《机械基础》第三章节轴系零部件
机械工业版《机械基础》轴教案(表格式(1)
机械工业版《机械基础》轴教案(表格式一、教学内容本节课我们将学习机械工业版《机械基础》第三章第二节：轴的内容。
详细内容包括轴的定义、分类、功能及其在机械系统中的应用；重点掌握轴的结构特点、材料选用原则及轴的强度计算。
二、教学目标1. 理解并掌握轴的基本概念、分类及功能。
2. 学会分析轴的结构特点及材料选用原则。
3. 掌握轴的强度计算方法。
三、教学难点与重点教学难点：轴的强度计算。
教学重点：轴的结构特点、材料选用原则及轴的强度计算。
四、教具与学具准备1. 教具：挂图、实物模型、PPT课件。
2. 学具：教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入：展示实际工程中的轴的图片，引导学生思考轴的作用及重要性。
2. 基本概念：讲解轴的定义、分类及功能。
3. 结构特点：通过挂图和实物模型，分析轴的结构特点及材料选用原则。
4. 例题讲解：讲解轴的强度计算方法，通过示例进行演示。
5. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述轴的定义、分类及功能。
（2）分析轴的结构特点及材料选用原则。
（3）计算题：已知一轴的直径、材料及承受的扭矩，计算轴的扭转强度。
2. 答案：（1）答案略。
（2）答案略。
（3）解答过程如下：根据扭转强度计算公式：τ = T / (Wp d)其中，τ 表示扭转应力，T 表示扭矩，Wp 表示轴的扭转截面模量，d 表示轴的直径。
代入已知数据进行计算，得出扭转强度。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：关注学生在课堂上的学习情况，针对学生的掌握程度，调整教学方法。
2. 拓展延伸：引导学生了解轴在实际工程中的应用，如汽车、机床等行业，激发学生的学习兴趣。
布置研究性学习任务，让学生深入探讨轴的优化设计方法。
重点和难点解析1. 轴的强度计算。
2. 轴的结构特点及材料选用原则。
3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习。
详细补充和说明：一、轴的强度计算轴的强度计算是本节课的教学难点，涉及到扭转强度的计算。
机械基础轴类零件
2 1 错误分析图
3 正确结构图
错误原因： 1 — 缺少键联接，齿轮未周向固定； 2 — 轴头配合长度等于齿轮轮毂宽度，齿轮固定不可靠； 3 — 轴端无倒角，轴承不便安装。
连轴齿轮
齿轮
1
2
3
2 正确结构图
错误分析图
错误原因： 1 — 连轴齿轮两端无倒角轮廓线；
2 — 齿轮左右两端均未轴向固定；
F
等强度
阶梯轴
一、轴上零件的布置
轴颈：装轴承处 组成 轴头：装轮毂处 尺寸= 轴承内径； 直径与轮毂内径相当；
轴身：联接轴颈和轴头部分。
典型轴系结构
轴承盖 滚动轴承 齿轮 滚动轴承 轴承盖 键槽 联轴器
轴颈
轴身
轴头
轴颈
轴身
轴头
装配方案的比较：
二、各轴段直径和长度的确定 1、d：由载荷→dmin→由结构设计要求确定各段的d。 2、L：由轴上零件相对位置及零件宽度决定，同时考虑： 1）轴段长比轮毂宽小2~3mm——可靠定位。 2）传动件、箱体、轴承、联轴器等零件间距离(查手册)。
装”（“背对背”安装），轴承外圈窄边不应固定，而
外圈宽边应予固定； 5．齿轮无法装拆； 6．键槽应与联轴器处 键槽设置在同一方位上， 且键顶部与轮毂键槽之 间应有间隙,键应局部 剖开； 2 6 1 3 4 5 4 3
锥面
止动垫片
螺钉 轴端挡圈
5．圆螺母与止动垫圈----固定可靠，可承受较大的轴向力， 但需切制螺纹和退刀槽，会削弱轴的强度。常用于轴上两零件 B 间距较大处，也可用于轴端。 圆螺母
l
止动垫圈
注意：零件宽度B > 轴长度l ，取l = B-（2~3）mm
机械基础 第3章 链传动
一、滚子链
3. 滚子链的标记
二、齿形链简介
三、链传动的失效及润滑
1. 链传动的失效形式
三、链传动的失效及润滑
2. 链传动的润滑
1) 良好的润滑可缓和冲击、减轻磨 损、延长链条的使用寿命。
使用张紧轮自动张紧
链传动的布置与张紧
使用张紧轮定期张紧
谢谢观看
《机械基础》第三章第二节
垂直布置
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
水平布置 倾斜布置
倾斜布置：水平布置无法实现时， 倾斜布置应使倾斜角φ应小于45°。
垂直布置
水平布置和倾斜布置的紧边均位于上方较好，可使链节和链轮 轮齿顺利地进入和退出啮合，保证链轮的顺利运转。
链传动的布置与张紧
链传动布置
按两链轮中心 线的位置
第3章 链传动
链传动的类型
《机械基础》第三章第一节
一、滚子链
1. 滚子链的结构
一、滚子链
