論行星齒輪變速器實訓改進

簡宏硯

中南財經管理學院 湖南 衡陽 421009

前言

自動變速器和發動機都是汽車工業的核心，既是車界關注的集點，也是學校汽車教學的重點。當前，自動變速器已從底盤中分離出來，成為一門科技性很強的熱門課程。自動變速器類型的多樣性、結構原理的復雜性，技術的先進性，成為汽車教學的難點，學生出現了聽不懂，老師又講不清等問題。本文結合實踐，以教材為依據，理論與實踐相結合，改進實訓，對自動變速器基礎教學進行了有益的探索。

1 強化傳動比概念，加深對變速器的認識

傳動比是變速器設計的依據，是變速器性能的重要參數。雖然各類自動變速器結構原理不同，但都是通過改變傳動比實現變速的。所以，變速器教學必須先從傳動比入手，重點講解。

據了解，老師對傳動比的講解僅停留在定義上，學生的傳動比概念也是公式化。傳動比概念一要結合車型的擋位講大小，這樣講不空洞。比如豐田A341E各檔傳動比i1：2、53，i2：1、53，i3：1，i4：0、1705，iR：-1、188。二要結合車速講，各擋傳動比都有對應的車速。如1擋10Km/t左右，2擋30Km/t左右，3擋40Km/t左右，4擋60Km/t左右，5擋80Km/t左右，這樣講學生對傳動比變速有了具體認識。三是要結合變速器擋位講。如1擋、2擋為什么用在上坡，強制降“擋”反而是給汽車加速等等，這些都是傳動比的具體應用。這樣講，增強了學生對變速器理解和學習興趣。

2 科學使用多媒體技術，提高教學效果和質量

2.1 用動畫教學解決行星齒輪機構傳動而又不能動的難題

行星齒輪速原理是重點又是難點。一般是通過齒輪嚙合傳動的受力分析，得出齒輪的轉動方向，最后作出變速器動力傳動路線，是解析行星齒輪變速原理的必要步驟。但分析起來比較繁瑣，如果學生機械基礎差，學習起來比較困難，選擇動畫教學較好的解決了這個問題。拉威娜式行星齒輪變速原理視頻動畫，模擬了行星齒輪變速過程，使書上不動的齒輪變為動，使不動的傳動變為動的傳動，行星齒輪變速工作過程由看不見到看得見，因此效果比較好。但是，電影式播放并不能讓學生看懂。這是因為視頻是以幀為單位，一個畫面時間非常短，超越人的思維時間，所以導致信息大量流失，效果并不好。需要講看結合，分段邊講邊放，才能發揮多媒體教學的效果。

2.2 用拆裝視頻指導實訓，強化技術標準

標準化的豐田A341E后驅自動變速器和大眾01M前驅自動變速器的拆裝視頻，清楚地記錄了拆裝過程，是指導學生實訓，老師教學很好的教材，實訓前組織學生觀看非常必要。主要是指導學生觀看拆裝的細節，流程、方法等等，并把操作的技術示范帶到實訓中去，規范學生的實訓，用高標準要求學生的實訓操作，提高實訓質量。

3 改進行星齒輪變速器實訓，增強實訓效果。

3.1 識別變速器零件，是實訓教學的基礎

認識汽車上上千零件，是汽修專業人員的根本要求，需用一定的時間培訓。從實訓中了解到相當的學生雖然會拆裝，但零件名稱以及作用卻說不出來，實訓其實是不明不白。主要原因是，書上的或課件上的零件是二維的，而零件實物是三維的，差別大。實訓中要求學生將教材帶到現場，理論聯系實際，識別零件，同時講出零件的主要作用以及結構特點等，使實訓明明白白進行，提高了實訓效果。

3.2 模擬行星齒輪變速器換檔，加強工作原理理解

通過課堂講解行星齒輪變速器原理，依然比較抽象，學生理解比較困難。需要講解、視頻、實訓拆裝等多種教學方法綜合運用，方能取得較好的教學效果。

最好的學習方法就是自已動手。具體做法是：將太陽輪、行星架、齒圈擺在實訓臺上，做模擬行星齒輪變速器換檔實驗。通過手操對單排行星齒輪三元件進行約束，演示出輸入與輸出的變速過程，這種簡單直觀的實驗，受到了學生歡迎。學生將太陽輪、行星架、齒圈組裝在一起，象玩魔方那樣在手中擺弄，并輕松地學會了復雜的原理，真正做到了寓教于樂。

3.3 優化拆裝過程，縮短技術成熟周期

學生在拆裝時普遍存在的問題，就是拆下一個零件，緊接著拆下一個。不觀察零件的結構，不分析零件的連接關系，不思考零件的具體作用，拆了幾次，依然不明不白。主要原因是拆裝過程老師沒有進行細化，指導到位。

