第八章 轴与轴承 8.1 轴 [章节名称] 轴 [教材版本] 栾学钢，赵玉奇，陈少斌主编，机械基础（多学时，第2版），高等教育出版社，2019。 [教学目标与要求] 一、知识目标 1.了解轴的结构、分类、常用材料。 2.理解轴上零件的轴向和周向固定方法，熟悉轴的结构工艺性。 二、能力目标 1.能够合理选择轴的材料。 2.能够正确分析轴上结构设计的目的。 三、素质目标 1.了解轴的功用和轴的常用材料。 2.能结合实际分析轴上各结构的功用。 四、教学要求 1.熟悉传动轴、心轴和转轴的区别，及轴的常用材料。 2.了解轴上零件的轴向和周向固定方法，及结构工艺性。 [教学重点] 1.直轴的分类、功用和轴的常用材料。 2.轴的结构要求及轴向和周向固定方法。 [难点分析] 轴上零件的固定方法，特别是结构工艺性。 [教学方法] 讲授法、实物教具演示、互动法、归纳法 [学生分析] 1.学生的实际知识较少，对于轴上零件的固定方法不易理解，尤其是结构工艺性更难懂，教学时应当配以课件或加工实况、实物，或生产安装的教学录像帮助学生理解轴的结构。 【教学资源】 1．机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。 2.课件、教具、实物。 [教学安排] 教学步骤：讲授与教具或实物演示交叉进行，配以课件或加工实况录像，穿插互动、提问与设问，最后小结。2学时（90分钟） [教学过程] 一、导入新课（10分钟） 机械零件是组成机器的最基本单元，生产中必须按图纸的工艺要求生产出每一个合格零件，然后再组装成构件和机器。因此必须熟悉常用零件的功用、结构特点和加工工艺，才能生产出适应机器使用要求的零件。 常用零件分为通用零件和专用零件。专用零件指某些机器上特有的零件，如直升飞机上的螺旋桨，轮船上的螺旋桨，内燃机上的曲轴等。通用零件是指在各种设备上都共同具有的零件，如螺钉、螺帽、轴、轴承、齿轮等。本单元介绍轴及轴承。 教师可演示实物，如有可能播放生产录像，了解零件的生产过程。强调学习本章内容要注意贴近实际，联系生产。 二、新课内容（75分钟） 1.轴的功用与分类特点 轴是机器中最重要的零件之一，主要起支承轴上零件并传递运动和转矩的作用。这里注意运动和转矩的区别。 轴的分类主要分清传动轴、心轴和转轴，一般的轴多为转轴，可举学生能见到的例来说明。如书上所举的例子，或如下： 传动轴：汽车方向盘的轴；电风扇的轴； 心轴：火车的车轮轴； 转轴：大部分轴为转轴，如自行车中轴、齿轮、带轮的轴等等。 这里要注意的是三种轴的共同特点都应当以转动的轴为前提，再按受力状态来区分。 2.轴的常用材料 应介绍常用优质碳素结构钢45（中碳钢）和合金调质钢40Cr作轴的材料，但是选择合金调质钢时，必须进行热处理，才能发挥合金钢的优势，否则合金钢对应力的敏感性对轴的强度反而产生不利的影响。 3.轴的结构 轴上零件的固定方法很多，分为轴向和周向固定两种。 常用轴向固定的方法是键联接，它具有可拆性，而且可以传递很大的扭矩，应用广泛。 周向固定方法一般选用轴肩或轴套等，要根据实际情况来决定，但要简单方便可靠，易于加工。因此，轴一般为阶梯形状。 教学时一定要结合课件或录像、教具进行，否则枯燥无味，学生没有兴趣。或组织学生进行一次拆装实习，作实践体会，亲手感受。 轴的加工工艺性更难理解，工艺结构要结合车工实习的内容来讲，请同学谈自己实习加工的体会，就比较好懂，中心孔是加工细长轴和为了下一道工序加工准备的；退刀槽是为了加工螺纹时，防止撞坏零件左端面而设计的；越程槽是为了磨削后装配零件能到位而设计的。 装配工艺比较难懂，许多装配工艺是为了方便装配和准确定位而设计的。如30°大倒角是为了顺利安装；两个零件在轴向和径向只能各有一个配合面，不可能使一个配合面同时接触两个面。过度要求适得其反，实际上也是达不到要求的。