项目驱动法在汽车差速器解剖教学中的应用

魏来奇 李金库 郭明鑫

摘  要：项目驱动法整合了网络教学和课堂教学优势，分析了差速器课程教学中存在的问题。本文从课堂教学活动设计、差速器解剖、学习效果评价几个方面阐述了项目驱动教学的教学设计及实践过程。实践表明，该方法能够很好解决课程教学中遇到的问题，学生学习有兴趣，课程教学效果凸显。

关键词：教学改革;差速器;解剖;项目驱动法

引言

汽车差速器是驱动轿的主件，它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

1.差速器的工作原理

普通差速器由行星齿轮、行星托架、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经过传动轴进入差速器，直接去洞行星齿轮架，再由行星轮带动两个半轴，分别驱动左右车轮。当汽车直行时，左右车轮与行星架三者之间转数相等且处于平衡状态，当汽车转弯行驶时，三者平衡状态被破坏，导致内侧车轮轮速减小，外侧车轮轮速增加，外侧比内侧车轮所走过的路程长;汽车在不平路面上直线行驶时，两侧车轮走过的曲线长短也不相等;即使路面非常平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等，若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。

车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。

2.差速器的类型

差速器可分为普通差速器和防滑差速器两大类。

2.1普通齿轮差速器

普通齿轮差速器有锥齿轮式和圆柱齿轮式两种，由于锥齿轮式差速器结构简单"紧 凑、工作平稳，目前应用最为广泛。如图2-1。

2.2防滑差速器

防滑差速器正是为克服开放式差速器的窘境而生的。防滑差速器仍然保留了开放式差速器的所有部件，但额外增加了两个关键部分。一是弹簧压盘，即布置于行星齿轮架两半轴齿轮间的一对弹簧和压盘组件。弹簧压盘推动半轴齿轮向外运动。

2.3托森差速器

托森差速器是开放式差速器的一个衍生形式。当分配给左右两车轮的扭矩相等时，托森差速器和普通的开放式差速器无异。当分配给左右两车轮的扭矩不等时，二者间的差别就会显现出来。比如说当一个车轮处在低附着力的路面上时，差速器内的蜗轮蜗杆机构便会发生自锁。

2.4锁止式差速器

2.5轴间差速器

2.6电动车差速器

3.差速器的组装方法

对于普通差速器来说，差速器的行星齿轮与半轴齿轮的啮合间隙符合要求后，即可进行组装。组装时，首先将两轴承内座圈在机油加热至75～80℃后，装入差速器左、右半壳的轴颈上。单级减速式的主减速器还要将从动锥齿轮装于差速器的半壳上，并以规定的力矩拧紧固定螺栓。其次是将零件摩擦表面涂以润滑油后，将两半轴齿轮及其止推垫圈分别装入差速器的左、右半壳内，将行星齿轮及其止推垫圈装在十字轴的轴颈上，再把十字轴及轴颈上的行星齿轮和止推垫圈装入半壳内，并使行星齿轮与半轴齿轮相互啮合，然后将两半壳对正标记扣合在一起，装上固定螺栓和螺母，并按规定力矩拧紧。固定两半壳时，双级减速式主减速器，还需把二级减速的两从动圆柱形齿环上的标记对正后装在差速器壳上，再用螺栓和螺母把左、右半壳和左、右从动齿环固装成一体。差速器组装完毕后，应能轻松地转动齿轮，不允许有卡滞现象。

4.教学设计

4.1差速器解剖方法

4.1.1用轴对称方式或用重心法找出差速器中心线;

4.1.2解剖工具选择。选择等离子切割锯，砂纸、打磨头作为辅助;

4.1.3解剖流程：用细实笔画线，确定切割方向。将等离子切割锯通入电流，选择不同安培数值测试切割效果，最终以5A电流为基准;在切割的过程中适当喷一点水雾，防止冒烟。最后用细砂纸研磨，再用打磨头磨光，再喷上颜色即可。

4.2教学视频制作

教师与学生应用相关软件制作教学视频，把差速器解剖的部件、流程演示清晰，供理论教学使用，学生利用课余时间自主学习。

4.3筹划课堂教学活动

结合课程培养目标及课程性质，采用理论教学方法讲解差速器原理，通过演示解剖件，让学生充分了解掌握差速器构造。

项目实施过程应注重培养学生的独立思考能力及团队协作能力。将项目内容分解，小组成员各有分工，以小组为单位，通过讨论、争辩等形式充分论证相关问题。在课堂环境中完成项目内容，便于同组人员相互沟通、交流，并随时检查自己思路是否正确，获取多种解决问题的途径。

通过探索、协作研究，学生的项目成果以研究报告形式体现，并制作PPT演示文稿，在课堂上汇报、答辩，交流学习体验。教师从行业的角度分析项目实施情况，评议学生的项目方案及工作过程，让学生感到所学知识的实用性。

4.4学习效果考核

在“项目驱动”教学模式中，教学项目的设计是整个教学的关键，项目的好坏直接影响到教学效果，因此教师应该紧扣教学内容，根据学生的特点，联系实际。教学项目包括PPT，题库，视频等要素。

实践证明，在教学过程中采用“项目驱动”教学模式，学生学习兴趣浓，在模型制作过程中体会深刻。

5.结束语

实践表明，项目驱动教学以学生为主体、教师为主导，学生通过制作视频，研讨学习效果，更正错误观念，在网上查找相关资料，补充理论知识，体验更加深刻，学生的创新能力得到提高。

参考文献

[1]  郦斌，王国利.差速器的正确组装方法[J].汽车运用，2015.

[2]  王立志，王泽等兴.汽车差速器[J].无线互联科技，2019.

[3]  陶泽南.差速器总成结构与性能参数分析[J].内燃机与配件，2019.

[4]  徐振.某型差速器参数化设计机动力学分析与结构优化[D].2017

[5]  谭宇文.新型限滑差速器設计与仿真分析[D].2015

作者简介：魏来奇（1996.12），男，本科，研究方向：汽车服务工程;大学生创新创业项目。