关键词：职业教育；信息化；教学设计；汽车发动机构造与维修
一、信息化教学概述
所谓信息化教学，是与传统教学相对而言的现代教学的一种表现形态。这种教学形态，一方面是以信息技术的支持为显著特征，另一方面是以现代教育/教学理念为指导。所谓信息化教学设计是在综合把握现代教育/教学理念的基础上，充分利用现代信息技术和信息资源，如现代网络技术、计算机及多媒体技术、卫星通讯技术等，科学安排教/学过程的各个环节和要素，为学习者提供良好的信息化学习条件，实现教学过程最优化的系统方法。其目的在于培养学生的信息素养、创新精神、实践能力和综合能力，从而增强其学习能力，提高学业成就，并使他们最终成为具有信息处理能力的、主动的终身学习者[1]。职业教育信息化教学设计是突出职业教育教学属性、强调全面融入信息技术提高教学效果的教学设计。采用信息化教学设计，学生是课堂教学活动中的主体，教师利用多媒体教学设备给学生创造会话交流、协作学习、搜索信息和查询资料的平台，帮助学生主动获取信息，成为学生学习的促进者和帮助者。
二、信息化教学设计思路
第一，教学前期分析。通过教材分析确定教学内容；通过学生分析设计教学方法；通过课标分析确定教学目标、确定教学重难点；设计教学策略，如教学软件、数字媒体应用策略、教学空间应用策略、网络应用策略和科学应用摄像设备或投影策略等；选择教学环境如网络覆盖、终端覆盖的教学环境；选择教学资源。第二，课堂教学设计。老师可以从课前准备、新课导入设计、教学活动设计、课堂测试与练习设计、课尾总结设计四个方面做好课堂教学设计。课前准备包括课前预习、任务布置以及课前交流。如翻转课堂模式，使教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课余时间完成自主学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。教师也能有更多的时间与每个同学交流。课端教师应用投影或网络、平台技术实施情景或案例导入，课中教师利用信息技术实现主题课堂教学活动设计，提升教学质量。课尾教师应用课件或视频回放实现教学内容总结和回味。第三，教学评价与反思设计。教学评价可以是教师对教学工作过程和学生生学习效果进行评价，也可以是学生对教师课堂实施效果进行评价。可以通过线上或线下进行评价。教学反思是教师专业发展的有效工具，是开展教师行动研究的重要媒介。教师勤于反思，勇于反思，善于反思，才能在教育教学实践中取得令人满意的收获。确定好信息化教学设计思路之后，老师再开展实际的教学，这样可以有效提高课堂教学效率。
三、教学前期分析
教学分析是课堂教学的前期准备工作，也是教学的基础内容，做好教学分析，可以为课堂教学的顺利开展奠定良好的基础。《汽车发动机构造与维修》是汽车专业学生必须要掌握的一门基础课程，主要讲解汽车发动机构造、工作原理、维修以及故障诊断方面的知识和技能。通常情况下，《汽车发动机构造与维修》是在汽车专业二年级才开始开设的课程，对于汽车知识，学生具备了基础的学习能力，大多数学生对于汽车专业知识的系统学习都有很强的愿望。教师要结合学校制定的人才培养目标，将其与课程有效结合起来进行学情分析，将素质目标、技能目标和知识目标的培养纳入到《汽车发动机构造与维修》教学过程之中。素质目标：加强学生的合作精神，规范其操作行为并且增强安全意识。技能目标：对于发动机拆装步骤和检修的方法要做到熟练掌握，并且要具备维修保养发动机的基本技能。知识目标：对于发动机的工作原理和构造要做到充分理解。《拆装发动机活塞连杆组》是《汽车发动机构造与维修》中项目二的第三个任务。教师在讲解时要突出实际物体的结构特征，运行工作环境以及工作的具体原理，让学生明确各个环节中涉及到的零件，明确各个零件的主要作用和安装位置。本任务的重点内容是掌握活塞连杆组主要零件的构造和工作原理，难点内容是活塞连杆组主要零件的装配关系和拆装步骤。汽车发动机具有相当复杂的内部结构，是由很多的零部件组装起来的，对于保养和维修也有很高的要求。如果老师在课堂教学过程中使用传统的教学模式，无法让学生得到直观的认识。因此，老师搜集或制作汽车发动机的视频、图片，在课堂上给学生进行展示，再进行讲解，这样可以强化学生的理解和认识。也可以选用近几年发展起来的全息成像技术、3D打印技术、VR、AR技术、可视化眼镜技术、智能增强教学技术和智能增强学习技术等。依托教学资源库、虚拟仿真软件和汽车发动机课程网络教学平台，对教学过程不断进行细化和优化，从而达到提高教学效率的目的。
四、课堂教学设计
第一，课前准备。课前准备工作是课堂教学活动顺利开展的基础和前提，教师要指导学生做好课前准备工作。在每节新课开展之前，教师可以将下节课学生的学习任务通过手机或应用平台上传到网络教学平台之中，并且推送活塞连杆组工作原理的相关
让学生在课下登陆平台领取《拆装发动机活塞连杆组》任务工单，对教学的重难点和学习目标有一个详细的掌握，同时观看微课，结合自己的学习情况完成课前测试，对自己的预习情况有一个大致的了解。教师再根据学生的测试情况，掌握学生对新知识的了解情况，这样就可以适当调整自己的教学模式和教学内容，并且也有利于课上小组合作教学的开展。教师还可以在教学平台上布置一项学习任务或一个问题让学生在课前准备并查找答案。例如本课可以让学生在课前查找赛欧、帕萨特、本田雅阁等车型发动机活塞连杆组的维修资料，记录其组成及检修方法，并比较各车型的特点。第二，课堂教学。教师可以从以下三个方面开展课堂教学：①创设情境导入新课。教师可以结合实际情况和自身的教学经验，通过投影、网络或平台在新课导入环节设置相关的问题，引导学生思考，从而引出本节课的主要教学内容。问题举例：播放一段活塞连杆组正常工作时发动机运行的视频和活塞连杆组不正常工作时发动机运行的视频，让学生找出二者现象的不同并且总结出活塞连杆组的作用。教师再导入本节课的重难点内容，这样的导入过程比较流畅，而且能够让学生更好接受，记忆深刻。②教学活动设计。教师可以和学生一起观看微课，就微课中播放的画面给学生进行讲解，例如活塞连杆组的工作原理、拆装方法等，和学生一起进行交流讨论，引导学生掌握零件的定位和标记、拆装步骤和工具准备等相关知识点。学生如何正确安全的拆装活塞连杆组呢？利用仿真演练软件虚拟的操作环境可以解决这个问题。教师可以使用软件进行讲解，并且指导学生进行拆装练习，观看一步，操作一步。如果学生出现了错误的操作和步骤，软件能够自动的进行更正和提示。使学生能够快速的熟悉相应的拆装流程。通过在趣味的仿真软件中反复的练习，学生可以顺利地通过拆装考核。③课堂测试与练习设计。通过活塞连杆组拆装实训进行课堂测试与练习设计。在实训室，教师结合工作岗位和任务单的要求，测试学生拆装活塞连杆组，考核学生的动手能力。通过小组分工合作完成拆装工具准备和拆装操作。教师以小组为单位进行点评并打分。实训过程中教师进行操作指导，并且通过实时录播技术拍摄学生的拆装视频，记录学生的典型行为。穿戴式智能眼镜可以以第一视角实时将现场操作过程进行录制和传输，上传到教学平台。④课尾总结设计。课尾关于活塞连杆组理论知识的重难点问题，学生可以回顾微课，积极地进行小组讨论由师生共同总结完成。对于实训拆装的方法和步骤，学生通过观看实训现场操作视频，回顾自己的拆装过程，区分规范操作与错误操作，由教师进行点评，最终使学生学会正确的活塞连杆组拆卸方法。