2. 滚子链的主要参数
(1) 节距 节距是指链条相邻 两销轴中心线之间的距离, 以符号 p 表示, 如图3-9 所示。
一、滚子链
(2) 节数 滚子链的长度用节数来表示, 链节数应尽量选取偶数, 以便连接时正好使内链板和 外链板相接。
水平布置 倾斜布置
垂直布置
垂直布置：链条下垂量大，链 轮有效啮合齿数少，应让上下两轮 错开，或用张紧轮。
链传动的布置与张紧
2、链传动的张紧
链传动张紧的目的主要是为了避免链条垂度过大产生啮合不良和链条 振动现象，同时也为了增加链条的包角。
机械基础 支撑零部件ppt课件
皮碗密封
毡圈密封
实操训练
一、训练任务
齿轮轴的拆装。
二、训练目的
１.理解轴系的结构。 ２.会正确安装、 拆卸轴承。
三、训练准备
１.齿轮轴１套。 ２.呆扳手１套，活扳手、锤子、拉拔器、铜 棒各１ 个。
齿轮轴 a）实物图 b）装配图
拆卸工具
四、注意事项
轴承主要是用来支承轴的旋转的， 所以在拆装轴 承时不能让滚动体承受载荷。
类型 名称
结构图
简图及承载方向
圆柱滚
N 子轴承
主要性能和应用
外圈无挡边，只能承受纯 径向载荷。与球轴承相比， 承受载荷的能力较大，尤 其是承受冲击载荷，但极 限转速较低
三、滚动轴承代号
一般用途的滚动轴承代号是由基本代号、前置代号和
后置代号构成，其排列如下：
前置代号
基本代号
后置代号
滚动轴承
1.前置和后置代号
滚动轴承
常用滚动轴承的类型、主要特性及应用
类型 代号
类型 名称
结构图
简图及承载方向
调心球
1 轴承
调心滚
2 子轴承
圆锥滚
3 子轴承
主要性能和应用
主要承受径向载荷，也可 以承受不大的轴向载荷； 能自动调心，适用于刚性 较小的轴以及对中困难的 轴。
主要用于承受径向载荷， 其承载能力比调心球轴承 大，同时能承受少量的双 向轴向载荷。具有自动调 心性能。
轴
三、轴的结构
1.轴的组成
轴主要由轴颈、轴身和轴头组成。
轴
2. 对轴结构的一般要求
对轴的结构一般要求： （1）轴上的零件应准确定位和可靠的固定。 （2）轴应便于加工和尽量避免或减少应力集中。 （3）轴上零件应便于安装和拆卸。
汽车机械基础—轴系零部件
一般结构设计的已知条件有：
• 机器的装配简图； • 轴的转速； • 传递的功率； • 轴上零件的主要参数和尺寸等。 轴的设计区别于其它零件设计过程的显著特点是
：必须先进行结构设计，然后才能进行工作能 力的核算。
第四章 轴
机器的装配简图
第四章 轴
轴的结构设计 —— 结构分析
轴颈
轴头
轴身
汽车机械基 础
第二篇 轴系零部件
第四章 轴
第二篇：轴系零部件
• 研究对象：主要是机器内部传动的各种零部件： 轴、轴承、联轴器、离合器及各种联接件；
• 研究内容： 1.轴的类型、结构和强度计算 2.滚动轴承的类型选择、尺寸选择和组合设计 3.联轴器和离合器制动器的类型及选择.各种联接件
的种类、结构特点及应用； • 重点：轴、轴承
第四章 轴
自行车的前轮轴 第四章 轴
传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯 矩， 或所承受的弯矩很小的轴。
例：汽车中 联接变速箱 与后桥之间 的轴。
传动轴
第四章 轴
传动轴：
第四章 轴
二形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、
韧性和耐磨性。 • 轴的常用材料是：碳素钢和合金钢等。 • 在一般工作温度下，各种碳钢和合金钢的弹性模
第四章 轴
第四章 轴
本章教学目标
1）认识轴的类型、结构特点及应用，了 解轴的材料及选用，常见失效形式； 2）掌握轴的结构设计方法、考虑因素及 提高轴的强度的措施； 3）了解轴的疲劳强度计算及刚度计算方 法。
第四章 轴
第四章 轴 本章内容
第一节 概述 轴的分类 第二节 轴的结构设计 第三节 轴的强度与刚度校核
第四章 轴
3、球墨铸铁
• 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感 低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。 例如：内燃机中的曲轴。
《机械工程基础 (7)》课程教学大纲
《机械工程基础》课程教学大纲课程代码：ABJD0353课程中文名称：机械工程基础课程英文名称：Fundamenta1ofMechanica1Engineering课程性质：必修课程学分数：3.5课程学时数：56授课对象：粉体工程本课程的前导课程：《高等数学》、《工程制图》等一、课程简介《机械工程基础》是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课，它在教学计划中起着承先启后的桥梁作用，为学生学习后续的专业课打下必要的基础。
