《机械设计基础》电子教案机械制造机械_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、优质资料 欢迎下载 第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：第 12 章 滑动轴承 12.1 滑动轴承的分类和结构特点 12.2 滑动轴承的摩擦状态和失效形式 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握滑动轴承的分类和结构特点；2、理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：12.1 滑动轴承的分类和结构特点 12.1.1 滑动轴承的分类 1、按承受载荷的方向分（1）径向滑动轴承。轴承上的反作用力与轴心线垂直的轴承称为径向滑动轴承（2）止推滑动轴承。轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动

2、轴承。2、按轴承工作表面的摩擦状态分（1）流体润滑滑动轴承。（2）不完全液体润滑滑动轴承。12.1.2 滑动轴承的结构特点 1、径向滑动轴承的结构（图 12.112.5）常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化，应尽量选用标准形式。可分为整体式滑动轴承、剖分式滑动轴承、自动调心式滑动轴承、间隙可调式滑动轴承。2、止推滑动轴承的结构(图 12.6)止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组成，按轴颈支承面的结构形式不同，可分为实心式、空心式、环形式三种。12.1.3 特殊结构轴承简介 1、液体润滑滑动轴承简介 轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态，实现这种液体润滑状态的轴承称为液体润滑滑动

3、轴承。轴承旋转精度高、寿命长，已广泛应用于精密、高速、重载机械中，如汽轮机、精密磨床等。2、气体轴承简介 是用气体作润滑剂的滑动轴承。气体轴承的摩擦阻力很小，因而功耗甚微，不存在油类污染，密封简单，回运精度高，运行噪音低，主要缺点是承载量不大，常用于航空陀螺仪、高速风动磨头、医疗设备和高速离心机等设备中。12.2 滑动轴承的摩擦状态和失效形式 优质资料 欢迎下载 12.2.1 滑动轴承的摩擦状态 根据两滑动表面之间有油、无油，油多、油少的不同润滑情况，可能产生以下几种摩擦状态：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦。12.2.2 滑动轴承的失效形式 滑动轴承的失效是由多种原因引起的，其失效形式也

4、有多种，有时几种形式并存，相互影响。根据滑动轴承的工作情况，其主要失效形式为：磨粒磨损。刮伤。胶合(烧瓦)。疲劳破坏。腐蚀磨损。讨论、思考题、作业：P205 12-3 12-5 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像

5、其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴

6、承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：12.3 滑动轴承的材料和轴瓦结构 12.4 滑动轴承的润滑 12.5 不完全流体润滑滑动轴承的计算 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握滑动轴承的材料和轴瓦结构；2、了解滑动轴承的润滑；3、理解不完全流体润滑滑动轴承的计算。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：12.3 滑动轴承的材料和轴瓦结构 12.3.1 滑动轴承的材料 1、对轴承材料性能的基本要求 轴瓦和轴

7、承衬的材料统称为轴承材料。根据前面所述的轴承主要失效形式，对轴承材料性能的基本要求有：具有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。具有足够的强度，包括抗冲击强度、抗压强度和抗疲劳强度。具有良好的塑性、摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。具有良好的导热性、润滑性及耐腐蚀性，较小的热膨胀性系数。良好的工艺性和经济性等。2、常用的轴承材料 常用的轴承材料分为三大类：金属材料（如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等）；多孔质金属材料(粉末冶金材料)和非金属材料（如塑料、橡胶、石墨等）。12.3.2 轴瓦结构 1、轴瓦的形式与构造 常用的轴瓦有整体式和剖分式两种结构。整体式轴瓦又称轴套，用于整体式滑动轴承。剖分式轴瓦用于

8、剖分式滑动轴承。2、轴瓦的定位与配合 轴瓦和轴承座不允许有相对移动，为了防止轴瓦的移动，可将其两端做出凸缘用于轴向定位，也可用销钉或紧定螺钉将其固定在轴承座上。3、油孔、油槽和油腔的开设 为使润滑油均布于轴瓦工作表面，在轴瓦的非承载区上开设有油孔、油槽和油腔。12.4 滑动轴承的润滑 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑

