第八章軸與軸承

8.1軸

［章節(jié)名稱］

軸

［教材版本］

欒學鋼，趙玉奇，陳少斌主編，機械基礎（多學時，第2版），高等教育出版社，2019。

［教學目標與要求］

一、知識目標

1.了解軸的結(jié)構(gòu)、分類、常用材料。

2.理解軸上零件的軸向和周向固定方法，熟悉軸的結(jié)構(gòu)工藝性。

二、能力目標

1.能夠合理選擇軸的材料氣

2.能夠正確分析軸上結(jié)構(gòu)設計的目的。

三、素質(zhì)目標

1.了解軸的功用和軸的常用材料。

2.能結(jié)合實際分析軸上各結(jié)構(gòu)的功用。

四、教學要求

1.熟悉傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸的區(qū)別，及軸的常用材料。

2.了解軸上零件的軸向和周向固定方法，及結(jié)構(gòu)工藝性。

［教學重點］

1.直軸的分類、功用和軸的常用材料。

2.軸的結(jié)構(gòu)要求及軸向和周向固定方法。

［難點分析］

軸上零件的固定方法，特別是結(jié)構(gòu)工藝性。

［教學方法］

講授法、實物教具演示、互動法、歸納法

［學生分析］

1.學生的實際知識較少，對于軸上零件的固定方法不易理解,尤其是結(jié)構(gòu)工藝性更難懂,

教學時應當配以課件或加工實況、實物，或生產(chǎn)安裝的教學錄像幫助學生理解軸的結(jié)構(gòu)。

【教學資源】

1.機械基礎在線開放課程.“中國職教MOOC”頻道，高等教育出版社。

2.課件、教具、實物。

［教學安排］

教學步驟：講授與教具或?qū)嵨镅菔窘徊孢M行，配以課件或加工實況錄像，穿插互動、提

問與設問，最后小結(jié)。2學時（90分鐘）

［教學過程］

一、導入新課（10分鐘）

機械零件是組成機器的最基本單元,生產(chǎn)中必須按圖紙的工藝要求生產(chǎn)出每?個合格零

件，然后再組裝成構(gòu)件和鞏器。因此必須熟悉常用零件的功用、結(jié)構(gòu)特點和加工工藝，才能

牛產(chǎn)出適應機器使用要求的零件。

常用零件分為通用零件和專用零件。專用零件指某些機器上特有的零件，如直升飛機上

的螺旋槳，輪船上的螺旋槳，內(nèi)燃機上的曲軸等。通用零件是指在各種設備上都共同具有的

零件，如螺釘、螺帽、軸、軸承、齒輪等。本單元介紹軸及軸承。

教師可演示實物，如有可能播放生產(chǎn)錄像，了解零件的生產(chǎn)過程。強調(diào)學習本章內(nèi)容要

注意貼近實際，聯(lián)系生產(chǎn)，

二、新課內(nèi)容（75分鐘）

1.軸的功用與分類特點

軸是機器中最重要的零件之一，主要起支承軸上零件并傳遞運動和轉(zhuǎn)矩的作用。這里注

意運動和轉(zhuǎn)矩的區(qū)別。

軸的分類主要分清傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸，一般的軸多為轉(zhuǎn)軸，可舉學生.能見到的例來說

明。如書上所舉的例子，或如下：

傳動軸：汽車方向盤的軸：電風扇的軸；

心軸：火車的車輪軸；

轉(zhuǎn)軸：大部分軸為轉(zhuǎn)軸，如自行車中軸、齒輪、帶輪的軸等等。

這里要注意的是三種軸的共同特點都應當以轉(zhuǎn)動的軸為前提，再按受力狀態(tài)來區(qū)分。

2.軸的常用材料

應介紹常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45（中碳鋼）和合金調(diào)質(zhì)鋼40Cr作軸的材料，但是選擇合

金調(diào)質(zhì)鋼時，必須進行熱處埋，才能發(fā)揮合金鋼的優(yōu)勢，否則合金鋼對應力的敏感性對他的

強度反而產(chǎn)牛.不利的影響,

3.軸的結(jié)構(gòu)

軸上零件的固定方法很多，分為軸向和周向固定兩神。

常用軸向固定的方法是鍵聯(lián)接，它具有可拆性，而且可以傳遞很大的扭矩，應用廣泛。

周向固定方法一般選用軸肩或軸套等，要根據(jù)實際恃況來決定，但要簡單方便可靠，易

于加工。因此，軸一般為階梯形狀。

教學時一定要結(jié)合課件或錄像、教具進行，否則枯燥無味，學生沒有興趣。或組織學生

進行一次拆裝實習，作實踐體會，親手感受。

軸的加工工藝性更難理解，工藝結(jié)構(gòu)要結(jié)合車工實習的內(nèi)容來講，請同學談自己實習加

工的體會，就比較好懂，中心孔是加工細長軸和為了下一道工序加工準備的；退刀槽是為了

加工螺紋時，防止撞壞零件左端面而設計的；越程槽是為了磨削后裝配零件能到位而設計的。

裝配工藝比較難懂，許多裝配工藝是為了方便裝配和準確定位而設計的。如30°大倒

角是為了順利安裝；兩個零件在軸向和徑向只能各有一人配合面，不可能使一個配合面同時

接觸兩個面。過度要求適得其反，實際上也是達不到要求的。這里要培養(yǎng)學生從實際的要求

為出發(fā)點來考慮問題，也就是理論要聯(lián)系實際。

教學中配合課件演示教學，可以提高效果。

三、小結(jié)（10分鐘）

1.按載荷方向直軸可以分為傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸三種，大多數(shù)軸為轉(zhuǎn)軸°