它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实用性。
它在培养机械类、机电类、近机类工程技术人才的全局中，具有增强学生的机械理论基础，提高学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力的作用。
本课程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法；培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。
二、教学基本内容和要求本课程通过理论教学使学生掌握关于机构的结构分析、机构的运动分析、受力分析和机器动力学方面的基本理论和基本知识，并具有初步的分析和设计能力。
掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般通用零部件和一般机器装置的能力；逐渐形成规范的设计思想和逻辑思维能力；具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法及技能；了解一些机械领域的新成果和发展动向。
培养学生掌握机械设计的基本理论、基本方法、基础知识和具备一定的机械设计基本技能。
通过课程设计，综合运用所学理论知识，培养学生设计并分析机械系统的实际工作能力。
绪论教学内容：1 .机器的组成2 .机械设计的基本要素3 .机械零件材料选用原则4 .机械零件的制造工艺性及标准化5 .本课程的内容、性质和任务要求：了解机械、机器、机构、构件和零件的概念；明确本课程研究的对象和内容。
第一篇工程力学基础第1章：物体的受力分析与平衡教学内容：（-）掌握力的概念（二）了解力矩和力偶的概念，会使用力的平移定理。
汽车机械基础-汽车常用零件-轴PPT课件
重点：阶梯轴
例汽车轴
第四章 轴
7
阶梯轴
第四章 轴
8
曲轴：
第四章 轴
9
挠性钢丝轴
第四章 轴
10
转轴：机 器中最常 见的轴， 通常简称 为轴。 工作时既 承受弯矩ຫໍສະໝຸດ 又承受转 矩。例：减速器中的轴
第四章 轴
11
心轴： 用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。 例：车辆轴和滑轮轴，图中为自行车的前轮轴。
第四章 轴
31
(二)轴的基本直径的估算及各段直径 和长度的确定：
轴不是标准零件,需要自己设计计算。
开始设计轴时，通常还不知道轴上零件的位置及支 点情况，无法确定轴的受力情况，只有待轴的结构 设计基本完成后，才能对轴进行受力分析及强度计 算；
一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转受力情况对 轴的直径进行估算；
本章内容
第一节 概述 轴的分类 第二节 轴上零件的布置
第四章 轴
3
第四章 轴
4
引子: 轴的功用
支承其他回转件，承受转矩与弯矩，并传 递运动和动力。
第四章 轴
5
任务 一.轴的分类
1.按所受载荷特点分三种： 心轴： 只承受弯矩;如 传动轴：只承受转矩;如 转轴：同时承受弯矩和转矩;如
第四章 轴
6
2.按轴的结构形状分：
第四章 轴
26
一般结构设计的已知条件有：
• 机器的装配简图； • 轴的转速； • 传递的功率； • 轴上零件的主要参数和尺寸等。
轴的设计区别于其它零件设计过程的显著特点是： 必须先进行结构设计，然后才能进行工作能力 的核算。
机械基础 支撑零部件ppt课件
（1）轴肩和轴环定位
（2）轴套定位
（3）轴端挡圈定位
（4）圆螺母定位 （5）弹性挡圈
轴上零件的轴向固定
轴
轴肩和轴环定位
轴套定位
轴
轴端挡圈定位
圆螺母定位
轴
弹性挡圈
轴
2.周向固定
为了满足机器传递运动和转矩的要求，防止零件 与轴产生相对转动，轴上零件除了需要轴向定位外， 还必须进行周向定位。
常用的周向定位及固定方法有键、销、过盈配合 及紧定螺钉等。
润滑油牌号
0.1~0.3
65~125
L-AN68 L-AN100
120~170
滑动轴承润滑脂的选择 轴颈圆周速度 压强p/MPa
工作温度t/ 。C
L-AN100 L-AN150
选用润滑脂牌号
<1 0.5~5 0.5~5
1~6.5 1~6.5 1~6.5
55~75 110~120
-20~120
2号、3号钙基脂 1号钠基脂 2号钙钠基脂 2号锂基脂
滚动轴承
宽度系列代号的数字及其意义
代号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
意义
窄
正常
宽
特宽4 特宽5
特宽6 特宽
特低
特窄
低
直径系列是指内径相同的轴承配有不同外径的尺寸 系列。其代号仍用数字表示。
直径系列代号的数字及其意义
代号
0
1
2
3
4
意义
特轻
特轻
轻
中
重
5
6
特重 特宽
7
8
超特轻 超轻
9 超轻