9、动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 12.4.1 润滑剂及其选用原则 凡能起到降低摩擦阻力作用的介质都可作为润滑剂。润滑剂主要有：液体润滑剂（如润滑油、水）、半固体润滑剂（如润滑脂）、固体润滑剂（如石墨、二硫化钼）和气体润滑剂（如空气）等几类。12.4.2 润滑方式和装置 1、润滑油润滑方式和装置 润滑油润滑方式主要有间歇

10、供油润滑和连续供油润滑两种。主要的润滑方式和装置有以下几种：(1)人工加油润滑。(2)滴油润滑。(3)油环润滑。(4)浸油润滑。(5)飞溅润滑。(6)压力循环润滑。2、润滑脂润滑方式和装置 润滑脂一般只能间歇供应。常用的润滑装置有旋盖式油杯和压注油杯。3、润滑方式的选择：可根据系数k来选择。12.5 不完全流体润滑滑动轴承的计算 不完全液体润滑动轴承大多处在混合润滑状态（边界润滑与液体润滑同时存在的状态），其主要失效形式是轴承表面磨损和因边界油膜的破裂导致的表面胶合或烧瓦。计算准则是维持边界油膜不发生破裂，以减少发热和磨损，并根据边界膜的机械强度和破裂温度来决定轴承的工作能力。讨论、思考题、作

11、业：P205 12-6 12-7 12-9 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失

12、效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 第 次课教学整体

13、安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：第 13 章 滚动轴承 13.1 滚动轴承的组成、类型和特点 13.2 滚动轴承的代号及选择 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握滚动轴承的组成、滚动轴承的代号；2、理解滚动轴承的类型、特点和选择。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：13.1 滚动轴承的组成、类型和特点 13.1.1 滚动轴承的组成 如图 13.1 所示，滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。滚动体是轴承的主要零件，常见的形状如图 13.2 所示：球形、圆柱、圆锥、鼓形和滚针形等。13.1.2 滚动轴承的主要类型、

14、特点及应用 1、滚动轴承的类型（1）按轴承承受载荷的作用方向（含接触角）分类：向心轴承、推力轴承。（2）按滚动体形状分类：球轴承、滚子轴承。（3）按调心能力分类：调心轴承、刚性轴承。（4）按游隙能否调整分类：可调游隙轴承（如角接触球轴承、圆锥滚子轴承等），不可调游隙轴承（如深沟球轴承、圆柱滚子轴承等）。2、滚动轴承的特点及应用 滚动轴承机械效率较高；运转精度高；轴向尺寸小；润滑方便、简单、易于密封和维护。在中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备中得到广泛应用。表 13.2 中列出了常用的滚动轴承类型与性能特点。13.2 滚动轴承的代号及选择 13.2.1 滚动轴承的代号 滚动轴承代号由基本代

15、号、前置代号和后置代号组成，其排列顺序如表 13.3 所示。1、基本代号 基本代号用于表明滚动轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型，一般最多为五位数字或 4 位数字和字母组成。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要

16、由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载（1）内径代号 用基本代号右起一、二位数字表示。其表示方法见表 13.4。（2）直径系列代号 基本代号右起第三位数字表示。它反映了具有相同内径的轴承在外径方面的变化。按 7、8、9、0、1、2、3、4、5 的顺序，外径依次增大，轴承的承载能力也相应增大。（3）宽（高）度系列代号 用基本代号右起第四位数字表示。它反映了具有相同内径和外径尺寸的轴承，对向心轴承，配有不同宽度尺寸系列，代号取 8、0、1

17、、2、3、4、5、6，宽度依次增大，正常宽度的轴承此代号为“0”。（4）类型代号 用基本代号右起第五位数字或字母表示，见表 13.2。2、后置代号 是用字母和数字等表示轴承的内部结构、公差等级、游隙等，处于基本代号之后。这里介绍一下表 13.3 中所列的几个常用后置代号。3、前置代号 轴承的前置代号用于表示可分离轴承的各部分的分部件，用字母表示。如用 L 表示可分离轴承的可分离套圈，K 表示轴承的滚动体与保持架组件等。讲解：例 13-1 13.2.2 滚动轴承的选择 1、轴承工作载荷的大小、方向和性质；2、轴承工作转速 3、轴承的装卸、调整，支承轴的刚度；4、经济性。讨论、思考题、作业：P29

