滚动轴承和滑动轴承教案

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。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。接触角a: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α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(a=0)和角接触向心轴承(0<a<45)推力轴承又可以分为轴向接触轴承(a=90)和角接触推力轴承(45<α<90)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。径的毫米数除以5的商数表示；内径为10,12,15,17mm的轴承内径代号分别为00,01,02,03;内径为22,28,32mm和尺寸等于或大于500mm的轴承，其内径代号直接用公称内径毫米数表示，但在与尺寸系列代号之间用“/”分开；内径小于10mm的轴承内径代号表示方法可查阅GB272/T—93。前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代L——可分离轴承的可分离内圈或外圈如LN207K——轴承的滚动体与保持架组件K81107后置代号反映轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8组代号。内部结构代号——反映同-类轴承的不同内部结构在选择轴承类型时，根据轴承的结构及性能特点，选择合理的类型。轴承承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依3、载荷性质球轴承比滚子轴承有较高的极限转速，高速或要求旋转精度高时，应优先选用球轴承。高速轻载时，宜选用超轻，特轻或轻系列轴轴承内外圈轴线间的偏斜角应控制在极限值之内，否则会增加轴承的附加载荷而使其(1)寿命第二节滚动轴承相关计算教学目标(一)能力目标2.具有组合设计的能力(二)知识目标1.掌握滚动轴承的基本额定寿命、基本额定动载荷及寿命计算教学内容教学方法与手段3、磨损(2)基本额定寿命(3)基本额定动负荷轴承的基本额定寿命为一百万(10⁶)转时所能承受的最大负荷为轴承的基本额定动负荷，定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P。基本额定静载荷C₀:取决于正常运转时轴承允许的塑性变形量，即受载最大的滚动体与滚道接触处中心处引起的接触应力达到一定值精度高一一→低1、周向固定方法：轴承内圈与轴颈配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔配合采用基轴制，并选择合适的配合。1)轴肩3)轴端档圈+紧固螺钉一n较大、A中等5)开口圆锥紧定套+圆螺母和止动垫圈—适于光轴上球面轴承。1、双支点单向固定(两端固定式)3、两端游动调节垫片调节压盖安装轴承的轴承座孔处的壁厚应适当加大或设加强肋，保证支承刚用加强助增强轴承座孔的刚性轴承预紧方法：在轴承外圈(或内圈)之间加金属垫片或将外圈(或内圈)磨窄来实现，(一)轴承的润滑1、脂润滑2、油润滑(二)轴承的密封密封的目的：防止灰尘、水分和杂物侵入轴承内1、接触式密封——适于低速，为防止磨损，要求接触处表面粗糙度小于R1.6～0.8①毡圈密封——轴承盖上梯形槽内放置矩形剖面细毛毡，适合于V<4～5m/s,轴承脂润滑的密封②橡胶油封(标准件、较常用)——耐油橡胶制唇形密封圈靠弹簧压紧在轴上，唇向外—防灰法，唇向里—防油流失，组合放置—同时起防灰和防油流失的作用。油封有：J型、U型和0型，适合于v<12m/s2、非接触式密封——与轴不直接接触，适合于高速①油沟密封(间隙密封)——轴与盖之间约0.1~0.3mm间隙，盖上车出沟槽，槽内充满润滑脂，结构简单，适于v<5~6m/s②甩油密封——轴上开沟槽，将欲外流的油沿径向甩开，再经轴承盖上集油腔及油孔流回轴承；挡油环式甩油盘—利用离心力甩去档油环上的油，让其流回油箱内，以防油冲③曲路密封(迷宫密封)——将旋转和固定的密封零件间的间隙制成曲路形式，缝隙间填入润滑脂，加强密封效果——密封效果较好，适于油和脂沟滑v<30m/s3、组合式密封——采用两种以上的密封形式组合在一另外，某些标准密封轴承——如单面或双面带防尘盖(-RZ)和密封盖的轴承，由于装配时已填入了润滑脂，∴无需维护或再加密封装置——应用日趋广泛。教学目标(一)能力目标1.会判断滑动轴承的类型；熟悉其主要结构(二)知识目标2.