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平泉县职教中心机械基础课精品教案
内圈装在轴径上，与轴一起转动。
外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。
内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。
保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之
滚动轴承是利用滚动摩擦原理设计而成的支承部件。
与滑动轴承相比，滚动轴承具有如下特点：摩擦系数小，启动灵活，效率高，润滑方便；
特点：主要以承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的性能，可承受较大的轴向载荷。
轴（外壳）的轴向位移限制在轴承的轴向游隙限度内。
α
接触角a=25。
一、滚动轴承的选用将直接影响到机器的结构尺寸、工作的可靠度和经济性。
选用的原则：
1、载荷的大小、方向和性质
载荷平稳而且较小，应选用球轴承。
反之，选用滚子轴承
受力：只受径向力------向心轴承
只受轴向力------推力轴承
同时受径向力-受轴向力-----向心推力轴承
2、轴承的转速
轴承的转速越大，离心力越大，轴承的磨损越大
每种轴承都有一个相应的极限转速。
极限转速：球轴承比滚子轴承大。
高速------球轴承
低速------滚子轴承
3、对轴承的特殊要求
工作时，如果弯曲变形较大，应选调心轴承
尺寸受限制时，选轻系列或滚针轴承
经常拆卸的场合，选内外圈可分离的轴承4、经济性
普通比特殊便宜
球轴承比滚子便宜
精度低比精度高的便宜
二、滚动轴承的失效形式：
1、疲劳点蚀
2、永久变形
3、磨损和碎裂。
第十三章 滚动轴承学时分配：6（一）教学要求1、掌握滚动轴承的主要类型、特点和代号；2、能进行滚动轴承的失效分析；3、能正确选择滚动轴承类型及进行寿命计算；4、了解滚动轴承的润滑、密封及组合设计。
（二）教学的重点与难点重点：滚动轴承类型选择；滚动轴承部件的组合设计。
难点：滚动轴承疲劳寿命计算，角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向载荷计算。
（三）教学内容一、滚动轴承的特点滚动轴承由于是滚动摩擦，∴摩擦阻力小，发热量小，效率高，起动灵敏、维护方便，并且已标准化，便于选用与更换，因此使用十分广泛。
1、滚动轴承的构造标准滚动轴承的组成：内圈1、外圈2、滚动体3（基本元件）、保持架4一般内圈随轴一起回转，外圈固定（也有相反）内外圈上均有凹的滚道，滚道一方面限制滚动体的轴向移动，另一方面可降低滚动体与滚道间的接触应力。
保持架能使滚动体均匀分布以避免滚动体相互接触引起磨损与发热（图13-3） 2、滚动轴承的材料内、外圈、滚动体；GCr15、GCr15-SiMn 等轴承钢，热处理后硬度：HRC60~65 保持架：低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯 3、滚动轴承的特点优点：1）f 小起动力矩小，η高；2）运转精度高（可用预紧方法消除游隙）；3）轴向尺寸小；4）某些轴能同时承受Fr 和Fa ，使机器结构紧凑；5）润滑方便、简单、易于密封和维护；6）互换性好（标准零件）缺点：1）承受冲击载荷能力差；2）高速时噪音、振动较大；3）高速重载寿命较低；4）径向尺寸较大（相对于滑动轴承）应用：广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。
二、滚动轴承的类型与选择1、滚动轴承的主要类型与特点接触角α——外圈与滚动体接触处的法线与垂直于轴线的平面的夹角。
类型——按承载方向：向心轴承——︒=0α，主要承受径向载荷，可受一定Fa ，如深沟球、圆柱滚子轴承等，1、4、6、N 、NA 、2调心滚子等推力轴承——︒=90α5（推力球），8（推力圆柱滚子）向心推力轴承——︒<<︒900α：︒<<︒450α—向心角接触轴子（0、3、7） ︒<<︒9045α—推力角接触轴承，2（推力调心滚子轴承）按滚动体形状：球~——承载能力低，极限转速高 滚子~——承载能力高，极限转速低注意代号结构特点：承受载荷的大小，方向，极限转速高低，是否有调心性能等 特别注意最常用几种①深沟球轴承（向心球轴承）——6（0）主要承受径向载，也可受一定双向轴向载荷，f 小精度高，结构简单，价格低，最常用。
轴承的功用和类型一、轴承功用轴承是机器中用来支承轴和轴上零件的重要零部件它能保证轴的旋转精度减小转动时轴与支承间的摩擦和磨损。
二、轴承的类型和特点滑动轴承根据工作时，摩擦性质不同，轴承可分为滚动轴承向心轴承按所受载荷方向不同，可分为推力轴承和向心推力轴承液体摩擦轴承其中对滑动轴承按润滑状态不同，又可分为非液体摩擦轴承。