2.一般常見軸為45鋼，較重要的軸為40Cr經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。

3.軸上零件的固定方法可分為軸向固定和周向固定兩種。軸肩和鍵是常用的兩種方法，

具體要以實際而選用。

4.軸的加工工藝性是按加工需要確定的。

四、布置作業(yè)

練習朋

活動作業(yè)：找到一根軸，分析其工作時的受力狀況，判斷其是心軸、傳動軸或者是轉(zhuǎn)軸,

它的周向固定和軸向固定是怎么樣實現(xiàn)的？光軸最好加工，為什么通常制成階梯軸？

［課后分析］

8.2滑動軸承

【章節(jié)名稱】

滑動軸承

軸要正常工作，必須瘠它支承起來，還要保證軸能左支承件上正常轉(zhuǎn)動，這個零件就是

軸承。軸與軸承之間的相對轉(zhuǎn)動，從接觸面的摩擦狀態(tài)來分可以分成滾動摩擦和滑動摩擦，

因此把軸承分成了滑動軸承和滾動軸承。眾所周知，滾動摩擦的摩擦系數(shù)比滑動摩擦的摩擦

系數(shù)小，那為什么滑動軸承在工業(yè).上還有?定的用途呢？只要能存在的東西，必定有市場，

就會有存在的道理。這也是我們研究學習的地方。

三、新課教學

首先用實物讓學生認識滾動軸承和滑動軸承，有感性的認識，結(jié)合舉出實例?？梢詮膶?/p>

物結(jié)構(gòu)講起。

1.滑動軸承的分類、結(jié)構(gòu)和特點

（1）滑動軸承的分類

按受載方向分徑向滑動軸承和軸向滑動軸承。按軸系和拆裝的需要分整體式和對開式滑

動軸承。

（2）滑動軸承的結(jié)構(gòu)

（1）徑向式滑動軸承

①整體式滑動軸承

整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，但軸的拆裝不方便，磨損后軸承的徑向間隙無法

調(diào)整，適用于輕載、低速或間歇工作的場合。

②對開式滑動軸承

對開式滑動軸承結(jié)構(gòu)里雜，可以調(diào)整磨損造成的間隙，安裝方便，適用于中高速、重載

工作的機器。

（2）推力式滑動軸承

推力式滑動軸承由軸承座和止推軸徑組成。常用的軸頸結(jié)構(gòu)有空心式和環(huán)式，如圖

8-14o

2.軸瓦的結(jié)構(gòu)

軸瓦要求具有強度、剛度、散熱性、潤滑性。

（1）整體式軸瓦（軸套）

整體式軸瓦一般在軸套上開有油孔和油溝以便潤滑。軸承表面上安裝軸瓦以減少摩擦，

一般選用青銅。

（2）剖分式軸瓦

在上軸瓦開有油孔和油溝。油孔供油，油溝布油，均應開在非承載區(qū)。此處可以設問：

為什么下軸瓦上不開油溝槽呢？如果能保證處于液體潤滑狀態(tài)，即軸承的摩擦將處于最佳的

狀態(tài)，從理論上講，此時軸承不應有磨損，壽命無限長。

3.滑動軸承材料

滑動軸承的材料應滿足：耐磨一壽命長；減摩一摩擦系數(shù)小；抗膠合一兩金屬不易粘結(jié);

易磨合一兩金屬容易磨合3

常用作滑動軸承的材料基體選擇灰鑄鐵，它具有價格低、不變形、易鑄造的特點。為了

達到耐磨、減摩、抗膠合、易磨合，在軸徑處安裝軸瓦。軸瓦常用青銅、軸承合金（巴氏合

金）和粉末冶金。

4.滑動軸承的安裝和維護

安裝一軸與軸徑應轉(zhuǎn)動靈活，間隙合適；軸瓦油路暢通；對開式滑動軸承的上、下軸瓦

要比剖分面高0.1mm。要用實物或掛圖加以說明，或?qū)嵺`感受一下?；瑒虞S承的刮研技術要

求較高，必要時可結(jié)合實際作介紹，但已超綱。

四、小結(jié)

1.滑動軸承與滾動軸承的特點與應用場合，在重型設備中，大多采用滑動軸承，如大型

發(fā)電機組，萬噸巨輪，大型軋鋼機等，在精密機械中的主軸，如高速磨床的主軸等也采用滑

動軸承。它們都要求滑動軸承要處于液體潤滑狀態(tài)，這就要求軸承的安裝必須具有相當高的

水準。

2.滑動軸承的材料主要是青銅、軸承合金―

五、布置作業(yè)

