机械设计课程中螺纹联接部分的教学方法

摘 要：机械设计课程作为专业基础课，螺纹联接部分则是该课程的主要内容，在实际教学中占据着重要地位。螺纹联接内容看似简单，实则教学效果提升难度极大。本文中联系教学情况，详细分析提高螺纹联接教学质量的措施。

关键词：机械设计；螺纹联接；优化措施

機械设计中联接设计是主要内容，常用的联接方式较多，螺纹联接是最重要也是最常见的联接方式，几乎所有的机械设备上都运用螺纹联接，也是典型的紧固件，这也是机械设计课程教学中的主要内容，本文就此展开论述。

一、 市场机械人才的需求

随着国家扶持力度加大，我国机械设计呈现出勃勃生机，大量机械类企业出现，在推动社会经济发展上发挥着重要作用。机械行业迅猛发展，意味着大量人才缺口的出现。

各类机械企业为了拓展市场，不断扩大自身规模，需要大量从事一线工作的高素质技术人才与设计人才。为了深入了解行业对机械设计人才需求，本文中通过登录大型国有企业官方网站了解招聘计划、实地走访公司了解需求及召开毕业生座谈会了解毕业生发展情况与对人才培养的意见。最后认为，应该提高人才培养的整体素质与专业能力，提高团队意识与职业道德。本文中以螺纹联接为切入点，分析教学现状。

二、 螺纹联接教学存在问题分析

机械设计教学中螺纹联接教学现状不甚理想，主要问题表现为以下几点。

（一） 教学内容问题

机械设计课程内容较多，涉及各方面的内容，内容构成复杂，特别随着科学技术发展不断出现新的技术。教师为了完成教学任务要从繁杂的内容选择合适内容，未考虑实用性内容，造成课堂知识量过大，学生忙于应付各类知识，教学质量并不理想。

（二） 教学方法问题

教学方法选择时以教为主，并不重视实践教学。虽然不断创新教学手段，但这些教学方法实际应用过程中存在一些问题。如，多媒体教学法应用时，学生完全处于被动状态，师生之间缺乏交流，学生缺少或没有时间进行独立思考。这就需要专业课程创新教学方法时充分考虑实际情况，提高教学质量。

（三） 教材并不合适

教材作为教学内容的基础，是确保教学质量的关键，也是教学内容的直接反映。但近年来，机械设计教材内容几乎一成不变，严重缺乏创新性和前瞻性，对于当前新技术的发展产生了严重阻碍，对于学生专业技能的培养也产生了一定的滞后性。而且这些教材中，很多内容都不适宜学生的培养和学习，过于偏向理论化，缺乏课程实践，导致理论与实践严重脱节。

三、 螺纹联接部分的教学方法分析

本文中详细分析螺纹联接部分教学中的优化措施，提高螺纹联接教学质量，具体措施如下。

（一） 明确本部分教学逻辑

教学核心内容是螺纹联接的强度计算，其关键在于掌握螺纹使用过程中的失效形式及计算最大受力，因此教学要围绕强度计算开展；明确螺纹强度计算方法；建立明确的单个螺栓与螺栓组联结的强度计算；选择合适的教学方法，帮助学生联系各方面知识，重点教授设计思想与方法，计算公式只是进一步理解设计的载体。通过明确教学目标与构建基本逻辑关系，教学过程中围绕教学目标进行，通过上述逻辑让学生将各部分知识联系起来，促进教学效果提升。

（二） 螺栓联结强度计算

上文中已经陈述过螺栓联结强度计算方法是核心内容。通常情况下螺纹失效表现为三种形式：塑性变形、断裂及疲劳断裂，螺纹联接的强度仅计算针对断裂失效的强度而言。这部分内容可以按照“手拉送螺栓联结-仅受预紧力的螺栓连接-同时受预紧力和工作载荷的螺栓连接-受剪螺栓-螺栓组联接”顺序进行，逐步推进，提高教学质量。

（三） 具体教学方法分析

1. 螺栓基本性能教学。讲解螺纹形成原理引出基本几何形状与参数，同时让学生明白绝大多数螺纹以米制单位为准，但也要告诉常见的英制螺纹种类，螺纹牙形的种类，每个种类应用范围。本部分的教学主要为学生学习奠定基础，让学生初步了解螺纹型号、牙形及精度等级。

2. 拧紧过程性能教学。通过分析螺纹拧紧过程的力学性能，明白拧紧螺栓过程中要注意的问题。如拧紧力矩过大造成螺纹断裂的原因，螺栓直径过小不适宜采用拧紧联接方式。全面讲解螺纹联接的方法，以力学分析为切入点，引出螺纹联接通常可以实现自锁但为何还要考虑防松问题，介绍常用方法，通过示意图的方式解释每种方法；介绍螺纹联接使用时常见失效形式，分析失效原因；交代螺栓组使用时注意事项，介绍成组使用的原因等内容。通过本部分讲解，让学生懂得设计过程中如何采取保护措施，提前预见失效形式，遵守设计规范。

3. 螺栓性能改进方法。本部分教学较为重要，也是学生后期设计的基础。虽然螺栓联接是标准件，但设计设备时要采取有效措施提高强度。提高螺栓联接疲劳强度通过降低螺栓刚度与增加被联接件的刚度实现，介绍几种可行的提高疲劳强度的方法；全面分析螺纹牙拧紧过程的受力，给出螺纹牙齿受力分布的变化规律，让其明白螺纹旋进8-10圈后不再受力，给出让螺纹牙齿受力均匀的措施与方法；借助完善的结构示意图，阐述附加载荷作用下螺纹的力学行为，明确附加载荷带来的危害与影响，给出具体的解决或消除影响的方法。这部分的教学应使学生在设计机械装备时，能够主动地采取措施从均匀螺纹受力、调整螺栓与被联接件的刚度搭配、避免附加载荷等几个方面提升螺纹联接的强度。

通过这些针对性的教学方法，进一步提高螺纹联接部分教学质量，为学生后期奠定基础。

四、 结语

综上所述，螺纹联接作为重要的机械联接形式，做好相关教学工作具有现实意义。具体教学过程中要不断打破常规，创新教学方法，活跃课堂氛围，进一步提高教学质量。希望通过本文论述，推进机械设计课程教学质量提升。

参考文献：

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[2]谢明军.高职机械设计基础课程建设探索与实践研究[J].中国教育技术装备，2017（10）：92.

[3]马跃龙.“机械设计基础”课程的创新教学改革探讨[J].科教导刊（上旬刊），2017（07）：110.

作者简介：

韩茂波，黑龙江省哈尔滨市，黑龙江农垦科技职业学院。endprint