滚动轴承具有摩擦力矩小，易起动，载荷，转速及工作温度的适用范围较广，轴向尺寸小，润滑维修方便等优点，滚动轴承已标准化，在机械中应用非常广泛。
滑动轴承结构简单，易于制造，可以剖分，便于安装，对于大直径和很小直径的滑动轴承，价格便宜。
在高速、重载、高精度和结构要求剖分的场合，显示出比滚动轴承更大的优越性。
因而，在汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。
另外，在低速而带有冲击的机器中，如水泥搅拌机，破碎机等也常采用滑动轴承。
滑动轴承的缺点是：润滑的建立和维护要求较高，润滑不良会使滑动轴承迅速失效，且轴向尺寸较大。
轴瓦结构和轴承材料一、轴瓦的结构：整体式、剖分式和分块式轴瓦三种，整体式轴瓦用于整体式没动轴承，剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承，分块式轴瓦一般用于大型滑动轴承中。
为了改善和提高轴瓦的承载性能，常在轴瓦工作表面浇铸一层减摩材料，这层金属材料称为轴承衬或轴衬，其厚度一般为0.5—6mm。
（a）整体式轴承（b）剖分式轴承（C）分块式轴承二、油孔和油沟为了使润滑油能流到轴承整个工作表面上，轴瓦的内表面需开出油孔和油沟，油孔和油沟不能开在承受载荷的区域内，否则会降低油膜承载能力。
油沟的长度一般取轴瓦宽度的80%。
三、轴瓦与轴衬材料轴瓦与轴戏直接接触并产生相对运动，其主要失效形式是磨损和胶合。
因此要求轴瓦材料应具有下列性能：有一定的强度，较好的塑性、减摩性和耐磨性，良好的跑合性、加工工艺性和散热性等。
常用的轴瓦材料有：锡锑轴承合金、锡青铜、黄铜、铝合金、铸铁。
（完整word版）滚动轴承和滑动轴承教案.doc第⼀节滚动轴承简介教学⽬标（⼀）能⼒⽬标能判断常⽤滚动轴承的类型；理解其代号的含义；会选⽤滚动轴承（⼆）知识⽬标1.了解滚动轴承的类型、特点，掌握滚动轴承的代号2.掌握滚动轴承的选择教学内容滚动轴承的类型、代号及选⽤教学的重点与难点重点：滚动轴承的类型、特点及代号。
难点：滚动轴承类型的选择。
教学⽅法与⼿段采⽤多媒体教学（加动画演⽰），结合教具，提⾼学⽣的学习兴趣。
⼀、轴承的功⽤和类型轴承的功⽤：⽀承轴及轴上的旋转零件，使其回转并保证⼀定的旋转精度，减少相对摩擦和磨损。
轴承的分类：按摩擦的性质分，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。
⼆、滚动轴承的组成、类型及特点1、滚动轴承的组成滚动轴承⼀般由外圈、内圈、滚动体和保持架所组成。
2、滚动轴承的基本类型及特点接触⾓α：滚动体与外圈内滚道接触点的法线⽅向与轴承径向平⾯所夹的⾓。
滚动轴承按能承受的负荷⽅向或公称接触⾓不同，可分为向⼼轴承和推⼒轴承。
向⼼轴承⼜可以分为径向接触轴承（α＝ 0）和⾓接触向⼼轴承（0＜α＜ 45）推⼒轴承⼜可以分为轴向接触轴承（α＝90）和⾓接触推⼒轴承（45＜α＜ 90）径向接触轴承：只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；⾓接触向⼼轴承：既能承受径向载荷，也能承受⼀定的轴向载荷；轴向接触轴承：只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷；⾓接触推⼒轴承：既能承受轴向载荷，也能承受⼀定的径向载荷三、滚动轴承的代号滚动轴承是标准件，GB272／ T-93 规定了轴承代号的表⽰⽅法。
轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分构成。
1、基本代号由类型代号、尺⼨系列代号和内径代号组成。
类型代号由⼀位( 或两位 ) 数字或英⽂字母表⽰，其相应的轴承类型参阅设计⼿册。
尺⼨系列代号由两位数字组成。
前⼀个数字表⽰向⼼轴承的宽度或推⼒轴承的⾼度；后⼀个数字表⽰轴承的外径。
直径系列代号为 7 表⽰超特轻； 2 表⽰轻； 3 表⽰中； 4 表⽰重； 5 表⽰特重；宽度系列代号为8、9 表⽰超轻；0 表⽰窄型；0、1 表⽰特轻；1 表⽰正常； 2表⽰宽；3、 4、 5、6 表⽰特宽。
教学内容及过程备注 一、组织教学学生按时进入教室，师生相互问好 检查学生出勤情况，开始上课二、引入新课轴承在生产、生活应用非常广泛，遍及日用家电、交通运输等产品中，轴承有什么功能呢？三、讲授新课1、滚动轴承的结构滚动体：滚动体保持架：外圈滚动体保持架内圈内圈外圈2、滚动轴承的类型调心球轴承调心滚子轴承推力调心滚子轴承圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承深沟球轴承角接触球轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承3、滚动轴承的代号①、基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸轴承类型代号：尺寸系列代号：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、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。
