自动变速器行星齿轮系统递进式一体化五课教学法探究

1 / 8 自动变速器行星齿轮系统递进式一体化五课教学法探究 自动变速器行星齿轮系统递进式一体化五课教学法探究 贺州高级技工学校 罗和芳 【摘 要】自动变速器行星齿轮系统的教学，可采用递进式一体化五课教学法，使复杂的自动变速器行星齿轮变速传动的结构简单化、抽象的原理通俗化，使学生更易于掌握自动变速器行星齿系构造与传动组合知识，从而提高教学效果。 【关键词】自动变速器 行星齿轮变速系统 教学法 【中图分类号】 G 【文献标识码】 A 【文章编号】 0450-9889（ 2016） 03B-0091-02 目前轿车用的自动变速器多采用行星齿轮传动，即辛普森轮系或拉维娜轮系。利用电控系统、液压控制系统进行组合控制，通过各接合元件的状态变换，给行星齿轮系提供2 / 8 合适的传动比，整个机构比较复杂。为此，要学习掌握自动变速器原理与维护，则首先应学习行星组合传动原理。本文试针对自动变速器行星齿轮系统教学，采用递进式一体化五课教学法，使复杂的自动变速器行星齿轮变速传动的结构简单化、抽象的原理通俗化，让学生更易于掌握自动变速器行星齿系构造与传动组合知识，提高教学效 果。 第一次课：先让学生自行拆卸，初步认识各元件，查找各连接关系。 教师带学生到实习车间，按教学安排针对某种类型的自动变速器进行外观整体观察。教师讲解外部总成附件的作用，特别是与自动变速器的连接关系 （如起动机、变矩器、输入轴及输出轴）。学生分小组在教师的指导下拆卸液压控制阀板总成 （不必分解），继而逐步从输入端向输出端拆卸行星齿轮系。分解自动变速器行星齿系总成，识别零件，如行星系的齿圈、行星架、太阳轮、液压离合器、液压制动器、机械单向离合器、输入轴、输出轴，并了解其基本构造及其作用。要求学生能在工作台上把行星齿轮变速器机构进行顺序摆放，并能按要求组合，训练学生通过实物亲自体会、理解掌握各元件的连接关系的能力。在此基础上，再按自动变速器的维修技术要求，学生分小组进行行星齿轮变速机构的3 / 8 拆装训练（液压控制部分不必装复），训练学生对自动变速器总体结构及各总成的连接关系要求。为下一步学习行星齿轮变速原理做好基础。 第二次课：根据单排行星齿系实物，绘制出结构简图，手动旋转出八种传动组合情况。 让学生根据行星齿轮系实物，利用原已学习过的机械制图三视图及剖视图的有关知 识，按俯视图（平面图）左视图（半剖视图）左视图 （ 1/4 剖视图）的顺序分别画出草图。辛普森单排齿轮系简图见图 1、图 2、图 3： 用同样的方法绘制拉维娜齿轮系的简图。 对传动组合的分析，用实物手动旋转，并用粉笔在太阳轮、行星齿轮架、齿圈同一侧做记号，可分别设定太阳轮、行星齿轮架、齿圈三元件其一作为被制动元件，其余两元件则作为输入或输出，得出六种不同传动组合，亦得到大概的传动比；若把太阳轮、行星齿轮架、齿圈三元件中的任两元件相互制动（成一整体）或两元件同速输入，则第三元件被锁止，可 得到等速输出的传动组合；若太阳轮、行星齿轮架、齿圈三元件中无任何制约或固定，则无输出。通过以上的设4 / 8 定，学生较容易找到八种不同的传动组合。 以丰田 A43DE 型自动变速器中的超速行星排为例 （见表 1）。 此步教学目的是为了使学生掌握行星齿轮系的基本结构，八种组合传动情况，能绘制相关示意图，为下一步绘制自动变速器结构传动示意图，分析动力传递路线做好准备。 第三次课：绘制自动变速器结构传动简图。 在前两次课中对自动变速器行星系的学习，根据实物，可以按自动变速器 各零件结构位置关系，逐步绘制出自动变速器结构传动的简图，使理解具体化，学生易于掌握。