五、教学评价与反思
教师可以利用教学管理（评价）软件对学生的自主学习情况、课堂表现情况和学生作业任务完成情况实施教学评价。评价的目的是为了激励学生学习，使学生获得成就感，增强自信心，促进学生的发展[2]。利用教师空间、平台或移动终端进行意见收集，展开教学交流与教学反思。研究自己的教育教学工作，探究和解决本节课遇到的问题。信息化教学充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，使学生能够真正成为知识、信息的主动建构者[3]。相对于传统的教学手段，信息化教学更加直观、形象、具体，能够强化学生的理解和记忆，解决一些传统课堂教学中无法解决的问题。
六、结束语
综上所述，在当前信息技术快速发展引发教育教学改革的时代，中国职业教育信息化在政策制度、技术设施、信息资源、人才培养和重大应用等等诸多方面取得了显著成就。职业教育信息化建设被纳入职业教育宏观发展规划和政策体系。全国职业院校信息化教学大赛、中国微课大赛的举办，推动了职业教育教学改革创新，促进了教学方式和学习方式的变革，加强了信息技术与课程教学的深度融合。职业院校教师应自觉提升信息化教学意识，提高信息化教学技术应用能力和信息化教学水平，更新自己的教学理念，激发学生学习兴趣，提高教学效率，加快职业教育信息化发展。
参考文献：
[1]庞文杰.浅谈中职德育信息化教学设计[J]．中国校外教育，2013.
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一、螺杆钻的结构
螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。
1、旁通阀的结构与作用
结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。
作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。c、防止钻具内的意外井喷。d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。
2、马达总成的结构与作用
结构：马达总成由定子和转子组成。定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。
作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。马达总成是螺杆钻具的动力源。
3、传动轴总成
传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。
二、螺杆钻钻水泥塞的特点
优点：操作简便、劳动强度低、对套管磨损小。
缺点：扭矩小、强度低，要求塞面无任何微小落物，对套管要求较高，对于通井有遇阻的井不能使用螺杆钻。
三、作业准备
管柱准备。井场配备符合钻塞要求的入井管柱（通常配备Φ88.9加厚油管；Φ88.9平式油管；Φ73.02加厚油管及Φ73.02平式油管）。入井前认真检查、丈量复核，丈量误差不大于0.2‰。
钻磨工具。井场备有符合设计要求钻磨工具（其外径小于套管内径6～8mm）；钻磨工具入井前精确测量钻头外径、长度和接头螺纹类型尺寸等数据，并绘制示意图。一般钻灰塞选用五刃磨鞋、平底磨鞋、刮刀钻头（包括鱼尾刮刀钻头、领眼刮刀钻头、三刮刀钻头）、三牙轮钻头、尖钻头（普通钻头、十字钻头、偏心钻头）等。
螺杆钻。一般选择Φ100mm普通螺杆钻，考虑钻塞井段较大，所钻水泥塞可能较坚硬（比如所谓老塞），可选择大扭矩螺杆钻。特殊情况下，如果受井眼尺寸限制，下小直径螺杆钻，原则是螺杆钻顺利通过井眼的情况下宁大毋小，原因是小螺杆钻易弯曲变形，内卡，造成不能工作。
设备准备。作业设备的提升和循环动力系统状况良好，运转正常。
井筒准备。下通井管柱通井至塞面位置（通井规小于套管内径6～8mm）进行通井，洗井；保证井眼畅通，水泥塞面准确并无落物；井口应安装防喷器，做好防井喷工作。
修井液准备。现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液（通常使用清水）。
现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液，通常选用清水或无固相修井液。从节约成本方面考虑，一般情况下使用清水作为修井液；从保护油气层方面出发，应选用无固相修井液，加入一些粘土防膨胀剂等材料，保护油气层；水泥塞下部为高压油气层，除配备必要的井控设备外，应考虑在修井液中添加家中材料；水泥塞上部或下部有低压油气层时，是否考虑加入泡沫剂等，降低修井液液柱压力，保证钻塞时建立循环。此外，为了提高修井液携带钻屑能力，适当加入一些增粘剂。注意：使用螺杆钻钻水泥塞不应使用盐水等修井液，防止腐蚀螺杆钻内不胶皮，造成螺杆钻报废。
四、钻水泥塞作业程序
入井检查：地面检查螺杆钻具转动部分灵活程度。方法：用1200m管钳固定螺杆钻具壳体，再用900mm管钳卡住转动部分，一只手轻压正转，能转动即可。检查螺杆钻旁通阀活塞是否灵活；连接泵注设备开泵。先小排量，然后逐渐增大到正常排量，观察螺杆钻具的工作情况，检查旁通阀是否能自动打开或关闭，芯轴转动是否灵活，一切正常后，方可下钻。
下钻具：钻具组合自下而上依次为：钻头（磨鞋）+螺杆钻具+提升短节+缓冲器+井下过滤器+提升短节+油管（钻柱）。根据现场情况，组合钻具课适当增减。下油管5根后，井口装好自封封井器，防止小件工具从环空落入井内，再继续下入钻具。下钻过程中要平稳操作，下钻遇阻不得硬砸硬压，补课顿钻或将钻具直接坐入境地下钻过程中要平稳操作，要控制下放速度，一般以10m/min为宜，以防止倒抽赃物堵死钻头和螺杆钻具。下钻途中可适当开泵顶通水眼，但时间不宜过长，或每下500米向钻柱内灌注清洁洗井液一次。下钻具距水泥塞面5m 以上停止下放，连接钻水泥塞施工地面循环管线。注意：地面管线中要接好地面过滤器。
3、钻进施工
（1）下钻具至水泥塞面5m，，先正循环，排量300L/min，循环液到达井底循环正常后再加大排量。正常钻进时，保持钻压5～10kN均匀平稳钻进，水泥车排量以500～600L/min为宜，且保持排量，最大排量不得超过1200L/min。
（2）每钻进3～5m滑眼一次，钻完一个单根上提下放划眼两次并循环一周后停泵（循环20min以上）