18、1 13-1 13-3 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴

19、承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 次课教学整体安排 授课时间 第

20、周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：13.3 滚动轴承的选择计算 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、理解滚动轴承的失效形式及计算准则、滚动轴承寿命、基本额定动载荷、角接触轴承的轴向载荷概念及公式；2、掌握滚动轴承的寿命计算。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：13.3.1 滚动轴承的失效形式及计算准则 1、滚动体受力 滚动轴承在通过轴心线的轴向载荷Fa作用下，可认为各滚动体所承受载荷是相等的。2、滚动轴承主要失效形式 （1）疲劳点蚀；（2）塑性变形 3、滚动轴承设计准则 对于一般运转的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀。为了防止疲劳点蚀，以疲劳强度计算

21、为依据，进行轴承的寿命计算。对于不回转、转速极低（n10r/min）或间歇摆动的轴承，其失效形式塑性变形，为了防止塑性变形，以静强度为依据，进行轴承的强度计算。13.3.2 滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 1、轴承寿命 滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数，或在一定转速下总的工作时间。2、滚动轴承基本额定动载荷 标准规定滚动轴承的基本额定寿命为 L10106r 时，它所能够承受极限载荷称为基本额定动载荷，并用字母 C 表示。13.3.3 滚动轴承的寿命计算 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次

22、掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 PfCfnLPTh60106 CLnfPfChTP610

23、60 讲解：例 13-2 13.3.4 滚动轴承的当量动载荷计算 rFP aFP arYFXFP 讲解：例 13-3、13-4 13.3.5 角接触轴承的轴向载荷 1、向心角接触轴承的内部轴向力 角接触球轴承（图 13.9a）和圆锥滚子轴承（图 13.9b）的内部轴向力的大小可由表 13.13 中的公式求得，其方向由外圈宽端面指向窄端面。2、实际轴向载荷的计算 计算两端轴承实际承受的轴向载荷步骤如下：1）先计算出两支承处的内部轴向力 S1、S2的大小，并绘出其方向。2）将外加轴向载荷 FA及与之同向的内部轴向力之和与另一内部轴向力进行比较，以判定轴承的紧端与松端。3）由力的平衡条件确定两端轴承

24、的实际轴向载荷 Fa1和 Fa2。讲解：例 13-5、13-6 13.3.6 滚动轴承的静强度计算 arFYFXP000 000CPS 讨论、思考题、作业：P292 13-14 13-15 13-16 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理

25、解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他

26、教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：13.4 滚动轴承部件的组合设计 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握滚动轴承的轴向固定、轴系的轴向固定的方式；2、理解滚动轴承的配合、装拆和调整、预紧、润滑与密封。教学内容（包括基本内容、重点、难点）：13.4.1 滚动轴承部件的组合设计 1、滚动轴承的轴向固定（1）轴承内圈的轴向固定 通常内圈一侧与轴采用轴肩定位，而另一侧应根据轴向力的大

27、小选用轴用弹性挡圈、轴端挡圈、圆螺母等(如图 13.13 中 a、b、c)，图 13.13d 为紧定衬套与圆螺母结构，用于光轴上轴向力和转速都不大的调心轴承。（2）轴承外圈的轴向固定 轴承外圈的轴向固定是为保证轴承与机架有确定的工作位置，轴承外圈的固定常采用轴承盖、孔用弹性挡圈、座孔凸肩、止动环等结构措施(如图 13.14 所示)。2、轴系的轴向固定（1）两端固定支承；（2）一端固定、一端游动支承；（3）两端游动支承。13.4.2 滚动轴承的配合 轴承的配合是指内圈与轴的配合及外圈与座孔的配合。轴承配合种类的选择应根据转速的高低、载荷的大小、温度的变化等因素来决定。与轴承内圈配合的回转轴常采用

28、 n6、m6、k5、k6、j5、js6；与不转动的外圈相配合的轴承座孔常采用 J6、J7、H7、G7 等配合。13.4.3 滚动轴承的装拆和调整 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承

29、面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 1、滚动轴承的装拆 对于中、小轴承的轴承安装时，可先在内圈的端面加配合套圈，再用铜锤轻而均匀地敲入，如图 13.18 所示。大轴承可用压力机压入。拆卸轴承时，可采用专用工具，如 13.19 所示。2、滚动轴承间隙的调整 调整游隙的常用方法有以下三种：(1)垫片调整；(2)螺钉调整；(3)圆螺母调整。3、轴承组合位置的调整 采用套杯结构、垫片。13.4.4 滚动轴承的预紧 轴承的预紧可以利用在轴承的外圈（或内圈）之间加金属垫片

