)的整體素質與專業(yè)能力,提高團隊意識與職業(yè)道德。本文中以螺紋聯(lián)接為切入點,分析教學現(xiàn)狀。
二、螺紋聯(lián)接教學存在問題分析
機械設計教學中螺紋聯(lián)接教學現(xiàn)狀不甚理想,主要問題表現(xiàn)為以下幾點。
(一)教學內容問題
機械設計課程內容較多,涉及各方面的內容,內容構成復雜,特別隨著科學技術發(fā)展不斷出現(xiàn)新的技術。教師為了完成教學任務要從繁雜的內容選擇合適內容,未考慮實用性內容,造成課堂知識量過大,學生忙于應付各類知識,教學質量并不理想。
(二)教學方法問題
教學方法選擇時以教為主,并不重視實踐教學。雖然不斷創(chuàng)新教學手段,但這些教學方法實際應用過程中存在一些問題。如,多媒體教學法應用時,學生完全處于被動狀態(tài),師生之間缺乏交流,學生缺少或沒有時間進行獨立思考。這就需要專業(yè)課程創(chuàng)新教學方法時充分考慮實際情況,提高教學質量。
(三)教材并不合適
教材作為教學內容的基礎,是確保教學質量的關鍵,也是教學內容的直接反映。但近年來,機械設計教材內容幾乎一成不變,嚴重缺乏創(chuàng)新性和前瞻性,對于當前新技術的發(fā)展產生了嚴重阻礙,對于學生專業(yè)技能的培養(yǎng)也產生了一定的滯后性。而且這些教材中,很多內容都不適宜學生的培養(yǎng)和學習,過于偏向理論化,缺乏課程實踐,導致理論與實踐嚴重脫節(jié)。
三、螺紋聯(lián)接部分的教學方法分析
本文中詳細分析螺紋聯(lián)接部分教學中的優(yōu)化措施,提高螺紋聯(lián)接教學質量,具體措施如下。
(一)明確本部分教學邏輯
教學核心內容是螺紋聯(lián)接的強度計算,其關鍵在于掌握螺紋使用過程中的失效形式及計算最大受力,因此教學要圍繞強度計算開展;明確螺紋強度計算方法;建立明確的單個螺栓與螺栓組聯(lián)結的強度計算;選擇合適的教學方法,幫助學生聯(lián)系各方面知識,重點教授設計思想與方法,計算公式只是進一步理解設計的載體。通過明確教學目標與構建基本邏輯關系,教學過程中圍繞教學目標進行,通過上述邏輯讓學生將各部分知識聯(lián)系起來,促進教學效果提升。
(二)螺栓聯(lián)結強度計算
上文中已經陳述過螺栓聯(lián)結強度計算方法是核心內容。通常情況下螺紋失效表現(xiàn)為三種形式:塑性變形、斷裂及疲勞斷裂,螺紋聯(lián)接的強度僅計算針對斷裂失效的強度而言。這部分內容可以按照“手拉送螺栓聯(lián)結-僅受預緊力的螺栓連接-同時受預緊力和工作載荷的螺栓連接-受剪螺栓-螺栓組聯(lián)接”順序進行,逐步推進,提高教學質量。
(三)具體教學方法分析
1.螺栓基本性能教學。講解螺紋形成原理引出基本幾何形狀與參數(shù),同時讓學生明白絕大多數(shù)螺紋以米制單位為準,但也要告訴常見的英制螺紋種類,螺紋牙形的種類,每個種類應用范圍。本部分的教學主要為學生學習奠定基礎,讓學生初步了解螺紋型號、牙形及精度等級。2.擰緊過程性能教學。通過分析螺紋擰緊過程的力學性能,明白擰緊螺栓過程中要注意的問題。如擰緊力矩過大造成螺紋斷裂的原因,螺栓直徑過小不適宜采用擰緊聯(lián)接方式。全面講解螺紋聯(lián)接的方法,以力學分析為切入點,引出螺紋聯(lián)接通??梢詫崿F(xiàn)自鎖但為何還要考慮防松問題,介紹常用方法,通過示意圖的方式解釋每種方法;介紹螺紋聯(lián)接使用時常見失效形式,分析失效原因;交代螺栓組使用時注意事項,介紹成組使用的原因等內容。通過本部分講解,讓學生懂得設計過程中如何采取保護措施,提前預見失效形式,遵守設計規(guī)范。3.螺栓性能改進方法。本部分教學較為重要,也是學生后期設計的基礎。雖然螺栓聯(lián)接是標準件,但設計設備時要采取有效措施提高強度。提高螺栓聯(lián)接疲勞強度通過降低螺栓剛度與增加被聯(lián)接件的剛度實現(xiàn),介紹幾種可行的提高疲勞強度的方法;全面分析螺紋牙擰緊過程的受力,給出螺紋牙齒受力分布的變化規(guī)律,讓其明白螺紋旋進8-10圈后不再受力,給出讓螺紋牙齒受力均勻的措施與方法;借助完善的結構示意圖,闡述附加載荷作用下螺紋的力學行為,明確附加載荷帶來的危害與影響,給出具體的解決或消除影響的方法。這部分的教學應使學生在設計機械裝備時,能夠主動地采取措施從均勻螺紋受力、調整螺栓與被聯(lián)接件的剛度搭配、避免附加載荷等幾個方面提升螺紋聯(lián)接的強度。通過這些針對性的教學方法,進一步提高螺紋聯(lián)接部分教學質量,為學生后期奠定基礎。
四、結語
綜上所述,螺紋聯(lián)接作為重要的機械聯(lián)接形式,做好相關教學工作具有現(xiàn)實意義。具體教學過程中要不斷打破常規(guī),創(chuàng)新教學方法,活躍課堂氛圍,進一步提高教學質量。希望通過本文論述,推進機械設計課程教學質量提升。
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作者:韓茂波 單位:黑龍江農墾科技職業(yè)學院