"Зубчатые передачи"
методическая разработка открытого урока
Автор: Даниленко Мария Сергеевна, преподаватель инженерной и компьютерной графики, ГАОУ СПО "Самарский металлургический колледж", город Самара
В раздел среднее профессиональное образование
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
М.С. Даниленко
Методическая разработка открытого урока на тему:
«Зубчатые передачи»
Самара 2015
Введение
Открытый урок посвящен одной из важных тем курса инженерной графики - «Виды передач. Определение основных параметров зубчатого колеса. Изображение зубчатого колеса». Усвоение темы необходимо для формирования ряда профессиональных и общих компетенций будущего специалиста по технологии машиностроения. Данный урок является составной частью раздела №3 «Машиностроительное черчение», и вводным уроком темы 3.5. «Зубчатые передачи» в соответствии с Рабочей программой по инженерной графике «ОП.01» основной профессиональной образовательной программы по специальности 151901 «Технология машиностроения». В условиях реализации ФГОС СПО третьего поколения содержание и форма проведения урока ориентированы, прежде всего, на самостоятельную работу студента непосредственно на уроке. Поэтому значительная часть урока посвящена выполнению эскиза и рабочего чертежа зубчатого колеса по параметрам расчёта цилиндрического зубчатого колеса. В качестве содержания учебного материала на уроке предлагаются рассказ преподавателя с элементами беседы, наглядная демонстрация модели зубчатого колеса и методические указания студентам для выполнения практической работы. В ходе практической работы студенты выполняют расчёты и, согласно расчетам, эскиз и рабочий чертёж зубчатого колеса; каждый студент выполняет индивидуальное задание. Задача каждого студента - выполнить чертёж в соответствии с ГОСТ. Новшеством данного открытого урока является его направленность на формирование профессиональных и общих компетенций, что реализуется с помощью традиционных и инновационных методов. Также на достижение целей урока направлено использование мультимедийного комплекта в ходе проведения урока.
В качестве основного метода обучения на данном уроке применяется интерактивный метод. «Интерактивный» - означает способность взаимодействовать или находиться в режиме беседы, диалога с кем-либо. Интерактивное обучение - это диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие «ученик-учитель» или «ученик- ученик- учитель». Основными методами проведения любого урока по инженерной графике являются наглядно-демонстрационные методы, которые в современных условиях развития информационных технологий предстают, прежде всего, в форме презентации Роwег Роint. Данная форма наглядности на уроке позволяет представить не только статичные модели изучаемых узлов, но и демонстрировать их в процессе работы узла механизма. Таким образом, в ходе открытого урока реализуются методы личностно- ориентированной технологии обучения, методы информционно- коммуникативного обучения.
Цели и задачи открытого урока
Цель открытого урока - подготовка и проведение урока по теме «Виды передач. Определение основных параметров зубчатого колеса. Изображение зубчатого колеса» в соответствии с ФГОС СПО третьего поколения. Задачи : - выбрать оптимальные технологии обучения, - определить методы реализации поставленных целей урока, - определить структурные части урока, - разработать содержание урока, - разработать методические указания студентам для выполнения практической работы, - разработать сценарий проведения урока.
Тема урока «Виды передач. Определение основных параметров зубчатого
колеса. Изображение зубчатого колеса»
Данный урок направлен на
формирование общих компетенций
: ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности. ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности. На
формирование профессиональных компетенций
: ПК 1.1 Использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей.
ПК 1.3. Составлять маршруты изготовления деталей и проектировать технологические операции.
Цели урока:
Образовательная
- формирование и развитие знаний: -правила выполнения и чтения конструкторской и технологической документации; -правила оформления чертежей, геометрические построения и правила вычерчивания зубчатого колеса;
Обучающая
- формирование и развитие умений: - выполнять чертежи технических деталей в ручной графике; - читать чертежи и схемы; - оформлять технологическую и конструкторскую документацию в соответствии с действующей нормативно-технической документацией;
Воспитательная
- создание условий для формирования и развития: -общих и профессиональных компетенций будущих специалистов по технологии машиностроения, - интереса к изучаемой дисциплине,
Техническое оснащение урока
- - мультимедийный комплект, - макет зубчатого цилиндрического колеса, макет зубчатого конического колеса - узлы оборудования, - плакаты, чертежи - доска, мел, - чертёжный инструмент,
Межпредметные связи:
-материаловедение, -техническая механика, -производственное обучение.