解決辦法：（1）將變速器結構圖與零件實物進行對應，從其安裝的位置上，確定拆的是哪個離合器、制動器，如B0、B1、B2、B3、C0、C1、C2、C3、F1等等。（2）分步循環拆裝：就是指拆下一個零件或總成后，先觀察研究，再重新裝上，至少循環二次，待完全掌握了再進行下一步，而不是習慣上的連續拆。尤其對于裝拆復雜的變速器系統，可以減少錯裝，漏裝，縮短技術成熟周期。（3）要求學生手機拍照，保留現場技術資料，供實訓后的鞏固和提高。

4 解剖液力變矩器，化解液力變器內部看不到的難題

液力變矩器實訓最大的難題是無法拆卸，若內部結構無法看到，實訓就進行不了，所以解剖液力變矩器是解決前提。

4.1 結合實物講解變矩器，補充課堂教學的不足

實訓目標是將液力變器矩器傳動原理在液力變器矩器實物上演繹，通過現場實物教學加深學生對液力變器矩器傳動原理的理解。實訓主要內容：首先鋸開分解液力變矩器。（1）辯識液力變器矩器零件，了解與作用相關的結構。（2）確定泵輪和渦輪、導輪、鎖止離合器的身份以及連接關系。（3）闡述渦流環流產生原理，重點是渦流的形成與泵輪、渦輪葉片的關聯。（4）確定液力變器液力傳動路線。通過老師現場結合實物講解，補充課堂教學的不足。

4.2 導輪的實訓講解，突出導輪作用

導輪的作用是液力變器矩器教學的難點，一是學生對導輪作用認識不清。從解剖結構上看，導輪處在泵輪和渦輪中間，學生往往也認為動力傳動要經過導輪。在教學中引入了“廢氣理論”，它有別于教科書上的“二臺風扇理論”，學生更容易接受。導輪相當于排氣管，而流過導輪葉片的液體相當于發動機排氣管中的廢氣，已經做完功了，所以導輪不傳遞動力。若導輪將還有一定壓力的廢氣重新導入到氣缸，等于給活塞加個向下的力，因此導輪起到了增矩的作用。

二是學生對變矩耦合工作特性認識不清。簡明扼要，講清流經導輪葉片的三種方向，導輪存在固定和自由轉動二種工況與變矩和耦合的對應關系，重點掌握結論。對于培養實用型技能型的大中專生來講，結論的重要性優于復雜的理論，在教學中有所為有所不為也是一條重要法則。

4.3 通過實驗認識單向離合器的作用，強調安裝的方向性

導輪被單向離合器固定是增矩的前提，導輪的鎖止和分離決定了變矩和耦合工況。實驗時讓學生轉動導輪，一個方向可以轉，而另一個方向不能轉，再叫學生手指伸入導輪固定導管中轉動單向離合器內圈觀察導輪的動態。一個方向轉導輪不動，另一個方向導輪動，單向離合器鎖止導輪的作用就清楚了，還需要特別強調單向離合器不能裝反。

4.4 模擬鎖止離合器工況實驗，講清鎖止條件

鎖止離合器盤軸向是可移動的，在實物上首先指出鎖止離合器的摩擦片，然后從解剖處移動鎖止盤與變矩器殼結合，模擬完成鎖止工況。借助這個實驗主要講清三個問題，一是鎖止后動力傳動路線。二是講清鎖止離合器鎖誰的問題。三是要講清鎖止控制系統，重點是講清鎖止條件。

5 實訓報告書的設計

設計目的：總結實訓過程，突出重點內容，進一步加強理論與實訓的結合，考查學生實訓效果，達到提高學生的綜合素質以及工作能力的目的。

附表報告書格式

6 實訓考試的設計

考試目的：以考促學，以考促教。

實訓考試項目：（1）液力變矩器零件識別和導輪單向離合器的檢查。（2）手動操作鎖止離合器鎖止工況實驗。（3）手動操作單行星排變速實驗。（4）離合器摩擦片的檢查。（5）換擋電磁閥的檢測。（6）車速傳感器的檢測。

考試要求：操作規范，嚴格紀律，隨機提問，科學評分

后記：

自動變速器是一個復雜的系統，變速器實訓包括了機械、液力和電子控制三大部分，解決教學難點是自動變速器教學成效的關鍵。在教學中要運用多種手段，因人施教、因材施教、由淺入深，以工作原理為基礎，突出使用、保養、檢測的重點，有所為有所不為，才能做的更好。