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1、机械基础教案第三章轴系零部件一、教 案【教学要求】1、 了解轴的分类、结构和用途；2、 掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法；3、 了解转轴上常见的工艺结构；4、 了解键连接的功用和分类；5、 熟悉键连接、销连接的结构与分类；6、 了解各种键与销的类型、特点及应用；7、 了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；8、 了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。【教学目的】使学生知道什么是轴向和周向固定，掌握其目的和常用的方法，了解轴的分类、结构和用途；了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；熟悉键连接的结构与分类。【学习概要】1、轴的用
2、途和分类。2、转轴的结构。3、轴上零件的轴向固定与周向固定。4、熟悉键连接、销连接的结构与分类。5、了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑。6、了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。第一节轴【教学重难点】1、 掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法。2、 了解轴的分类、结构和用途【教学方法】本节内容主要以预习为主，辅助教师对知识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】一、轴的用途和分类1、用途：支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。 2、分类二、 转轴的结构轴颈：用于装配轴承的部分轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分轴身：连接轴头与轴颈
3、的部分轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。轴的结构应满足三方面的要求： l 轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定l 轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中l 便于轴上零件的安装与拆卸1、轴上零件的固定 （1）轴上零件的轴向固定 目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。（2）轴上零件的周向固定 目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。3、 轴上常见的工艺结构 4、 结构工艺性轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。 有关轴的工艺结构应注意问题：l 轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。l 阶
4、梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。l 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。l 轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。l 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。【小结 】 1轴的用途和分类。 2转轴的结构要求。 3轴上零件的轴向固定与周向固定。 4轴的结构工艺性。 第二节键与销【教学重难点】1、 平键连接的结构与标准；2、 键与销的类型、特点及应用。【教学方法】本节内容主要以教师对教学内容结合图示的讲解，达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】一、键连
5、接作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。 分类：1、平键连接 特点：靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。 分类： 普通平键 导向平键 滑键 （1）普通平键 A、普通平键的类型B、普通平键的选用：平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。 l 普通平键的规格采用bL标记l 截面尺寸bh根据轴径d由标准选定l 键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短510mm） C、普通平键的标记： 键型键宽键长标准号 例：键16100 GB/T 10962003 表示键宽为16mm，键长为
6、100mm的A型普通平键。（2）导向平键和滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动时可选用导向平键和滑键。 l 比普通平键长l 紧定螺钉固定在键槽中l 键与轮毂槽采用间隙配合l 键上设有起键螺孔滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。 l 滑键固定在轮毂上l 轮毂带动滑键作轴向移动l 键长不受滑动距离限制2、半圆键连接 l 工作面为键的两侧面，有较好的对中性l 可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度l 适用于锥形轴与轮毂的连接l 键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接3、花键连接 l 花键连接由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。 l 多齿承载，承载能力高l 齿浅，对轴的强度削弱小l 对中性
7、及导向性能好l 加工需专用设备，成本高 4、楔键连接 楔键分为普通楔键 和钩头楔键 楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。 二、销连接1、圆柱销常用圆柱销和圆锥销的形式级引用特点A、圆柱销B、内螺纹圆柱销2、圆锥销A、普通圆锥销B、带螺纹圆锥销【小结】1键连接的功用及类型。 2平键连接的特点和种类。 3半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。 4销连接的功用及销的类型。 第三节轴承【教学重难点】1、 滚动轴承、滑动轴承的结构、类型、特性、代号级应用；2、 滚动轴承的选用原则。【教学方法】本
8、节内容主要以预习为主，辅助教师对知识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】一、滚动轴承1、滚动轴承的结构滚动体形状 滚动体保持架 2、滚动轴承的类型 l 调心球轴承 l 调心滚子轴承 l 推力调心滚子轴承 l 圆锥滚子轴承 l 双列深沟球轴承 l 推力球轴承 l 深沟球轴承 l 角接触球轴承 l 推力圆柱滚子轴承 l 圆柱滚子轴承 3、滚动轴承的代号 （1）基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸。l 轴承类型代号l 尺寸系列代号l 内径代号 轴承类型代号尺寸系列代号：宽度系列示意图由两位数字组成，前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字为直径系列代号。 宽（高）度系列代号：表示内、
9、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。 直径系列代号：表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。对于向心轴承用宽度系列代号，代号有8、0、1、2、3、4、5和6，宽度尺寸依次递增；对于推力轴承用高度系列代号，代号有7、9、1和2，高度尺寸依次递增。 直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸按序由小到大排列。 在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号以组合代号的形式表达。 在组合代号中，轴承类型代号“0”省略不表示；除3类轴承外，尺寸系列代号中的宽度系列代号“0”省略不表示。 内径代号 ：一般由两位数字表示，并紧接在尺寸系列代号之后标写。内径d10 mm的滚动轴承内径代号 （2）前
10、置代号和后置代号 轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略，其详细内容请查阅机械设计手册中相关标准规定。 （3）滚动轴承代号示例 4、滚动轴承选用原则 l 轴承所受载荷l 轴承的转速l 对轴承的特殊要求 l 经济性因素 5、滚动轴承的安装、润滑与密封 （1）滚动轴承的拆装 一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。滚动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必要的轴向固定，以防止运转中产生轴向窜动。 （2）滚动轴承的润滑与密封 润滑目的：减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。 l 脂润滑 l 油
11、润滑 l 固体润滑 密封目的：防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂的流失。 二、滑动轴承1、滑动轴承的结构、特点及应用 l 径向滑动轴承（承受径向载荷）l 止推滑动轴承（承受轴向载荷）l 径向止推滑动轴承（承受径向载荷和轴线载荷） 优点：运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。由轴承座、轴瓦和轴套组成。 2、滑动轴承的失效形式和常用材料 失效形式：磨损胶合疲劳脱落腐蚀要求轴瓦材料应具有一定的强度，较好的减摩性，耐磨性和抗胶合性，良好的跑合性。常用材料：铸铁铜合金轴承合金非金属材料小结 ：1轴承的功用及分类。 2滚
12、动轴承的结构组成。 3滚动轴承的代号。 4滚动轴承类型的选择。 5滚动轴承的密封。 6滑动轴承的类型、结构、特点及润滑。 7轴瓦的结构。 第四节联轴器和离合器【教学重难点】1、 联轴器的功用、类型、特点及应用；2、 离合器器的功用、类型、特点及应用；3、 【教学方法】本节内容主要以预习为主，辅助教师对知识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】一、联轴器功用：机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。 l 刚性联轴器1、凸缘联轴器 2、套筒联轴器 l 挠性联轴器1、十字轴万向联轴器2、滑块联轴器3、齿轮联轴器4、弹性套柱销联轴器5、弹性柱销联轴器二、离合器作用：连接两轴，使其一起转动并传递转矩。在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。也可用于过载保护等。 1、啮合式离合器2、摩擦式离合器3、齿形离合器 小结 1联轴器的结构、特点及应用。2离合器的结构、特点及应用。3联轴器和离合器的主要功用及区别。- 11 -