（3）接完单根后，继续开泵钻水泥塞，重复步骤（1）、（2）。
（4）水泥塞钻完后，用干净修井液充分循环洗井2周以上，替出井内钻屑。
4、起出井内钻具
5、下入通井、刮削工具至设计深度，清除套管壁残留的水泥。
6、用压井液替出井内修井液（现场用清水，这个工序可省略。）
7、起出管柱，装好井口，进行下步施工作业。
注：使用过程中应注意的问题
不得长时间悬空循环，不得压死循环。钻头遇卡时不得转动管柱，防止螺杆水帽倒扣，芯轴落井。井口应安装自封封井器，防止小件物品落井。上水池和回水沉淀池要分开使用，返出的洗井液应沉淀后方可使用。接单根前及完钻后应充分洗井，使井内无钻屑。钻进中泵压下降，排除地面因素之外，可能是钻具刺漏、旁通阀孔刺坏或螺杆壳体倒扣，应立即起钻。钻进中泵压突然升高，可能马达、传动轴卡死或钻头水眼堵，此时不能反洗井，应立即起钻。
六、注意事项
质量注意事项：下井工具符合设计要求，管柱组合清楚，并有记录和示意图。管柱螺纹应密封，上扣扭矩符合要求。钻塞前保证塞面数据准确，干净、无落物。每钻进3～5m划眼一次。钻进过程中应防止损伤套管。使用螺杆钻具时，修井液必须清洁无金属杂质。钻进时施加钻压不要太猛，一般控制在5～10kN。排量为500～600L/min。处理好修井液，含砂量不得大于1%。钻穿水泥塞或至设计深度后，用通井规通井至设计深度，清除井壁残留水泥，并用1.5倍井筒容积的干净修井液彻底洗井。起下钻具速度均匀、平稳。
安全注意事项：作业时井口有专人指挥，协调工作。起下钻具时井口要有井控装置。施工时装合格的拉力表或指钟表。在钻水泥塞过程中，如果出现反转，应立即上提或减小钻压。钻进无进尺时应停钻并提钻分析原因，采取措施。接换单根之前必须充分循环，防止钻屑卡钻。所钻塞下为射开高压层时，应做好防喷工作。上水池和回水沉淀池要分开使用。水龙带及活动弯头，必须拴好保险绳并挂在游动滑车大钩上。
关键词 曲轴；飞轮；热能；机械能
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0073-02
1曲柄连杆机构的载荷计算
曲柄连杆机构运动如图1所示。A点表示曲轴的旋转中心，B点表示连杆与曲柄的连接点，C点表示连杆与滑块的连接点，AB表示曲柄半径，BC表示连杆长度。
滑块受力分析：即又腔内
传来的压力，作用于上面的外部载荷包括工作载荷Fg、导轨的摩擦力和由于速度变化而产生的惯性力Fa。
1）工作载荷：
其中，G为运动部件受重力；
为外载荷作用于导轨上的正压力。
由设计参数，滑杆的体积
3）惯性载荷
其中，Pg为公称压力，单位为KN，由设计值Pg=30.8kN；
代入，d0取30mm。
2）曲柄销直径dA
，取为 35mm。
3）轴颈长度la
，取为40mm。
4）支承轴长度l0
，取为45mm。
5）圆角半径r
，取为3mm。
6）曲柄厚度s
，取为15mm。
3连杆的设计
连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，从而推动曲轴作旋转运动。因此，其两端给安装一个轴承，分别连接活塞销于曲轴销。连杆于活塞连接的部分称为连杆小头，与曲轴销连接的部分称为连杆大头，中间的部分称为杆身。为了活塞销和轴承，连杆小头钻有集油孔或铣有油槽，用以收集发动机运转时被激涨起来的机油，以便。连杆杆身通常做成“工”字形断面，以保证在合适的刚度和强度下有最小的质量。连杆大头有剖分式和整体式两种。整体式连杆倒头相应的曲轴采用组合式曲轴，用轴承与曲柄销相连。连杆大头的内孔表面有很高的关洁度，以便与连杆轴瓦（或滚针轴承）紧密结合。
连杆结构设计要点:
1）绝大多数情况下，小头总是采用滑动轴承的；
2）设计连杆大头时，应在保证强度和刚度的条件下，尺寸尽量小，重量尽量轻；
3）为了减少应力集中，连杆大头处各处形状都应圆滑；
4）连杆小头不仅要具有足够的强度和刚度，同时还要考虑小头轴瓦的摩擦，磨损问题；
5）连杆小头上应设有合适的油孔或油槽；
6）要有足够的强度，保证其在脉动的活塞力的作用下，不会发生失效破坏；
7）大小头和杆身要有足够的刚度，防止其承受拉压载荷时发生过大的变形。
4轴承的选取
选用的是深沟球轴承6007，其参数为C=31200，Co=22200。
根据受力分析，R=30800N，
因为Fa=0N，
所以R=30800N，A=0N，
一般要求 ，
，所以符合使用条件。
5曲柄连杆机构的功用
在工作冲程中，曲柄连杆机构在高温高压气体的推动下，将活塞所作的直线运动转变为曲轴、飞轮的旋转运动，即把燃油燃烧所产生的热能转变为曲轴、飞轮旋转的机械能。
进气冲程时，活塞向下止点移动吸入新鲜空气;压缩冲程结束时，曲柄连杆机构中的活塞、活塞环与缸体和缸盖组成燃烧室空间，使空气升压升温，提供燃油与空气混合燃烧的条件。
排气冲程时，活塞向上止点移动，将气缸内燃烧后的废气排入大气。在进气冲程、压缩冲程及排气冲程，曲柄连杆机构将曲轴和飞轮的惯性旋转运动转变为活塞的往复直线运动，以实现柴油机的工作循环。
参考文献
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关键词:液压缸;教学;理念
中图分类号:G642文章编识码:A文章编号:1003-2851(2010)03-0155-02
液压缸是液压系统中的执行元件,它能将液压能转换为直线运动形式的机械能,输出运动速度和力,且结构简单、工作可靠。在教学实践中,本文针对液压缸的特点,深入分析教学的内涵,选择合理的教学方法,抓住教学活动中压力和流速的关键知识,突出素质教育的理念。
一、教材剖析
(一)教材内涵
本节课选自《机械基础》第十四章第四节,是液压系统基本回路的重要组成部分。液压缸差动连接是普通液压缸应用形式的延伸和拓展,在实际中有着较为广泛的应用。通过对液压缸及连接形式的学习,培养学生理论联系实际,学以致用的能力,理解问题的转化过程,掌握学习新知识的方法和规律。
(二)教学目标定位
根据大纲要求和学生的认知能力,综合教学内容、教学任务、教学对象三方面的因素,科学合理地确定教学目标。
一是认知目标:掌握液压缸的名称、图形符号、应用特点,能正确地辨别液压缸的类型,能正确地画出液压缸的简图,并对相应类型进行分析和计算,解决相关问题。二是能力目标:通过类比、启发,提高学生的识图技巧和抽象思维能力,锤炼学生思维的严谨性,培养学生从特殊到一般,从具体到抽象的研究问题的方法。三是教育目标:教师在课堂上引导学生养成兢兢业业、刻苦钻研的良好学风,重视非智力因素在人格中的作用,挖掘学生的聪明才智,激发创新思维,促使学生掌握获取知识的方法和应用知识的技巧。
(三) 教学重点和难点
认真分析学生掌握的知识和技能,仔细揣磨理论教学和直观演示的联系特点,确定本节课的重点是压力、流量、速度的定性定量分析,难点是液压缸差动连接的定量分析,解决实际问题。