这里要培养学生从实际的要求为出发点来考虑问题，也就是理论要联系实际。 教学中配合课件演示教学，可以提高效果。 三、小结（10分钟） 1.按载荷方向直轴可以分为传动轴、心轴和转轴三种，大多数轴为转轴。 2.一般常见轴为45钢，较重要的轴为40Cr经过调质处理。 3.轴上零件的固定方法可分为轴向固定和周向固定两种。轴肩和键是常用的两种方法，具体要以实际而选用。 4.轴的加工工艺性是按加工需要确定的。 四、布置作业 练习册 活动作业：找到一根轴，分析其工作时的受力状况，判断其是心轴、传动轴或者是转轴，它的周向固定和轴向固定是怎么样实现的？光轴最好加工，为什么通常制成阶梯轴？ [课后分析] 8.2 滑动轴承 【章节名称】 滑动轴承 【教学目标与要求】 一、知识目标 1.了解轴承的作用、分类及结构特点 2.掌握滑动轴承的常用材料，轴瓦的结构。 二、能力目标 1.能够掌握滑动轴承的优点及应用场合。 2.能够正确安装和维护滑动轴承。 三、素质目标 1.了解常用零件轴承的分类，滑动轴承的特性。 2.懂得滑动轴承的作用。 四、教学要求 1.了解轴承的功用、分类、特点。 2.熟悉滑动轴承和轴瓦的。 【教学重点】 1.滑动轴承的特点与应用场合。 2.掌握滑动轴承结构与材料。 【难点分析】 1.滑动轴承的使用场合。 2.轴瓦的结构。 【教学方法】 讲练法，教具演示法，讲课中穿插讨论与提问。 【教学资源】 机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一、作业讲评（5分钟） 根据轴类零件学生作业完成中存在问题进行讲评，注意强调独立完成，切勿抄袭。重点表扬独立思考完成作业的少部分同学，即使做得不准确或不对，也应给予提倡。 二、导入新课（5分钟） 轴要正常工作，必须将它支承起来，还要保证轴能在支承件上正常转动，这个零件就是轴承。轴与轴承之间的相对转动，从接触面的摩擦状态来分可以分成滚动摩擦和滑动摩擦，因此把轴承分成了滑动轴承和滚动轴承。众所周知，滚动摩擦的摩擦系数比滑动摩擦的摩擦系数小，那为什么滑动轴承在工业上还有一定的用途呢？只要能存在的东西，必定有市场，就会有存在的道理。这也是我们研究学习的地方。 三、新课教学 首先用实物让学生认识滚动轴承和滑动轴承，有感性的认识，结合举出实例。可以从实物结构讲起。 1.滑动轴承的分类、结构和特点 （1）滑动轴承的分类 按受载方向分径向滑动轴承和轴向滑动轴承。按轴系和拆装的需要分整体式和对开式滑动轴承。 （2）滑动轴承的结构 （1）径向式滑动轴承 ①整体式滑动轴承 整体式滑动轴承结构简单、价格低廉，但轴的拆装不方便，磨损后轴承的径向间隙无法调整，适用于轻载、低速或间歇工作的场合。 ②对开式滑动轴承 对开式滑动轴承结构复杂，可以调整磨损造成的间隙，安装方便，适用于中高速、重载工作的机器。 （2）推力式滑动轴承 推力式滑动轴承由轴承座和止推轴径组成。常用的轴颈结构有空心式和环式，如图8-14。 2.轴瓦的结构 轴瓦要求具有强度、刚度、散热性、润滑性。 （1）整体式轴瓦（轴套） 整体式轴瓦一般在轴套上开有油孔和油沟以便润滑。轴承表面上安装轴瓦以减少摩擦，一般选用青铜。 （2）剖分式轴瓦 在上轴瓦开有油孔和油沟。油孔供油，油沟布油，均应开在非承载区。此处可以设问：为什么下轴瓦上不开油沟槽呢？如果能保证处于液体润滑状态，即轴承的摩擦将处于最佳的状态，从理论上讲，此时轴承不应有磨损，寿命无限长。 3．滑动轴承材料 滑动轴承的材料应满足：耐磨－寿命长；减摩－摩擦系数小；抗胶合－两金属不易粘结；易磨合－两金属容易磨合。 常用作滑动轴承的材料基体选择灰铸铁，它具有价格低、不变形、易铸造的特点。为了达到耐磨、减摩、抗胶合、易磨合，在轴径处安装轴瓦。轴瓦常用青铜、轴承合金（巴氏合金）和粉末冶金。 4.