План урока:
1. Организационный момент. 2. Актуализация знаний и опыта обучающихся. 3. Мотивация обучающихся. Постановка целей и задач урока. 4. Освоение нового материала. Рассказ с элементами беседы о передачах, применяемых в технике. Постановка целей и задач практической работы. 5. Выполнение практической работы. 6. Рефлексия. Подведение итогов урока. 7. Сообщение домашнего задания.
Сценарий урока
1.
Организационный момент - 2 мин.
Вступительное слово преподавателя: «Добрый день, уважаемые студенты! Я рада вас приветствовать на открытом уроке». Проверка посещаемости.
2. Актуализация знаний обучающихся - 8 мин.
«Вспомним ряд вопросов, которые нам потребуются для изучения данного материала.
Вопрос 1.
Назовите соединения деталей, применяемые в технике? (Ответ: разъёмные и неразъёмные. Разъёмные: резьбовое, шпоночное, шлицевое, штифтовое. Неразъёмное: сварное, клеевое, паянное, клёпанное)».
Вопрос 2.
С какой целью применяют разрезы на чертеже? (Ответ: с целью показа внутреннего строения изделия.).
Вопрос
3.
Что называют эскизом? (Ответ: чертёж, выполненный от руки, без применения чертёжного инструмента в примерном глазомерном масштабе).
3
.
Мотивация обучающихся. Постановка целей и задач урока - 7 мин.
Проверка готовности к уроку. «Ваша активность на уроке оценивается по следующим критериям - 3 правильных ответа оцениваются оценкой «5», два
правильных ответа оцениваются на «4». Тем не менее, главный показатель урока - выполненная практическая работа. «Хочу начать урок необычным образом (в руках у преподавателя макет шара).
Вопрос группе - 4.
Какое геометрическое тело имеет данное изделие? (Ответ - сфера, шар). Преподаватель вызывает одного из студентов и передает ему в руки макет шара.
Вопрос 5
. Какое действие выполнил преподаватель? (Ответ: передача). «Именно это название имеет тема, к изучению которой мы сегодня приступаем, она рассчитана на 1 пару. Изучая данную тему, вы должны усвоить знания правил оформления чертежей, геометрических построений и правил вычерчивания зубчатого колеса, а также научиться читать и выполнять чертежи цилиндрических колёс в соответствии с ГОСТ. Для достижения поставленной цели мы сегодня познакомимся с видами передач, рассмотрим конструкцию зубчатых колёс и их элементы. Результатом сегодняшнего урока для каждого из студентов станет выполнение расчётов и оформление эскиза зубчатого колеса »
4. Рассказ с элементами беседы о передачах, применяемых в технике
– 8 мин.
«Движение от одного узла механизма к другому называется передачей. В технике существует несколько видов передач: зубчатая, ремённая, цепная, фрикционная. Зубчатой передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней; большее - колесом; термин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи. Зубчатые передачи классифицируются по признакам, приведенным ниже. По взаимному расположению осей колес (см. рис.1): с параллельными осями (цилиндрическая передача - I-IV); с пересекающимися осями (коническая передача), со скрещивающимися осями (винтовая передача - VII; червячная передача — рис. VIII).
В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев различают передачи с внешним (рис. I—III) и внутренним зацеплением (рис. IV) . Реечная передача (рис. IX) служит для преобразования вращательного движения в поступательное. По форме профиля различают зубья эвольвентные (рис. I, II) и неэвольвентные, например, цилиндрическая передача Новикова, зубья колес которой очерчены дугами окружности. В зависимости от расположения теоретической линии зуба различают колеса с прямыми зубьями (рис. I), косыми (рис. II), шевронными (рис. III) и винтовыми (рис. IV).