(四)教材处理
教师对教学要胸有成竹,对教材作适度的调整,将学习内容精心安排,使教学环节顺畅衍接,这样学生易于消化理解,达到事半功倍的效果。教师认真准备练习材料和教学软件,提高教学效率和质量。在教学过程中,通过边问、边想、边学的教学环节,激发学生的求知欲望,使学生在较短时间内理解和掌握液压缸差动连接,并能学以致用,增强他们的自信心。
二、教学设计
(一)教学理念
教师要深刻理解和发挥学生主体在课堂教学中的作用,积极组织学生开展多向的思维活动,倡导学生主动摸索、发现学习的规律性,善于给学生创设问题的氛围,培养学生敢于提出问题的意识,以问题为纽带,在质疑、讨论的教学情境中催发创新思维的萌芽,并适时解答学生提出的问题,从而形成新的认知结构和体系。
(二)教法
目标教学法为教学理论提供了课堂学习策略的指导体系,教师在课堂教学实践中,以讲授为主走向多维互动的课堂教学,实现学生的主动发展,本课遵循具体―抽象―具体的原则,以设疑―讲解―实训―达标为明线,以讨论―辅导―理解―掌握为辅线,将学习内容有机地分解在各个教学环节,对教学内容缜密演绎,使学生理解、掌握每个概念,同时灵活应用知识解决实际问题。
(三)学法
在教学的过程中,遵循循序渐进、层层深入的原则,注意教学对象的共性和个性,普遍性和特殊性,激发学生的兴奋点,逐步进行研究性学习的渗透。
一是主体性。采用实物、投影等直观教学手段,为教学提供具体生动的模型,发挥形象思维的协同作用,积极发挥学生的主体作用,让他们扮演主角,引导他们利用实物、演示等手段,加深理解和记忆,激发他们学习兴趣,使学生认识到学习不是索然无味的,可以用科学的方法理解和识记。二是启发性。教师分析学生各自的学习特点,灵活利用提问、讨论、思考的形式,调动学生的积极性,让学生独立判断。教师穿针引线,让学生自己来逐步探索学习的规律,主动参与到知识形成的过程来,学生就会感受到学习成功的喜悦,就有信心去分析钻研。三是实践性。精讲精练,举一反三,提高学习效率,讲授和启发融为一体,突出分析问题、解决问题的规律性的演绎,使他们消化、理解、掌握,把感性认识上升为理性认识,将知识转化为学生的能力,达到触类旁通的教学目的。
三、教学程序
(一)复习导入
引入生活中的“消防云梯”的实例,创设教学情境,活跃学习气氛。以双作用单活塞杆式液压缸为例,复习压力、流量、流速的概念、公式、计算,强调帕斯卡原理的内涵及其应用,能熟练应用原理解决实际问题。
双作用单活塞杆式液压缸也有两种安装方式:缸体固定(活塞杆带动工作台移动)和活塞杆固定(缸体带动工作台移动),如图所示。
(上接155页)
一是引导学生剖析液压缸的工作特点。以图a为例,设活塞与活塞杆的直径分别为D和d。当压力油输入无杆腔,工作台向有杆腔方向(右)运动时,其速度为v1则有:v1=qv/A1=4qv/?仔D2 ,v1=qv/A1=4qv/?仔D2当压力油输入有杆腔,工作台向无杆腔方向(右)运动时,其速度为v1,则有:
v1=qv/A1=4qv/?仔(D2-d2),因为A1>A2,所以v2>v1。
二是活塞两方向的作用力不相等当压力油输入无杆腔时,油液对活塞的作用力(克服较大的外负载)为F1,则有:F1=pA1=p?仔D2/4,当压力油输入有杆腔时,油液对活塞的作用力(克服摩擦力的作用)为F2,则有: F2=A2=p?仔(D2-d2)/4。 因为F1>F2,所以双作用单活塞杆式液压缸在工作中,工作台慢速运动时,活塞获得的推力大;工作台快速运动时,活塞获得的推力小。
(二)学习新课
1.推导公式 作为液压缸连接的推广,除普通液压缸外,液压缸其特殊例子,为差动连接液压缸。(如图所示)。
可作差动连接时,当压力油同时进入液压缸的左、右腔时,由于活塞两端的有效面积不等,作用于活塞两端的液压力也不等(F1-F2),新产生的推力F3的作用下,活塞产生差动运动,获得速度v3,工作台向有杆腔方向(右)运动。这时,液压缸有杆腔排出的油液进入液压缸无杆腔:qv1=qv+qv2,qv1=A1v3 。
在推导过程中,精确把握流量的合成,准确判定缸体的受力方向,正确运用数学技能缜密推导。在应用具体的公式时应正确无误,准确地推导出差动连接的公式。教师要重视学生提出的各种问题,帮助他们解决过程的问题,在课堂上营造充满活力的教学气氛,形成良好的教学互动,推导过程和结果如下:
qv2=A2v3,
A1 v3= qv+A2v3,
v3= qv/( A1 -A2)= qv/ A3
F3=F1-F2=p(A1-A2)=pA3(N)
A3=A1-A2=?仔 d2/4
式中A3为活塞两端有效作用面积之差。
2. 讨论交流。通过富有启发性的问题,迸发思维火花,驱动学生积极地进行思索,利于唤醒创新意识。在完成任务后,需认真总结,深刻反思,才能从中吸取经验和教训,寻求更佳的途径和方法;同时熟能生巧需要一个过程,通过反复练习,才能信手拈来;再者,借鉴正反馈原理,对学习中信息,反馈到各个阶段以利学习。教师要收集反馈信息,仔细剖析学生在理论学习和教学实践中的收获和问题并及时纠正调整,形成良性循环。通过学习“差动连接”,不但可以使学生进一步加深对课堂所学知识的理解,同是也能调动学生主动参与学习的积极性,优化思维过程。
(二)归纳总结,学以致用。教师和学生互动总结,教学气氛较为轻松、融洽。一是检验学生接受的程度,二是加深学生记忆,锻炼他们归纳总结的能力。教师利用教学软件演示,配合学生共同完成这一环节,并扼要指出讲解的思路和技巧。
如图为液压缸差动连接速度换接回路,利用液压缸差动连接获得快速运动。图示用一个二位三通电磁换向阀来控制快慢速度的转换。在不增加液压泵输出流量的情况下,来提高工作部件运动速度的一种快速回路,其实质是改变了液压缸的有效作用面积。它结构简单,适用于要求运动速度较快的液压系统中。
每个环节,教师、学生、教材融为一体,教师遵循知识传授和吸收理解的规律,逻辑推理,教会学生如何学习,授人以“渔”,引导学生独立分析问题,使教学难点和重点迎刃而解。
参考文献:
[1]孙大俊 . 机械基础[M] . 北京:中国劳动社会保障出版社,2007
关键词：活塞环；磨床；磨头
活塞环是用于入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。本文主要对活塞环斜端面的磨床磨头进行设计。
1.设计要求
本课题是对活塞环斜端面磨床磨头进行设计，
（1）要求实现磨削进给运动，磨头旋转运动，磨削切削运动；
（2）要求运动精确、稳定，操作方便、快捷。
（3）快速进给速度0.2m/s；最大行程450mm；加减速时间0.15s。
2.磨床磨头设计
首先根据设计要求对磨头的总体方案进行设计，设计结果如图1所示。
动作简述：