滑动轴承的安装和维护 安装－轴与轴径应转动灵活，间隙合适；轴瓦油路畅通；对开式滑动轴承的上、下轴瓦要比剖分面高0.1mm。要用实物或挂图加以说明，或实践感受一下。滑动轴承的刮研技术要求较高，必要时可结合实际作介绍，但已超纲。 四、小结 1.滑动轴承与滚动轴承的特点与应用场合，在重型设备中，大多采用滑动轴承，如大型发电机组，万吨巨轮，大型轧钢机等，在精密机械中的主轴，如高速磨床的主轴等也采用滑动轴承。它们都要求滑动轴承要处于液体润滑状态，这就要求轴承的安装必须具有相当高的水准。 2.滑动轴承的材料主要是青铜、轴承合金。。 五、布置作业 活动作业：观察并分析为什么家用风扇电机中的轴承，多安装滑动轴承？ 【课后分析】 8.3 滚动轴承 【章节名称】 滚动轴承 【教学目标与要求】 一、知识目标 1.了解滚动轴承的分类及结构。 2.掌握滚动轴承的代号含义，能够熟记常用轴承的代号。 3.能够正确的拆装与维护轴承。 二、能力目标 1.能够掌握滚动轴承的优点及应用场合。 2.能够看懂滚动轴承代号的含义，并正确选用轴承。 三、素质目标 1.了解常用滚动轴承的特性。 2.能够读懂滚动轴承代号的含义。 四、教学要求 1.了解滚动轴承的功用、分类、特点。 2.熟悉滚动轴承代号的含义。 【教学重点】 1.滚动轴承的特点与应用场合。 2.掌握滚动轴承代号的含义。 【难点分析】 1.滑动轴承与滚动轴承的使用场合。 2.滚动轴承的代号含义。 【教学方法】 讲授法，教具演示，讲课中穿插讨论与提问。 【教学资源】 1．机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。 2.教具与实物。 【教学安排】 4学时（180分钟） 【教学过程】 一、作业讲评（5分钟） 根据轴类零件学生作业完成中存在问题进行讲评，注意强调独立完成，切勿抄袭。重点表扬独立思考完成作业的少部分同学。 二、导入新课（5分钟） 滑动轴承的摩擦系数较大，开始运转时滑动摩擦阻力较大，而滚动摩擦的摩擦系数比滑动摩擦的摩擦系数小，起动容易，所以在大量的场合中滚动轴承的应用比滑动轴承更加广泛。 三、新课教学 1.滚动轴承的结构 用实物和挂图、动画表示滚动轴承的结构，使学生对滚动轴承的结构有感性的认识。 这里主要掌握基本结构，即由内外座圈，滚动体和保持架组成。滚动体的结构决定了轴承的特性，因此应当作为重点来讲解，区分出轴承的承载和转速特点。 2.滚动轴承的分类 可按承载方向、滚动体形状以及是否可调心来分： 按承载方向－主要承载径向载荷的向心轴承；主要承载轴向载荷的推力轴承。 按滚动体形状－分球和柱两类，又可分成圆柱和圆锥。 按可调心－分调心轴承和非调心轴承。 3．滚动轴承的代号 代号的含义是学习的重点内容，必须要求记住类别、直径系列和内径的表示方法，其余内容懂得去查相关手册即可以了。类别中必须记住常用的深沟球轴承6、圆锥滚子轴承3和推力轴承5三种代号；直径系列要记住2、3、4即轻、中、重型；宽度系列要记住0、1、2即窄、正常、宽型系列；内径要求记住尾数乘以5为实际内径，但还必须记住00—03的特殊尺寸。该段内容是本节学习重点，要反复结合练习册来练习，达到牢记。 4.滚动轴承的安装与维护 滚动轴承内圈与轴选用较紧的过渡配合；外圈与座孔选用较松的过渡配合。安装时借用紫铜棒敲入，不能用手锤直接敲打滚动轴承；或用加热方法套入内圈；安装推力轴承时注意分清标准内孔的座轴承圈分为大小二个内圈，大圈的内孔尺寸比小圈的内孔大0.2mm，应贴紧安装在静止的支座上；小圈安装在转动的轴上，贴紧转动轴的端面上，与轴一起转动。从外观上看米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台，大圈的内孔比较粗糙，安装时千万不能出错，否

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