绘图时先了解整个自动变速器有多少排行星齿轮系，输入与输出元件，绘制并定好每一排行星齿轮系的示意图位置，其他控制元件离合器、制动器、单向离合器从前往后逐个添加绘制， ()同时注意最底线（轴线）需平直，有与外壳的元件放最上面，无关联的元件放在最下方，另外行星齿轮架与行星齿的轴承可不绘制。绘制时由学生自己根据实际自动变速器实物总成，按各元件实际位置及连接关系亲自绘制，教师5 / 8 做必要的指导即可。如丰田 A43DE 结构传动示意图（见图 4）。 第四次课：分析自动变速器各手柄位的功能。 根据上次课学生绘制的自动变速器结构传动示意图，结合行星组合传动表，进行手柄位逐个分析，执行器工作情况及实现挡位功能。 如丰田 A43DE 自动变速器结构传动示意图，手柄有PRND2L 位，分析手柄处于某位置时，各控制元件的工作情况及实现的功能。各液压离合器、制动器、机械单向离合器结合情况，再与行星组合传动表对照分析，学生可逐步分析PRND2L 的动力传递路线、各执行器的工作情况，可列出该自动变速器挡位及元件工作表（见表 2，其中 2、 L 位略）。 但要注意，列挡位及元件工作表时，以学生为主体，教师为辅的一体化递进式教学。学生分小组，先由每组学生独自思考分析，初步列出工作表，教师检查纠正并说明。分析时不仅要结构传动示意图、行星系组合传动表，也要紧密与实物相结合，才能做到少错漏。 第五次课：手动演示行星齿轮变速机构的传动情况。 6 / 8 在实训工作台，学生在教师的指导下，自己动手利用拆卸下来的自动变速器机械变速元件，根据上次课列出的挡位元件工作表，按每个手柄位置进行分析，该手柄位所实现的功能 （传统挡位），实现某 功能 （传统挡位）各液压控制元件的工作状况，此时可以通过行星齿轮机构演示动力传递路线，使传动过程视觉化，原理简单化。学生通过一体化教学模式的“做中学，学中做”实践，可以把复杂、抽象、难以理解的理论点技能点转化为通俗、易懂的理论点及易掌握、有感观的技能点。 例如：手柄 R 位 （见表 1），控制元件 C0 C2 B3 工作，超速行星排的行星架输入， C0 作用后，超速行星排实现组合7 等速由齿圈输出到下一排， C2 作用动力从超速行星排齿圈向后公共太阳轮输入， B3 的作用使前排行星架被制动，前排行星排实现了组合 4 使齿 圈逆向减速输出，输入轴与输出轴逆向运动，实现倒挡。在操作演示时，可用手接合超速行星架与超速太阳轮 （ C0 作用），超速齿圈同向同速输出到下一级，超速齿圈动力传到公共太阳轮 （ C2 作用），用手固定前支架（ B0 作用），转动公共太阳轮，前排齿圈反转动力传到输出轴输出，即可实现 R 功能的动力传递路线。演示教学法明显提高教学质量与效果。 7 / 8 总之，在自动变速器机械变速章节模块教学中，应根据学生对象、实训设施设备的不同，采用递进式一体化五课教学法，并不断探索改进与补充完善总结，以使教与学达到极佳的配合，取得较好的 教学效果。当然教学目标除传授实用知识及操作技能外，更应注重学生能力和素质养成的培养，所以教学过程以学生为中心，培养分析问题，解决问题的能力，提高学生在社会上的竞争力与生存技能。同时也要更好利用现代教学手段，如多媒体、仿真模拟、网络技术运用，提高教学效率。此一体化教学法也可以拓展到其他实训项目，但需根据学科、项目、学生、设施设备的实际情况条件，进行教学进度、课时时数的灵活调整。教师应发挥个人优势，加强自身的实践操作技能、理论业务水平，在教学组织、教学实施、教学考核评价各个环节中应该不断借鉴创新、探索，总结出一 套具有时代性的、行之有效的教学方法。 【参考文献】 1张德友。