三相异步电机通过楔形带传动带动主轴作旋转运动，砂轮固定在主轴末端，与轴为过盈配合，因此实现砂轮的旋转运动，整个装置固定在工作台上；直流电机通过联轴器带动丝杠运动，丝杠通过丝杠螺母将旋转运动转化为直线运动传递连接件，连接件带动整个工作台做直线运动，从而实现砂轮的进给运动。
接下来将从主轴电机，楔形带，主轴，步进电机，滚珠丝杆，轴承，联轴器，等方面对磨床磨头进行设计、计算、选型。
2.1主轴电机的选择
主轴电机主要是为磨头的旋转磨削运动提供动力，目前，我国高速磨头电机的最高转速可以达到50000r/min～60000 r/min，这种电机驱动的磨头的精度可以达到5um以内，本设计磨削精度不需要那么高，一般磨床磨头的转速足以。Y系列电动机效率高，节能，堵转转矩高、噪声低、振动小、运行安全可靠。本设计选择的电机型号为Y100L-2，额定功率P=3KW，转速2880r/min，电机相关参数如表一所示。
表一 Y100L-2电机相关参数
2.2 楔形带选择
电机的转速为2880r/min，为了能把转速更多的传递给主轴，采用传动比为1.03，根据楔形带选型相关公式进行计算，最后得出所选小带轮直径为150mm，大带轮直径为160mm，带速为22.6m/s，带的有效长度为1600mm，带轮中心距为566mm，每根楔形带所传递的功率为0.98KW，所需要的楔数为5。
楔形带传动使用一段时间之后，就会因带磨损变形出现一定程度的松弛，为了保证带传动正常进行，需要定期检查带的松弛程度，按情况选择合适的张紧装置。常见的张紧装置有定期张紧装置，自动张紧装置，张紧轮的张紧装置，本设计因为中心距不能调节，所以选用张紧轮的张紧装置。为了安全起见，楔形带传动装置应该用安全罩保护起来。
2.3 主轴的计算
根据以上电机的选型情况，对主轴相关参数进行计算。
式中 ：τT―扭转切应力，Mpa；
P―轴传递的功率，因为电机功率为3Kw，效率为82%，所以轴传递功率为2.46Kw；
n―轴的转速，r/min。
这是理论计算出来的轴的最小直径，实际使用中考虑到各种因素的影响，轴的直径一定比理论值大，本文中选取轴的直径为50mm。
2.4 步进电机的选择
步进电机是为滚珠丝杆提供动力，所以步进电机的选择至关重要，根据经验，选择EDSMT-2T110-040A型号，额定功率P=1.2Kw，额定转速n=30000r/min。
2.5滚珠丝杆的计算与选择
根据总体设计方案，设计要求和以上的计算结果计算滚珠丝杆的先关参数。
滚珠丝杆的导程：
式中：Ph―导程，mm；
Vmax―快速进给速度，m/min；
nmax―步进电机转速，r/min；
i―传动比。
根据机械设计手册滚珠丝杆相关公式进行计算，得到、最小螺纹底径d2m=4.7mm，预期额定动载荷Cam=1534N，根据Ph、d2m、Cam选择滚珠丝杆的型号为FF2004-3，D=20MM，Ph=4mm。
最后所选
2.6 轴承的选择
角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。所以本论文选用角接触球轴承，主轴和滚珠丝杆各用两对轴承来支撑，根据直径的不同，选择型号，主轴安装轴承轴颈为60，选择型号为7012C，内径为60，外径为95.滚珠丝杆轴端轴颈为17，选择型号为7203C，内径为17，外径为40。
2.7 联轴器的选择
联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对对中，而是存在着某种程度的相对位移，这就要求设计联轴器是，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。
根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力，联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。
本设计选用的是挠性联轴器中的滑块联轴器。这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有弹性，故具有较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙制成，并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于功率小、高转速而无剧烈冲击出。
3 小结
本文通过仔细研究，对活塞环斜端面全自动磨床磨头的总体方案进行了设计，然后又从主轴电机，楔形带，主轴，步进电机，滚珠丝杆，轴承，联轴器，等方面对磨床磨头进行设计、计算、选型。最终完成了整个磨床磨头的设计。
参考文献
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【关键词】公交车气动门；内燃机活塞杆；曲柄滑块机构；坐立结合椅；UG；MATLAB
Sit-Stand Integrated Chair Based on Slider-crank Mechanism
LI Jia-hui XU Qi-rong ZHOU Jie-yu LI Jin-cheng ZHAN Guo-xiang CHEN Nan-kai
（Beijing Institute of Technology，Zhuhai，Department of Machine and Vehicle Engineering，Zhuhai Guangdong 519088， China）
【Abstract】The article firstly makes a analysis of illustrations on the pneumatic door of bus and the piston rod of diesel ， after that extract the model of regular motion which is called slider-crank mechanism from them. Based on the common point of slider-crank mechanism under the instance application， so that making an assumption and design a sit-stand integrated chair which can be re-gulated the sloping angle. By 3D- model building in UG and MATLAB emulation of mechanism dynamic condition， as well as trying out the material composition， the practicability of innovative assumption is proved out ultimately.
