创意式轴系结构设计实验箱
从“纸上谈兵”到“动手装配”，教学方式的转变
说实话，以前上到轴系结构设计这部分，我心里就发怵。老师在讲台上比划，学生在下面听得云里雾里。圆锥滚子轴承怎么调整间隙？轴上零件的轴向定位到底怎么才算可靠？这些实际问题光靠PPT和板书，学生很难建立直观认知。
后来我们学校引进了这款实验箱，教学效果确实是肉眼可见地提升了。这款实验箱是我们学校和教育部所属在湘重点高校机械零件及原理教研室的老师们共同研制的，可以说它本身就是一线教学经验的结晶。基本零件中有68种125件，另外还配有标准件7类166件。这个配置在当前国内同类产品里算是相当齐全的，覆盖教材内容也比较广。
三十一种装配方案，足够学生折腾一学期
这款实验箱最实用的地方，就是能组合出三十一种以上的轴系结构方案。三十一种方案是什么概念？基本覆盖了我们教材里提到的所有典型轴系结构——从单级齿轮减速器输入轴、二级齿轮减速器输入轴和中间轴，到蜗轮蜗杆输入轴、锥齿轮减速器输入轴，再到齿轮传动、链传动、齿轮链传动组合、齿轮带传动组合等等。学生按着装配图一步步把零件和标准件在底板上组装起来，直到完全符合装配图要求，再转动轴类零件检查是否灵活。这个过程走一遍，比我在黑板上画十遍剖视图都管用。
创意组合，打开学生的设计思路
以前的老式实验箱只能做单一平面的组合，学生照着图纸装完就完了，没什么发挥空间。这款实验箱有个很巧妙的设计——两块底板可以放置在不同位置，既可以在同一平面，也可以呈垂直平面。这样一来，学生就能实现创意组合和相互传动，把单一平面组合变成了立体空间组合。
零件全铝合金，耐用但也要爱惜
这套实验箱的零件全部采用铝合金材料，加工精度比较高。铝合金的好处是轻便、不生锈，学生反复拆装也不会轻易磨损。不过我也要提醒各位老师和同学，铝合金毕竟不是钢材，使用的时候不能随意敲打锤挫，不然伤了零件表面，后面的班级就没法用了。另外每箱零件一定要单独装箱存放，千万别跟其他箱子的零件混在一起，不然下一次实验光找零件就得花半节课。
既能做结构分析，也能做创新设计
这款实验箱的功能定位很清晰——轴系结构设计和轴系结构分析两大功能。基础实验阶段，学生按照实验指导书和三十一套组合装配图，在老师指导下选配零件进行组装分析。到了提高阶段，就可以鼓励学生抛开现成的图纸，自己设计新的方案进行组装。学生自己设计方案、自己动手装配、自己验证调整，这个过程中暴露出来的问题往往比作业本上的错题更有教学价值，对培养学生的机械设计能力效果也比较明显。
几点使用建议
最后给同行们提几个醒。第一，每套实验箱配的说明书和装配图要爱惜使用，别弄脏损坏，实验完了及时放回箱子里。第二，实验箱外形尺寸是580×360×200毫米，重量大约20公斤，搬动的时候两个人一起抬比较稳妥。第三，一个实验箱可以供5到7人使用，分组的时候要注意合理搭配，让动手能力强的带一带稍微弱一些的同学。
总的来说，这款创意式轴系结构设计实验箱确实帮我们解决了不少教学难题。学生们从“听天书”变成“动手干”，学习积极性明显不一样了。对职业院校的机械专业来说，能把抽象的理论变成看得见摸得着的实物，这门课就算成功了一大半。
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