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《机械基础》第三章节轴系零部件 1 / 121 《机械基础》教课设计 第三章 轴系零零件 一、教 案 【教课要求】 1、认识轴的分类、构造和用途； 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、认识转轴上常有的工艺构造； 4、认识键连结的功用和分类； 5、熟习键连结、销连结的构造与分类； 6、认识各样键与销的种类、特色及应用； 7、认识轴承的构造、种类、特色、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；
8、认识联轴器、离合器的功用、种类、特色及应用。
【教课目标】 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，认识轴的分类、构造和用途；认识轴承的构造、种类、特色、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；熟习键连结的构造与分类。
【学习纲要】 1、轴的用途和分类。 2、转轴的构造。 3、轴上零件的轴向固定与周向固定。 4、熟习键连结、销连结的构造与分类。 5、认识轴承的构造、种类、特色、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑。
6、认识联轴器、离合器的功用、种类、特色及应用。 第一节 轴 《机械基础》第三章节轴系零部件 2 / 122 【教课重难点】 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、认识轴的分类、构造和用途
-1- 《机械基础》第三章节轴系零部件
3 / 123 《机械基础》教课设计 【教课方法】 本节内容主要以预习为主，协助教师对知识点解说达到学生掌握知识重点的目的。
【教课内容】 一、轴的用途和分类 1、用途：支承展转零件（如齿轮、带轮等），传达运 动和动力。
2、分类 二、转轴的构造 轴颈：用于装置轴承的部分 轴头：装置展转零件（如带轮、齿轮）的部 分
轴身：连结轴头与轴颈的部分 轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。
轴的构造应知足三方面的要求： 轴上的零件要有靠谱的周向固定与轴向固定 轴应便于加工和尽量防止或减小应力集中 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立的轴向地点，防备零件作轴向挪动，并能蒙受轴向力。 2）轴上零件的周向固定 目的：保证轴能靠谱地传达运动和转矩，防备轴上零件与轴产生相对转动。 3、 轴上常有的工艺构造
-2- 《机械基础》第三章节轴系零部件
4 / 124 《机械基础》教课设计 4、构造工艺性——轴的构造形式应便于加工、便于轴上零件的装置和便于使用维修，而且能提升生产率，降低成本。
有关轴的工艺构造应注意问题： 轴的构造和形状应便于加工、装置和维修。 阶梯轴的直径应当是中间大，两头小，以便于轴上零件的装拆。 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同样，以便于加工。
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。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能一致，并部署在同向来线上，以利加工。
【小结 】 ．轴的用途和分类。 ．转轴的构造要求。 ．轴上零件的轴向固定与周向固定。 1 ．轴的构造工艺性。
-3- 《机械基础》第三章节轴系零部件
5 / 125 《机械基础》教课设计 第二节 键与销 【教课重难点】 1、平键连结的构造与标准； 2、键与销的种类、特色及应用。
【教课方法】 本节内容主要以教师对教课内容联合图示的解说，达到学生掌握知识重点的目的。
【教课内容】 一、键连结 作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之 间的周向固定，并传达运动和扭矩。
分类： 1、平键连结 特色： 靠平键的双侧面传达转矩，键的双侧面是工作面， 对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有空隙，以便装置。
分类： 一般平键 导向平键 滑键
（1）一般平键 A、一般平键的种类 B、一般平键的采纳： 平键是标准件，只要依据用途、轴径、轮毂长度选用键的种类和尺寸。 一般平键的规格采纳b×L标志
截面尺寸b×h依据轴径d由标准选定
-4- 《机械基础》第三章节轴系零部件