【Key words】Pneumatic door of bus；Piston rod of diesel；Slider-crank mechanism；Sit-stand integrated chair；UG；MATLAB
0 引言
随着社会的发展，高等院校的教学设备也在不断地完善。然而，对于机械专业的学生来说，工程制图无疑是一件令人身心疲惫的事情。毕竟在绘图时不仅需要十分专注同时还得长时间站立，故为了减轻学生在制图过程中的劳累，从而增强学生对制图的兴趣，激发学生对机械课程的热情，设计出能够满足坐立结合的制图椅，对全日制本科日的常教学有着相当的重要性。
1 坐立结合椅的设想
1.1 坐立结合椅的市场需求
除了上述所说的制图室之外，坐立结合椅还具有更为广阔的市场。鉴于市面上提供的办公椅，大多数是为了保证靠背的舒适度而采取凳面向后倾斜，然而像制图、绘画、发廊、前台服务、个人工作室等需要在站与坐之间频繁切换动作的工作环境里，一张凳面可向前倾斜的坐立结合椅定能让人倍感舒适。
1.2 坐立结合椅的功能设想
要对一件产品进行设计，首先应该做的就是明确设计目的。说白了就是将该产品必须满足功能一一罗列出来，然后为了实现这些所谓的功能要求再做进一步的思考。
对于假想中的坐立结合椅，为了适合不同类别人群的使用，并且考虑到人机结合的实用性，故要求所设计的椅子不仅需要满足实际使用要求，而且还要结合人机工程学[1]来满足更多的使用人群。最终对坐立结合椅总结出如下几点要求：（1）能够轻松实现升降功能，高度范围620～700mm；（2）可以将凳面向前倾斜，板面倾斜角度范围0～40°；（3）升降跟倾斜功能通过两个完全不同的动作来实现最佳。
1.3 坐立结合椅的设计
为了实现上述三个功能要求，下面来具体分析：
（1）实现升高降采用市面上广泛运用的气压杆，至于高度，用特定长度的支撑架足以满足相应的要求。
（2）要满足凳面倾斜，必须要解决的问题是传动机构与动力来源，由于在设计领域中的平面四杆机构应用极为广泛，为此，可以采用曲柄滑块机构来实现。
（3）坐立结合椅采取双气压杆，分别对凳面上升和凳面倾斜提供自锁力。为了让使用者更容易操作椅子的升降与凳面的倾斜，故对升降气压杆采取脚踏的形式让针阀上顶，而对倾斜角度气压杆则采用省力杠杆的手拉形式让针阀下压。这样便满足用户习惯去操作椅子而对升降与倾斜。
2 曲柄滑块机构的原理与运用
运用曲柄滑块机构来实现凳面倾斜功能时，必须考虑到传动机构与动力来源这两方面的因素，故下面通过两个实例应用来说明其工作原理，并在此基础上，进一步作创新性运用。
2.1 公交车气动门的实例分析
2.2 内燃机活塞杆的实例分析
单活塞式内燃机的工作原理[2]是通过曲轴的旋转，用连杆给予活塞动力，使得活塞往复运动，最终把热能转变成机械能。
在压缩冲程时，切换曲轴为主动件，通过连杆活塞向上运动，燃油和空气的混和气体被压缩，将机械能转化为内能。
在做功冲程时，活塞再次成为主动件下行，将内能转化为机械能。
在排气冲程时，活塞向上运动将燃烧后的废气排出，当活塞运动至最顶部时，排气阀关闭。
同理，将曲轴作为凳面，模仿单活塞杆内燃机的工作模式（即四冲程），间歇地切换曲柄滑块机构的主动件，从而实现曲轴不停的机械运动。
2.3 曲柄滑块机构的创新运用
经讨论过的两个实例运用进行仔细比较，不难发现两例实例有一个共同点：曲柄在一定的条件下充当主动件，借助连杆把动力传到滑块上，而滑块由始至终做的因此，我们可以利用这点，做出一个假想：将凳面的倾斜看作是一个转动副的转动，通过曲柄滑块机构将水平方向上凳面的转动巧妙地转化为竖直方向上的移当人坐上凳板的时候，借助人体的重力给曲柄滑块机构提供动力来源，通过连杆2的传动，带动滑块3沿凳面支撑杆作竖直方向上的移动，从而实现凳面向下倾斜的功能。
若想将凳面复位，则必须在滑块3下方添置一根气压杆，通过手拉省力杠杆将气杆里的针阀顶入，气杆便能提供动力让滑块3向上移动（前提是要保证阀内气体压力大于使用者本身的重力），即使得滑块3成为主动件，通过连杆2传动将曲柄1（凳面）恢复水平位置。
通过曲柄滑块机构与气压杆的巧妙结合，在调节凳面倾斜度的过程中间歇地切换曲柄滑块机构的主动件，实现凳面的无障碍自由倾斜功能，同时实现了“无极锁”的功能，满足人机工程学的理论要求。如此一来，凳面倾斜的功能得以实现。
3 曲柄滑块机构的仿真与校验
4 坐立结合椅的三维建模与实物
4.1 坐立结合椅的三维建模
图8 凳面曲柄滑块机构三维图
对坐立结合椅在UG8.0中进行三维建模，并进行运动仿真，建模结构如图8所示。
4.2 坐立结合椅的加工实物图
对三维建模后的坐立结合椅进行渲染，并用AutoCAD绘制零件与装配的工程图，对各部分零件进行加工，在团队协作下，历时两个多月，该作品的得以完成，如图9所示。经过对实物成品作试验，证实了该设想的可行性，在实际中检验了理论知识。
5 结束语
经过本次对曲柄滑块机构的创新应用，从理论到实际上，切实地验证了一种新型坐立结合椅的可行性，从客观上也能看出其必要性和重要性。除此之外，当中的推广价值也尤其可观，出于解决学生制图舒图9 坐立结合椅实物图
适度而设计的坐立结合椅，不仅适用于日常教学的机械制图室里，还能用在以站立姿态进行作业的场合以及各种休闲活动集于一体的娱乐场所中。故该作品有着较强的实用性与推广性。
【参考文献】
[1]吕杰锋，陈建新，徐进波.人机工程学[M].北京：清华大学出版社，2009，7：19-27.
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[4]汽车信息交流维修参考资[OL].http：//.cn/u/2027239423.