30、（见图 13.23a）或将外圈（或内圈）磨窄（见图 13.23b）来实现。13.4.5 滚动轴承的润滑与密封 1、滚动轴承的润滑 滚动轴承的润滑剂可以是润滑脂、润滑油或固体润滑剂。2、滚动轴承的密封（1）接触式密封：1）毡圈密封；2）密封圈密封。（2）非接触式密封：1)间隙式密封；2)迷宫式密封；3)组合式密封。讨论、思考题、作业：P292 13-17 13-18 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理

31、解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_

32、5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25 分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：第 14 章 轴 14.1 轴的类型及材料 14.2 轴的结构设计 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握轴的类型、轴的结构设计；2、理解轴的材料的选择；教学内容（包括基本内容、重

33、点、难点）：14.1 轴的类型及材料 14.1.1 轴的类型 1、按轴所承受的载荷情况分类 按轴所承受的载荷情况不同可分为心轴、传动轴、转轴三类。（1）心轴：只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。如图 14.1 所示列车车轮轴、如图 14.2 所示自行车前轮轴。（2）传动轴：只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小的轴称为传动轴。如图 14.3 所示为汽车发动机至后桥的轴。（3）转轴：既承受弯矩又传递转矩的轴称为转轴。如图 14.4 所示为减速器中的轴。它是机械中最常见的轴。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩

34、擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 2、按轴的轴线形状分类 按轴的轴线形状不同可分为直轴、曲轴和挠性轴三类。14.1.2 轴的材料 轴的

35、常用材料是碳钢和合金钢。轴的常用材料机械性能见表 14.1。14.2 轴的结构设计 14.2.1 轴的结构设计原则 1、轴结构设计的主要问题（5 点）2、轴结构设计的一般原则：（1）轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；（2）轴上零件应便于拆卸和调整；（3）轴应具有良好的加工工艺性；（4）受力合理，有利于节约材料，减轻轴的重量。3、轴上主要零件的布置 确定轴上主要零件（如齿轮、带轮、轴承、联轴器等）的正确位置。14.2.2 轴上零件的固定方法 1、轴上零件的轴向固定 轴上零件的轴向定位和固定以轴肩、轴环、套筒、锁紧挡圈、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈、轴承端盖及圆锥面等来实现。2、轴上零件的周向固

36、定 常用的固定方式有普通平键、花键联接；也可以采用紧定螺钉或销钉（图 14.13）。14.2.3 各段轴径与长度的确定 1、轴径的确定原则 可按轴所受的转矩初步估算轴所需的最小直径 dmin，逐一确定各段轴的直径。2、各轴段长度应满足的要求 根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。14.2.4 避免或减少应力集中 适当加大阶梯轴轴肩处的圆角半径，可采用卸载槽等，(图 14.14)14.2.5 改善轴的结构工艺性 包括装配工艺性、切削加工工艺性 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦

37、状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 讨论、思考题、作业：P307 14-2 14-9 14-10 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机

38、械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：14.3 轴的强度计算 教学目

39、的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1、掌握传动轴、心轴、转轴的强度计算公式；2、理解公式应用的注意事项。3、掌握各表格的应用，会选取对应的参数。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈

40、支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 教学内容（包括基本内容、重点、难点）：14.3.1 传动轴的强度计算 ndPWTT36max2.01055.9 计算轴的直径时，可以写成 3362.01055.9nPCnPd 一般情况下，有一个键槽时，应将轴径增大 3左右；有两个键槽时，轴径应增大7左右，并要按表 14.2 圆整为标准直径。14.3.2 心轴的强度计算 心轴工作时承受弯矩，一般情况下载荷方向不变，其抗弯强度条件为 31.0 dMWM 计算轴的直径时，可以