Рисунок 1 - Зубчатые передачи
Постановка целей и задач практической работы –2 мин.
Рассчитать параметры зубчатого колеса. Выполнить эскиз зубчатого колеса.
5. Практическая работа – 52 мин.
Методические указания по выполнению работы см. в Приложении 1.
6. Рефлексия – 7 мин.
Вопрос 6
. Что нового вы сегодня узнали на уроке?
(Ответ: узнали о видах передач, применяемых в технике, устройство зубчатого колеса.)
Вопрос 7.
Что вы умеете делать по итогам урока? (Ответ: выполнять расчет цилиндрического зубчатого колеса, изображать зубчатое колесо?).
Вопрос 8.
Почему увиденные вами варианты зубчатых колес не всегда встречаются в технике? (Ответ: экономически затратное изготовление).
Подведение итогов урока - 2 мин.
Выставление оценок за работу на уроке.
7. Сообщение домашнего задания - 2 мин.
По результатам практической работы, самостоятельно выполнить графическую работу №15. Эскиз колеса оформить на формате А-4.
Приложение А
Методические указания студентам к практической работе
«Изображение зубчатого колеса»
Цель практической работы: - формирование навыков расчёта параметров зубчатого колеса, - формирование навыков изображения зубчатого колеса.
Задание:
на формате А4 выполнить эскиз зубчатого колеса в соответствии с номером варианта. Порядок выполнения: 1. Из таблицы №1 выбрать данные m, z, D в в соответствии с вариантом. Таблица 1. № вар./ обознач. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 m 5 4 5 3 4 4 5 4 4 4 4 5 4 5 4 4 z 20 20 15 25 25 20 18 15 18 20 15 16 20 16 15 18 Dв 25 25 25 20 25 22 25 20 22 22 20 25 22 25 20 24 2. Произвести расчёты параметров зубчатого колеса согласно формулам таблицы №2. Таблица №2. Параметр Обозначение Расчетная формула Высота головки зуба h a h a = m Высота ножки зуба h f h f = 1,25 m Высота зуба h h = h a + h f = 2,25 m Делительный диаметр d d = mz Диаметр вершин зубьев d a d a = d + 2h a Диаметр впадин d f d f = d - 2h f Ширина венца зубчатого колеса b b = (6…8)m Наружный диаметр ступицы D ст D ст = 1,6D в Длина ступицы L ст L ст = 1,5D в
3.Согласно расчётам выполнить эскиз зубчатого колеса по рисунку №1. Рисунок №1 Параметры шпоночного паза необходимо выбрать из таблицы, представленной на рисунке №2. Размеры призматических шпонок и пазов, мм (выдержка из ГОСТ23360-78), таблица3. Рисунок №2 Таблица 3 D в b ш h ш f 1 f 2 L ш 12 - 17 5 5 3 2,3 10 … 56 17 - 22 6 6 3,5 2,8 14 … 70 22 - 30 8 7 4 3,3 18 … 90 30 - 38 10 8 5 3,3 22... 110
4. В соответствии с ГОСТ 2.403-75 в правом верхнем углу оформить таблицу согласно данным рисунка №3. Рисунок №3 5. Эскиз оформить на формате А4, см. образец на рисунке №4. Рисунок №4
Список используемой литературы
1. Боголюбов С.К. . Инженерная графика: учебник / Боголюбов С.К. – М.: Машиностроение, 2010. – 352с., ил. 2. Дегтярев В.М. Инженерная графика и компьютерная графика: учебник / В.М. Дегтярев. – М.: Издательство АКАДЕМИЯ, 2013. – 240с. 3. Единая система конструкторской документации: Издательство стандартов, 2012. 4. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей: учебник / В.С. Левицкий. – М.: Издательство ЮРАЙТ, 2013. – 435с. – 5. Чекмарев А.А. Инженерная графика: учебник / А.А. Чекмарев – М.: ИНФРА-М, 2011
В раздел среднее профессиональное образование