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。
②、前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、滚动轴承类型的选择轴承所受载荷的大小、方向和性质轴承转速的高低支承刚度结构状况5、滚动轴承的安装、润滑与密封①、滚动轴承的轴向固定一般情况下，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。
第一节滚动轴承简介✧教学目标（一）能力目标能判断常用滚动轴承的类型；理解其代号的含义；会选用滚动轴承（二）知识目标1.了解滚动轴承的类型、特点，掌握滚动轴承的代号2.掌握滚动轴承的选择✧教学内容滚动轴承的类型、代号及选用✧教学的重点与难点重点：滚动轴承的类型、特点及代号。
难点：滚动轴承类型的选择。
✧教学方法与手段采用多媒体教学（加动画演示），结合教具，提高学生的学习兴趣。
一、轴承的功用和类型轴承的功用：支承轴及轴上的旋转零件，使其回转并保证一定的旋转精度，减少相对摩擦和磨损。
轴承的分类：按摩擦的性质分，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。
二、滚动轴承的组成、类型及特点1、滚动轴承的组成滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架所组成。
si nt he i rb ei n ga re go od fo rs o 螺纹孔2、 滚动轴承的基本类型及特点接触角α：滚动体与外圈内滚道接触点的法线方向与轴承径向平面所夹的角。
滚动轴承按能承受的负荷方向或公称接触角不同，可分为向心轴承和推力轴承。
向心轴承又可以分为径向接触轴承（α＝0）和角接触向心轴承（0＜α＜45）推力轴承又可以分为轴向接触轴承（α＝90）和角接触推力轴承（45＜α＜90）径向接触轴承：只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；角接触向心轴承：既能承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷；轴向接触轴承：只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷；角接触推力轴承：既能承受轴向载荷，也能承受一定的径向载荷三、滚动轴承的代号滚动轴承是标准件，GB272／T-93规定了轴承代号的表示方法。
轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分构成。
1、 基本代号由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。
类型代号由一位(或两位)数字或英文字母表示，其相应的轴承类型参阅设计手册。
尺寸系列代号由两位数字组成。
前一个数字表示向心轴承的宽度或推力轴承的高度；后一个数字表示轴承的外径。
直径系列代号为7表示超特轻；8、9表示超轻；0、1表示特轻；2表示轻；3表示中；4表示重；5表示特重；宽度系列代号为0表示窄型；1表示正常；2表示宽；3、4、5、6表示特宽。
【课题编号】
16—8.2
【课题名称】
滚动轴承的类型选择、失效形式、组合结构与润滑、密封
【教学目标与要求】
一、知识目标
1.了解滚动轴承类型的选择方法和失效形式。
2.了解滚动轴承的组合结构及润滑剂的选用，润滑方式及密封方法。
二、能力目标
1.能正确选择轴承的类型。
2.能选择合理的轴承结构、配合、公差和安装调整轴承。
3.能选择正确的润滑剂和润滑方式。
三、素质目标
1.了解选择滚动轴承类型的依据和润滑剂的选择方法。
2.了解轴承的结构对轴承使用中的影响。
四、教学要求
1.会选择轴承类型、配合、公差，轴承的轴向固定与轴系的支承结构。
2.会正确安装、调整和预紧轴承。
3.会正确选择润滑剂及润滑方式。
【教学重点】
1.滚动轴承的类型选择与轴承的装卸、调整。
2.润滑剂的选择。
【难点分析】
1.由于学生缺少实践经验，对滚动轴承的轴向固定和轴系支承结构不易理解，需要作详细讲解。
2.套环的轴承组合结构首先要看懂装配图，这对读图水平不高的学生有较大的难度，首先要把装配图读懂，才能讲好组合结构的调整方法。