41、写成 31.0Md 14.3.3 转轴的强度计算 转轴同时承受扭矩和弯矩，必须按弯曲和扭转组合强度进行计算。对于一般钢制的轴，可按第三强度理论进行校核计算，其强度条件为 13221.0)(dTMWMee 计算轴的直径时，可以写成 311.0eMd 当轴上有键槽时，应将求得的轴径增大 37，单键槽取较小值，双键槽取较大值。计算出的轴径还应与结构设计中初步确定的轴径相比较，若小于初定的轴径，则说明初定结构的强度足够；反之，强度不足，则需要修改结构设计。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内

42、容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 讨论、思考题、作业：P307 14-11 14-12 14-13 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第

43、2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）：14.4 轴的设计举例 教学目的、要求（分掌握

44、、理解、了解三个层次）：进一步熟练掌握轴的设计的一般步骤、方法。轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴

45、颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 教学内容（包括基本内容、重点、难点）：例 14.1 试确定一传动轴的直径。已知：轴的材料为 Q235 钢，传递功率kWP4，转速min/220rn。解：（1）求传动轴的计算直径 根据传动轴的材料，查表 14.3 取 C135，由式 14.2 知，该传动轴的最小直径为 mmnPCd50.35220413533 考虑到键槽的影响，则 mmd57.3650.3503.1（2）取标准直径 由表 14.2，该传动轴取标准直径mmd38 例 14.2 试设计图 14.18 所示单级斜齿圆柱齿轮减速器中的从动轴。已知传

46、递的功率kWP10，从动齿轮的转速min/202rn，分度圆直径mmd356，所受圆周力NFt26562，径向力NFr9852，轴向力NFa5222，轮毂长度mmL80，工作时为单向转动，轴采用深沟球轴承支承。解：（1）选择轴的材料并确定许用应力 由于要设计的轴是单级齿轮减速器的从动轴，属一般轴的设计，故选用 45 钢并经正火处理。由表 14.1 查得硬度为 170217HBS，抗拉强度MPab600，再由表 14.4 查得许用弯曲应力MPa551。（2）按扭转强度估算轴的最小直径 根据式（14.2），由表 14.3 查得 C115，可得 mmnPCd20.422021011533 考虑到键槽

47、的影响以及联轴器孔径系列标准，取 d45mm。（3）轴的结构设计 轴的结构设计时，应同时考虑轴系中与轴相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，并按比例绘制轴系的结构草图，如图 14.19 所示。1）确定轴上零件布置及固定方式；2）确定轴的各段直径；3）确定轴的各段长度；（4）核算轴的强度（图 14.20）1）绘出轴的受力图（图 14.20a）；2）作水平平面内的弯矩图（图 14.20b）3）作垂直平面内的弯矩图（图 14.20c）；4）作合成弯矩图（图 14.20d）轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状

48、态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简介轴颈与轴瓦两摩擦表面不直接接触而保持液体润滑状态实现这种液体润滑状态的轴优质资料 欢迎下载 5）作扭矩图（图 14.20e）；6）作当量弯矩图（图 14.20f）7）计算危险截面 C 处的轴径（5

49、）绘制轴的工作图（图 14.21）讨论、思考题、作业：P307 14-15 14-16 参考资料（含参考书、文献等）：陈立德.机械设计基础.第 2 版.北京:高等教育出版社，2003 郭仁生,魏宣燕.机械设计基础.第 2 版.清华大学出版社，2005 实施情况及分析 良好 教学过程设计：复习_5_分钟，授新课_60_分钟，安排讨论_25_分钟，布置作业_分钟 授课类型（请打）：理论课 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打）：讲授 讨论 指导 其他 教学资源（请打）：多媒体 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一

50、。第 次课教学整体安排 授课时间 第 周 周 第 节 课时安排 2 轴承的分类和结构特点滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学目的要求分掌握理解了解三个层次掌握滑动轴承的分类和结构特点理解滑动轴承的摩擦状态和失效形式教学内容包括基本内容重点难点滑动轴承的分类和结构特点滑动轴承轴承上的反作用力与轴心线方向一致的轴承称为止推滑动轴承按轴承工作表面的摩擦状态分流体润滑滑动轴承不完全液体润滑滑动轴承滑动轴承的结构特点径向滑动轴承的结构图常用滑动轴承的结构形式及其尺寸已经标准化应尽量构图止推滑动轴承主要由轴承座和止推轴颈组按轴颈支承面的结构形式不同可分为实心式空心式环形式三种特殊结构轴承简介液体润滑滑动轴承简