【关键词】 改革 理实一体 虚拟仿真
1 引言
《汽车构造》是高职院校所开设的汽车类专业一门共同的专业核心课程，能否有效地掌握好这门课程中所讲授的知识，对学生在后续课程学习，以及职业岗位能力培养等方面，起着至关重要的作用。《汽车构造》主要讲解汽车发动机和底盘的各个系统和总成的组成、结构、工作原理，以及各零部件之间的相互位置、连接关系和运转情形等教学内容，是一门理论性和实践性都很强的课程。在目前常规的教学模式中，以图片加文字为主要内容的PPT课件是唯一的“法宝”。PPT课件所使用的图片大多是从教材上移植过来的平面结构图，缺乏立体感，更无动态展示功能，而职业学校的学生又普遍在识读工程图样方面的能力存在不足。于是，学生看不懂PPT和教材上的图形，听起课来自然就像听天书，感到枯燥乏味，缺乏兴趣，上课打瞌睡、玩手机也就在所难免。感到痛苦的不仅仅是学生，还有老师。老师在教学中遇到稍微复杂一点的结构，本来应该详细讲述的内容，但苦于缺乏有效的手段和方法把它们讲述清楚，往往轻描淡写、粗枝大叶、一带而过，根本达不到教学目的。因此，对《汽车构造》课程教学实施改革，势在必行。
2 理实一体化教学模式
针对《汽车构造》这门课程的特点，以及高职院校人才培养目标，实行理实一体化教学模式是目前大多数高职院校进行《汽车构造》课程教学改革的一大方向。所谓理实一体化，就是按照理论与实践相结合的原则，将理论教学的场所由传统的多媒体教室转移到实训室（及理实一体化教室），利用实物展示，增强直观性，避免让学生面对枯燥、乏味且又难懂的机械图纸，使教学达到事半功倍的效果。具体方案是，在实训室里设置多媒体教学设备（电脑和投影仪），用于进行对必要的知识点的介绍和讲解；在实训室中央设置学生座位；在实训室四周根据方便教学的要求，有规划地、分门别类地成列出汽车各总成、机构和系统。
《汽车构造》理实一体化教学可分为以下四个过程：
（1）认知性的学习过程。教师可以边拆装边讲解，让学生充分认识各总成及其零部件的构造和工作原理。对于运动关联性较强的机构，如曲柄连杆机构、配气机构等，还可利用实物，演示其传动关系，把原本抽象的事情变得具体化、实在化，从而成倍地提高学习效率和效果。
（2）拆装技能学习过程。教师从拆装工具的使用，到拆装步骤、要求和注意事项，分别进行讲解和示范，然后再让学生进行分组训练。
（3）故障诊断学习过程。针对某一总成或系统，分析其常见的故障现象、原因及处置办法。
（4）检测与调整学习过程。利用各种专用或通用工具，运用一定的方法和手段，进行针对汽车底盘和发动机的常规检查和调整，如离合器踏板自由行程的检查和调整、发动机气门间隙的检查和调整等。
以实物教学为主要特征的理实一体化的教学模式，与传统的教学模式相比，的确有了很大的进步，教学效果也要好得多。但是，实物教学也因受到许多条件的制约，难以大规模地推广和实施。例如，理实一体化教学对教学场地、教学设施以及教师的双师型素质都有较高要求，这让许多花起钱来捉襟见肘的民办高职院校望而却步。
3 虚拟仿真演示教学
虚拟仿真演示教学就是利用计算机三维建模技术和动漫技术，全方位展示汽车每一个零部件的结构和形状，动态演示每一个局部和整体的运行情况，对学习汽车构造和工作原理这一认知性的学习过程十分有帮助。虚拟仿真演示教学是《汽车构造》课程教学改革的另一大趋势，相对于实物展示教学，虚拟仿真演示教学还具有以下优点：
（1）能够更加清晰和方便地展示汽车的三维结构、系统和部件的组成及工作原理，可提高教学效率和效果；
（2）可以弥补实训设备、师资等教学条件的不足；
（3）无需耗材，可大大降低教学成本；
（4）虚拟仿真安全可靠，能避免学生操作中发生意外事故；
（5）还可以促进教学观念的改进，让学生由被动学习变为主动学习，提高学习积极性。
实践虚拟仿真演示教学的关键，是制作仿真教学软件，需依次完成以下内容：
（1）零件尺寸整理及建模。各零件尺寸整理及建模主要在Pro/E中完成，除此之外，UG和CATIA也是常用的三维建模软件。要注意尺寸整理一定要准确表达，避免数字模型的失真。尺寸整理与放样完成后建立各零部件的三维模型。
（2）在3DS MAX中对三维模型进行整理。进入3DS MAX操作界面，在File菜单中导人各个零部件并赋材质和贴图处理，并且把各个零部件都摆放在正确的相对空间位置，最后把它们组合成一个整体并重新命名。
（3）在Clut3D中导入模型、添加交互行为并渲染作品。
（4）将三维仿真交互模型嵌入课件。这样制作的三维仿真交互课件就可以在课件播放时交互操纵这个三维仿真模型。这种三维仿真交互课件可用于课堂教学，也可到网络上让学生自学。
以曲柄连杆机构为例，其制作过程大体如下：首先在Pro/E中完成活塞、活塞销、卡环、连杆、连杆盖、连杆螺栓、轴瓦、曲轴等零部件的三维建模，然后在3DS MAX中完成曲轴、连杆、活塞、连杆头的装配，将模型导入Clut3D，在曲柄-连杆-活塞机构上加载约束，设定仿真参数，最后进行曲线绘制，模拟出活塞的位移、速度、加速度曲线。下图为曲柄连杆机构静态仿真图。
以上只是单纯的虚拟仿真演示教学软件的制作方法，如果在此基础上进行软件升级，还可使操作者在一种逼真的虚拟环境下，与操作对象进行人机交互，从而完成汽车发动机、底盘的装配、检测与调整等实训教学内容。
4 结束语
《汽车构造》课程教学改革，就是在教学实践中积极探索，寻找新的教学方法和教学手段，提高教学质量和教学效率。每一种教学模式都有自己的优点，也存在各自的不足。传统教学模式对系统学习课程知识点是必要的，理实一体化教学模式对技能性学习是最好的，虚拟仿真演示教学对认知性学习过程最有帮助，它们之间不是谁代替谁的问题，而是一种互补关系。因此，良好的课堂教学应该让多种教学方法有机地结合在一起，任何单一的教学方法都会让学生感到疲惫和难以适从。
[参考文献]
[1]张萍.浅谈仿真在中职实训教学中的应用[J].商场现代化，2011（8）：117
1单摆的组装制作。
（1）用废旧桌垫塑胶板（三合板、硬纸板亦可）剪制半径为0.5m扇状摆角标度盘，在盘面上刻画零度垂线和左、右分别5°、10°的标记线。取2109摩擦计附件长木板一块，在其一面顺长边方向画一条中线；在其下端前面用两个图钉钉住摆角标度盘，使盘面零度垂线与木板中线重合；在其上端适当位置的中线上钻一个6.5的孔（供穿挂木板用），要使标度盘下弧线距摆线悬点保持0.5m为宜。
（2）用2mm厚废有机玻璃条打孔、折制如图2所示的角形胶塞固定板，在水平面的大孔内由下而上塞入一个胶塞（链霉素注射液瓶的二号橡胶塞），将系好摆球的细线一头用小缝衣针牵引由下而上穿过胶塞中央位置（既固定牢固又能上下抽动）。