熟悉滑动轴承的典型结构教学内容教学的重点与难点教学方法与手段按承载分：向心轴承(受Fr);推力轴承(受Fa)按润滑状态分：流体润滑轴承；非流体润滑轴承；无润滑轴承(不加润滑剂)2、滑动轴承的特点及应用(一)向心滑动轴承2、剖分式滑动轴承由轴承座，轴承盖，剖分轴瓦(附轴承衬)、双头螺柱(调整垫片)等，轴瓦表面有油沟，油通过油孔、油沟而流向轴颈表面，轴瓦一般水平部分，也有倾斜部分。(二)推力滑动轴承轴瓦的形式：整体式、剖分式结构：单金属；双金属(有轴承衬1～2层);三金属；钢—青铜—轴承衬整体式轴瓦——轴套部分式轴瓦：厚壁轴瓦(铸造形成)、薄壁轴瓦(用双金属板连续轧制，质量好，成本低，但轴瓦刚性差—在汽车发动机、柴油机上应用广泛)。轴承衬厚度S<0.5mm时，可不做沟槽实践证明，衬厚度愈薄(S<0.36mm)轴承合金的疲劳强度愈高；∴轴承衬要尽可能做(1)烧结、喷涂和轧制(2)浇注(3)刷度油槽(沟)——用来使润滑油散布到轴颈表面：轴向油槽；周向油槽(1)润滑油应从油膜压力最小处输入轴承。(2)油槽(沟)开在非承载区，否则会降低油膜的承载能力。(3)油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失。(4)水平安装轴承油槽开半周，不要延伸到非承载区，全周油槽应开在轴承端高处。油室——使润滑油沿轴向均匀分布，同时起到贮油、稳定供油和改善轴承散热条件的滑动轴承的主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏等对轴承材料的要求：良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；良好的顺应性，嵌入性和磨合性；足够的强度和必要的塑性；良好的耐腐蚀性、热化学性能(传热性和热膨胀性)和调滑性(对油的吸附能力);良好的工艺性和经济性等。常用材料：金属材料；粉末冶金；非金属材料(1)金属材料1)铸铁：灰铁：球铁(中有游离的石墨能有润滑作用)——性能较好，适于轻载、2)轴承合金(又称巴氏合金或白合金)——由锡(Sn)、铜(Pb)、锑(Sb)、铜3)铜合金4)铝基合金——强度高、耐磨性、耐腐蚀和导热性好：低锡—用于高速中小功率柴油机轴承；高锡—用于高速大功率柴油机轴承。(一)滑动轴承的摩擦状态1、干摩擦2、边界摩擦(边界润滑)(二)润滑剂及其性能指标1、润滑剂的作用降低摩擦，减小磨损外，还起到冷却、降温，减缓锈蚀，缓冲吸振、清污和密封等作2、润滑剂的种类(1)润滑油(2)润滑脂(3)固体润滑剂3、润滑剂的性能指标(1)润滑油的性能指标：1)动力粘度n2)运动粘度v——动力粘度n与同温度下该液体的密度p的比值3)条件粘度(相对粘度)一恩氏粘度”Et(2)润滑脂的性能指标1)锥入度——表示润滑脂稀周度的指标，是润滑脂的一项主要指标，润滑脂牌号即为其针入度的等级，牌号越小，针入度等级越高。2)滴点——反映润滑脂的耐高温性能，润滑脂的工作温度应低于滴点20~30℃。3)安全性——反映润滑脂在贮存和使用过程中维持润滑性能的能力，包括抗水性，抗氧化性和机械安全性。5、非液体摩擦滑动轴承的计算(一)向心滑动轴承的计算1、限制平均比压P目的：限制pv是控制轴承温升，避免边界膜的破裂。3、限制滑动速度v目的：当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦加速磨损。(二)推力滑动轴承的计算1、限制轴承平均比压p6、液体摩擦滑动轴承简介液体动压轴承液体静压轴承(一)动压承载油膜形成条件(二)液体动压向心轴承流体动力润滑的工作过程：起动、不稳定运转、稳定运转三个阶段第四节机械的润滑与密封(一)知识目标(二)能力目标(三)素质目标1.了解润滑的作用，能够区分油润滑和脂润滑的特点及2.熟悉油或脂的选择原则。了解几种常用的润滑装置及特点。掌握轴承的润2.掌握常用的几种润滑方式的特点。熟悉轴承的润滑剂的选择方法。教学方法学生分析否则单纯讲授不会有兴趣，多设疑问如把脂或油润滑互换在实际中可否行的通?教学过程安排一.检查旧课掌握情况及讲评作业二.导入新课设问：机器为什么要加入润滑油?润滑剂有哪几种?各有什么特性?润滑的方法又有哪些?同学们肯定回答不全，也许只了解皮毛，从此引入今天要讲的内场合，对于油要了解运动粘度对温度的影响，说明普通机稀些，如选用L-AN22,而夏天要选用较稠些的油，如L-AN32;对于脂润滑要了解常用钙基与钠基的区别，为什么常用钙基润滑脂为多?其区别在于使用条件，2.润滑的方法及装置方式很多，以简单方便为首选，书中还缺少目前数控机床常用的自动定时润滑装置，这些都必须根据实际工作环境来选择；但要熟悉3.密封装置分动静密封二大类，而动密封又分为接触式和非接触式两种，具体的方法还有很多，在实际中只要能达到使用条件的