轴承的预紧方法也比较难懂，要先明白预紧的目的，才能懂得预紧的方法。
【分析学生】
读懂装配图是讲好滚动轴承的轴系支承结构和调整的关键，需要给学生一定的读图时间。
预紧的作用要联系到轴承工作时会发热使间隙变大，为了保证正常游隙和工作精度，需要给予预紧。
【教学思路设计】
对组合机构和密封与润滑装置的内容，先识好图是讲好课的前提，所以应当让学生把图样看清楚，识图成了重点。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、类型选择
1. 按载荷的大小、方向和性质
载荷大，用滚子轴承；载荷小，用球轴承。
承受径向力为主的选
用深沟球轴承；承受轴向力为主的选用推力轴承；如果既有径向又有轴向载荷的同时作用，以径向力为主，可选用深沟球轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承，根据轴向力的大小来选择接触角的大小；也可选用径向和轴向两种轴承的组合。
2. 按转速大小
转速高，选用球轴承；转速低，选用滚子轴承。
只要转速在各类轴承选用的极限转速之内均可以使用。
3. 自动调心性能
当两轴承的支承点跨距较大，或支承点不在同一水平面上，为适应内外圈轴线可能有较大的偏斜，应选用自动调心轴承。
4. 精度
精度越高，其制造成本越高，以能满足精度要求为原则选择低精度的轴承，以降低成本。
二、失效形式
1.疲劳点蚀
轴承受到径向力作用时，其载荷由下半圈的滚动体来承担，其中最低点处的滚动体受载荷最大。
滚动体随轴承的转动，受载荷的位置和大小也随之变化，表现为周期性循环变化的应力状态。
在润滑条件良好的条件下，点蚀是失效的主要形式，常发生在闭式齿轮传动的轴承中。
2.塑性变形
当轴承的转速较低，且载荷较大，局部应力超过材料的屈服极限
时，滚动体或座圈将产生永久性的塑性变形，使轴承不能正常工作。
三、组合结构
1. 单个轴承的轴向固定
如图8—16、17所示为常用几种轴向固定方法，各有特点，应按照工作环境来选择。
2. 支承的结构形式
指如何固定轴系轴承的轴向位置，保证轴系部件能正常工作。
一对轴承有4个端面，可分为三种方法来固定。
（1）两端单向固定如图8—18所示，两端的轴承仅各固定一个端面，另一个端面可游动。
（2）一端固定，一端游动
指轴系两端的轴承只固定其中一端轴承的左右两面，而另一端轴承的左右两面都不固定，如图8—19。
（3）两端轴承都不固定
如图8—20所示，由于人字齿轮的齿向已经控制了轴的轴向位置，不可能再作轴向移动，控制其位置已无意义。
这种方法仅适应与人字齿轮。
四、配合
由于滚动轴承已经由专业厂家生产，所以与其相配合的轴和孔应当分别选用基孔制和基轴制，常用轴径用公差n6、m6、k6和js6,座孔选用J7、Js7、H7和G7，依松紧要求确定。
五、滚动轴承的装拆
成批装配的滚动轴承应配以相应的装配工具，如图8—21a），或者将轴承放入80º左右的柴油中加热，利用热胀的原理来表现装配，但要防止过烧，轴承不要和容器底部接触。
对于单个轴承可用铜棒和手锤敲入，但受力要均匀，保证装配准确到位。
拆卸轴承时应选专用拆卸器，如图8—21b）。
六、轴系位置的调整
对于圆锥齿轮传动，为了保证锥点重合，需要调整轴系位置。
如图8—23所示，轴系零件安装在套环上，靠调整垫片的厚度来控制整个轴系部件的轴向位置。
七、预紧
滚动轴承运转时，内外圈必定发热发胀，使轴承的间隙变大，导致传动精度变低，为了保证传动的精度，克服热胀以后的间隙变大，装配时预先给轴承一定的轴向预紧力，称此方法为预紧。
预紧的方法有两种，图8—24a）为加垫片预紧；图8—24b）为磨薄内、外圈预紧；图8—25的方法和8—24b）的方法相似。
八、润滑剂
分为油和脂两种。
常用矿物油，以粘度为性能主要指标。
冬季用粘度较低的油，如L – AN22，常称20号油；夏季天热用粘度较高的L-AN32,常称30号油。
油脂是在油中加入稠化剂制成，不易流失，使用于不方便润滑和不能采用油润滑的场合。
九、润滑方式
油润滑的方式很多，如图8—26、27、28所示，根据工作条件来选择油杯滴油、浸油、飞溅或压力循环润滑方式。
脂润滑常用旋转杯盖压入油脂的方法润滑方式，如图8—29。
十、轴承的密封
其作用是防止润滑剂外泄和杂质内侵。
分接触式密封和非接触密封二种，见图8—30、31。
十一、小结
1.轴承的选择依载荷、转速的大小来决定。
2.常见的失效形式是点蚀和塑变，长时间使用后也出现磨损。
3.组合结构包括单个和轴承的轴向定位、配合、装拆、调整和预紧等内容。
4.润滑剂分为油和脂两种，油的应用较广。
润滑的方式有许多种，依条件而定。
5. 密封是防止润滑剂外泄及杂质内侵，分接触式和非接触式二种。
十二、布置作业
P152 8-5、6、7、9。