（3）取2507光具座附件中的金属插杆（6）一根，在有螺纹一端用M4螺母安装上悬着摆球的角形胶塞固定板；紧挨固定板套挂下端钉有标度盘的长木板；然后将金属插杆另一端水平夹在铁架台竖杆上部。这时，长木板既灵活下垂又不靠挨摆线。
（4）铁架台置实验桌边，让摆球自由下垂稳定后，仔细调整使摆线正视时，正好与标度盘中间的零度垂线重合。
2解决问题及优点
（1）固定了摆线悬点。按课本要求用铁夹把摆线上端往铁架台横杆上夹时，铁夹的两页铁片难以合拢夹线，只好用一页铁片与圆形横杆夹线。摆球左右摆动时，详细观察会发现：摆向铁夹一侧时悬点降低（摆线变短），摆向圆杆一侧时悬点升高（摆线变长）。而采用摆线穿过胶塞中心固定悬点的办法，较好地解决了摆线左右摆动时悬点高低变动的问题。
（2）以摆角标度盘的竖直平面作参照，可以保持单摆在竖直平面内振动。
（3）以摆角标度盘上的角度线为标准，能使单摆摆角控制在5°以内的很小范围内。
（4）由于摆线的悬点固定，使摆长测定也较为准确。
【关键词】实例；实践教学；应用
1.引言
《液压与气动》是机电专业主干课程之一，具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点。课程介绍了液压与气压传动的工作原理及组成、液压传动基础知识、液压元件、液压回路及系统。课程的主要任务是培养学生分析、设计液压与气动基本回路，安装、调试、使用、维护液压与气动系统及诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。
在液压与气压传动课程中引入实例教学法，将教学内容分解为一个个可操作的项目，充分运用学生已有技能和知识，在完成项目的过程中把讲解课程的知识点与学生在实践中的自主探索与研究结合起来，使学生学习的主动性得到很大提高，同时也使操作技能得到了很好的锻炼，满足了社会对专业技术人才的需要。
2.项目实施
在多缸液压系统中，往往需要按照一定的要求顺序动作。例如，自动车床中刀架的纵横向运动，夹紧机构的定位和夹紧等。如将多缸顺序动作确定为一个操作项目，首先要确定工作任务，以夹紧机构为例，首先工件要在定位缸A的作用下确定好工作位置，然后夹紧缸B开始夹紧动作，这个液压系统的实现过程就是要学习的项目内容，要求学生设计并安装一个液压系统，实现两个液压缸的顺序动作。
其次，在学生明确液压系统的工作过程之后要求学生在已学过液压基本回路知识的基础上，通过自学教材、查找资料，设计并绘制出相应的液压传动系统图并进行讨论。这个过程中就是学生学习，掌握，交流的机会，学生可以体会到分析问题、解决问题的思路，把学习的内容通过自己的努力运用到解决问题的过程中来。
最后，当讨论结束后，可以在教师的指导下利用相应的液压回路仿真软件绘制相应的系统图并模拟其工作过程，以此检验思路是否正确，确定系统无误，学生可以挑选正确的元器件在相应的液压教学实训台上安装、检查并调试。
在此期间，教师可以先讲解下常用的控制顺序动作回路的原理图，给学生一些引导，比如利用油路本身的压力变化来控制液压缸的先后动作顺序的顺序阀控制的顺序动作回路和用行程控制顺序动作回路，这两种控制方式不同，但是能达到同样的目的，用这种比较的教学方法打开学生的思路，让学生充分发挥想象，结合所学的知识对顺序动作回路的控制方式及实现做进一步的扩展。
下图1是采用两个单向顺序阀的压力控制顺序动作回路。其中单向顺序阀4控制两液压缸前进时的先后顺序，单向顺序阀3控制两液压缸后退时的先后顺序。当电磁换向阀通电时，压力油进入液压缸1的左腔，右腔经阀3中的单向阀回油，此时由于压力较低，顺序阀4关闭，缸1的活塞先动。当液压缸1的活塞运动至终点时，油压升高，达到单向顺序阀4的调定压力时，顺序阀开启，压力油进入液压缸2的左腔，右腔直接回油，缸2的活塞向右移动。当液压缸2的活塞右移达到终点后，电磁换向阀断电复位，此时压力油进入液压缸2的右腔，左腔经阀4中的单向阀回油，使缸2的活塞向左返回，到达终点时，压力油升高打开顺序阀3再使液压缸1的活塞返回。
图1 顺序阀控制的顺序回路
图2行程开关控制的顺序回路
图2是行程控制顺序动作回路，它是利用工作部件到达一定位置时，利用电气行程开关发讯来控制电磁阀先后换向的顺序动作回路。其动作顺序是：按起动按钮，使电磁铁1 YA得电，压力油进入液压缸3的左腔，使活塞按箭头①所示方向向右运动。当活塞杆上的挡块压下行程开关6s后，通过电气上的连锁使lYA断电，3YA得电。液压缸3的活塞停止运动，压力油进人液压缸4的左腔，使其按箭头②所示的方向向右运动。当活塞杆上的挡块压下行程开关8s，使3YA断电，2YA得电，压力油进入液压缸3的右腔，使其活塞按箭头③所示的方向向左运动；当活塞杆上的挡块压下行程开关5S，使2YA断电，4YA得电，压力油进入液压缸4右腔，使其活塞按箭头④的方向返回。当挡块压下行程开关7S时，4YA断电，活塞停止运动，至此完成一个工作循环。
3.项目评价方案
在每次项目完成后应该建立合理的评价体系，对学生的评价不能简单地对目标达成结果作判断，而是对学生目标达成过程作分析评价，这样学生可以通过参与自己学习成果的评价， 体验到成就感，认识到了自己的潜能。
成绩的评定可以采用过程考核和最终考核相结合的方式，过程考核占总成绩的70%，按照学生平时的出勤状况，动手情况，回答问题情况和参与程度综合来给定，最终考核占总成绩的30%，从平时所做项目中随机抽取一个项目，让每组成员分工合作，观察学生是否根据平时要求，从正确选用液压元器件――安装前检查――根据液压原理图连接回路――回路连接完成后检查――通电运行等这些步骤正确操作并在规定时间内完成。
4.总结
每次完成一个项目应该让学生学结，反思项目完成中遇到的问题及解决的方法，通过实践证明，在实施典型实例实践教学法的过程中还需要注意和解决一些问题，具体表现在：
（1）典型实例实践教学法打破了原来的知识体系，学生掌握的知识比较零碎，缺乏系统。因此，在实践教学完成过程中，不能忽视教师对基础知识的传授和知识体系的引导，注意吸取传统教学法的长处，学生建构一个系统的、全面的知识框架。
（2）在强调学生学习主体性的同时，不能忽视教师的主导作用。
（3）教师在教学过程中要鼓励全部的学生发表自己的意见，培养学生的自学能力，对基础薄弱的学生课后要给予帮助指导。
参考文献：
[1]金英姬.液压传动与气动技术.高等教育出版社，2013.