活動作業(yè)：觀察并分析為什么家用風扇電機中的軸承，多安裝滑動軸承？

【課后分析】

8.3滾動軸承

【章節(jié)名稱】

滾動軸承

【教學目標與要求】

一、知識目標

1.了解滾動軸承的分類及結(jié)構(gòu)。

2.掌握滾動軸承的代號含義，能夠熟記常用軸承的代號。

3.能夠正確的拆裝與維護軸承。

二、能力目標

1.能夠掌握滾動軸承的優(yōu)點及應用場合。

2.能夠看懂滾動軸承代號的含義，并正確選用軸承。

三、素質(zhì)目標

L了解常用滾動軸承的特性。

2.能夠讀懂滾動釉承代號的含義。

四、教學要求

1.了解滾動軸承的功用、分類、特點。

2.熟悉滾動軸承代號的含義。

【教學重點】

1.滾動軸承的特點與應用場合。

2.掌握滾動軸承代號的含義。

【難點分析】

1.滑動軸承與滾動軸承的使用場合。

2.滾動軸承的代號含義。

【教學方法】

講授法，教具演示，講課中穿插討論與提問。

【教學資源】

1.機械基礎在線開放課程.“中國職教MOOC”頻道，高等教育出版社。

2.教具與實物。

【教學安排】

4學時（180分鐘）

【教學過程】

、作業(yè)講評（5分鐘）

根據(jù)軸類零件學生作業(yè)完成中存在問題進行講評，注意強調(diào)獨立完成，切勿抄襲。重點

表揚獨思考完成作業(yè)的少部分同學。

二、導入新課（5分鐘）

滑動軸承的摩擦系數(shù)較大，開始運轉(zhuǎn)時滑動摩擦阻刀較大，而滾動摩擦的摩擦系數(shù)比滑

動摩擦的摩擦系數(shù)小，起動容易，所以在大量的場合中滾動軸承的應用比滑動軸承更加廣泛。

二、新課教學

1.滾動軸承的結(jié)構(gòu)

用實物和掛圖、動畫表示滾動軸承的結(jié)構(gòu)，使學生對滾動軸承的結(jié)構(gòu)有感性的認識。

這里主要掌握基本結(jié)構(gòu)，即由內(nèi)外座圈，滾動體和保持架組成。滾動體的結(jié)構(gòu)決定了軸

承的特性，因此應當作為重點來講解?，區(qū)分出軸承的承載和轉(zhuǎn)速特點。

2.滾動軸承的分類

可按承我方向、滾動體形狀以及是否可調(diào)心來分：

按承載方向一主要承載徑向載荷的向心軸承；主要承載釉向載荷的推力軸承。

按滾動體形狀一分球和柱兩類，又可分成圓柱和圓錐。

按可調(diào)心一分調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。

3.滾動軸承的代號

代號的含義是學習的重點內(nèi)容，必須要求記住類別、直徑系列和內(nèi)徑的表示方法，其余

內(nèi)容懂得去杏相關手冊即可?以了。類別中必須記住常用的深溝球軸承6、圓錐滾子軸承3和

推力軸承5三種代號；直徑系列要記住2、3、4即輕、中、重型；寬度系列要記住0、1、2

即窄、正常、寬型系列；內(nèi)徑要求記住尾數(shù)乘以5為實際內(nèi)徑，但還必須記住00—03的特

殊尺寸。該段內(nèi)容是本節(jié)學習重點，要反復結(jié)合練習冊來練習，達到牢記。

4.滾動軸承的安裝與維護

滾動軸承內(nèi)圈與軸選用較緊的過渡配合；外圈與座孔選用較松的過渡配合。安裝時借用

紫銅棒敲入，不能用手?錘空接敲打滾動軸承；或用加熱方法套入內(nèi)圈；安裝推力軸承時注意

分清標準內(nèi)孔的座軸承圈分為大小二個內(nèi)圈，大圈的內(nèi)孔尺寸比小圈的內(nèi)孔大0.2mm,應貼

緊安裝在靜止的支座上；小圈安裝在轉(zhuǎn)動的軸上，貼緊轉(zhuǎn)動軸的端面上，與軸一起轉(zhuǎn)動。從

外觀上看，大圈的內(nèi)孔比較粗糙，安裝時千萬不能出錯，否則軸承很快就會損壞，而且也不

起支承的作用。

為保證滾動軸承的使用壽命，必需給予足夠的潤滑劑。如果軸承選用脂潤滑，則油脂的

用量不耍超過軸承空腔的2/3。油脂過多將形成運動阻力。

安裝軸承盡量使用專用工具，可保證軸承的安裝質(zhì)量和使用壽命。用手錘敲打時，防止

損壞軸承，注意安裝到位，防止出現(xiàn)歪斜。拆卸滾動軸承時常