6 / 126 《机械基础》教课设计 键长L依据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短 5～10mm）
C、一般平键的标志： 键型 键宽×键长 标准号
例：键16100GB/T1096－2003 表示键宽为16mm，键长为100mm的A型一般平键。 （2）导向平键和滑键 特色：轮毂可在轴上沿轴向挪动时可采纳导向平键和滑键。 比一般平键长 紧定螺钉固定在键槽中 键与轮毂槽采纳空隙配合 键上设有起键螺孔 滑键 特色：轮毂可在轴上沿轴向挪动。 滑键固定在轮毂上 轮毂带动滑键作轴向挪动 键长不受滑动距离限制 2、半圆键连结 工作面为键的双侧面，有较好的对中性 可在轴上键槽中摇动以适应轮毂上键槽斜度 合用于锥形轴与轮毂的连结 键槽对轴的强度削弱较大，只合用于轻载连结 3、花键连结
-5- 《机械基础》第三章节轴系零部件
7 / 127 《机械基础》教课设计 花键连结——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿互相啮合而成的连结。 多齿承载，承载能力高 齿浅，对轴的强度削微小 对中性及导向性能好 加工需专用设施，成本高 4、楔键连结 楔键分为一般楔键 和钩头楔键 楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连结能使轴上零件轴向固定，并能使零件蒙受单方向的轴向力。用于安心精度要求不高，荷载安稳和低速的场合。
二、销连结 1、圆柱销 常用圆柱销和圆锥销的形式级引用特色 A、圆柱销 B、内螺纹圆柱销 2、圆锥销 A、一般圆锥销 B、带螺纹圆锥销
2 【小结】 3 1．键连结的功用及种类。 4 ．平键连结的特色和种类。 5 ．半圆键连结、花键连结、楔键连结的特色。 6 ．销连结的功用及销的种类。
-6- 《机械基础》第三章节轴系零部件
8 / 128 《机械基础》教课设计
第三节 轴承 【教课重难点】 1、转动轴承、滑动轴承的构造、种类、特征、代号级应用； 2、转动轴承的采纳原则。
【教课方法】 本节内容主要以预习为主，协助教师对知 识点解说达到学生掌握知识重点的目的。
【教课内容】 一、转动轴承 1、转动轴承的构造
转动体形状 转动体保持架
2、转动轴承的种类 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
内圈 内圈 保持架
外圈 外圈 转动体
-7- 《机械基础》第三章节轴系零部件
9 / 129 《机械基础》教课设计 圆柱滚子轴承 3、转动轴承的代号 （1）基本代号 表示轴承的基本种类、 构造和尺寸。 轴承种类代 号 尺寸系列代 号 内径代号
轴承种类代号
尺寸系列代号： 由两位数字构成，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、 外径同样而宽（高）度不一样的轴 宽度系列示 承系列。
直径系列代号：表示内径同样而拥有不一样外径的轴 承系列。
关于向心轴承用宽度系列代号，代号有 8、0、1、2、3、4、 5和6，宽度尺寸挨次递加；关于推力轴承用高度系列代号， 代号有7、9、1和2，高度尺寸挨次递加。
直径系列代号有 7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸
按次由小到大摆列。
-8- 《机械基础》第三章节轴系零部件
10 / 1210 《机械基础》教课设计 在轴承代号中，轴承种类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，轴承种类代号“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以后标写。 内径d≥10mm的转动轴承内径代号
（2）前置代号和后置代号 轴承代号的增补，只有在轴承的构造形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般状况下可部分或所有省略，其详尽内容请查阅《机械设计手册》中有关标准规定。
（3）转动轴承代号示例
4、转动轴承采纳原则 轴承所受载荷 轴承的转速 对轴承的特别要求 经济性要素
5、转动轴承的安装、润滑与密封 （1）转动轴承的拆装 一般状况下，转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。
转动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必需的轴向固定，以防备运行中产生轴向窜动。
2）转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。
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