课题：

教学目的：

1、     掌握轴的分类，在机械中的应用，明确心轴、转轴、传动轴的概念。

2、      明确轴颈、轴身的概念，掌握轴结构应满足的要求。

3、      明确轴上零件固定所使用的方法及其优缺点。

4、      了解轴结构工艺性。

教具及参考书：轴、《机械原理与机械零件》、练习册

教学重点：轴的分类和应用

教学难点：轴上零件的固定

教学方法：启发式

教学过程：1、课堂组织：2分钟

2、讲解新课：84分钟

3、总结巩固新课：3分钟

本节课内容：

1、轴的分类及应用：

            按轴线形状分

            按承受载荷分

           应用

2、轴的结构和轴上零件的固定

            对轴的结构的一般要求：应满足3个要求

     轴上零件的固定：轴向固定5种，周向固定3种

           轴的结构工艺性

4、布置作业：1分钟

习题册：P35

1、填空：7～11   2、判断：12～19

3、选择：8～12   4、术语解释：2

执行情况及体会：

1、完成教学计划和授课计划。

2、利用计算机进行辅助教学提高了学生学习的积极性，彩色图片的不断切换充分激发了学生们学习的兴趣，有利于教学计划的实施和完成。

3、本次课通过计算机辅助教学，使同学们对轴的分类、作用掌握较好，对心轴、转轴、传动轴的受力分析及判别有点模糊，对轴的结构应满足的要求、轴上零件的固定方法掌握较好，同时对轴在设计时的要求也有所了解。在后面教学中，对教具中轴上零件固定方法多向同学们指出，分析属于哪一种，以固定教学内容，达到理论与实际相结合，为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用轴上零件固定方法以及进行技术革新积累知识。

复习提问

目的：为讲解新课打基础。

讲解新课

提出问题：什么是轴？根据学生反馈信息总结出轴的概念。

思考回答：实习时在车床上加工过什么样的轴？

重点内容

详细讲解

回顾单缸内燃机教具引出曲轴

重点内容

详细讲解

轴的受力分析

思考回答：产生什么样的变形？

应用：

车轴、滑轮支承轴

轴的受力分析

思考回答：产生什么样的变形？

应用：

减速装置传动中轴

轴的受力分析

引导学生回想大卡车底盘下会转的轴

应用：

汽车传动轴

由心轴、转轴受力情况逐点引出

教学难点

启发学生回忆生产、生活中见到的各种轴上零件固定的方法进行教学

思考回答：轴承的作用是什么？引出3个概念

高速轴：轴颈圆周速度大于5m/s

最常用的固定方法

思考回答：它属于什么样的轴？零件能不能在轴上左移？为什么？

轴上零件装配图（注意观察位置、高度）

思考回答：如何使自行车前叉不会从轴上掉下来？

思考回答：图中齿轮、轴承能不能左右移动？分别用什么作轴向固定？

观察思考：与第一种方法的图有何异同？

回顾键的概念，引出周向固定。

采用启发式与问答式教学相结合（前一节学过）

解释什么是过盈配合。

温差法利用热胀冷缩的现象

观察教具中的固定方法

了解内容

思考回答：为什么是错误的？

解释过度角和倒角的概念、作用？

在用砂轮磨削时为了消根应有越程槽

1、什么是键连接？

2、常用的键连接有哪几种类型？

   能实现轴上零件周向固定的键是什么？

3、解释含义：键B 16×100  GB1096-1979（90）

轴：穿在轮子中间的圆柱形物体，是机械产品中的重要零件之一。

一、轴的分类和应用

1、分类：

按承载情况分：

1、  心轴：用来支承回转零件，只受弯曲作用而不传递动力的轴。

2、  转轴：既支承回转零件又传递动力，同时承受弯曲和扭转两种作用的轴。

3、  传动轴：用来传递动力，只受扭转作用而不受弯曲作用或弯曲作用很小的轴。

2、应用：

1）支承回转运动的零件；

2）传递运动和转矩，承受载荷；

3）保证轴上零件的工作位置及回转精度。

二、轴的结构和轴上零件的固定

（一）、对轴的结构的一般要求

轴颈：被轴承支承的部分或支承回转零件的部位。

轴身：连接轴颈的部位。

轴径：高速轴d=(0.8~1.2)电机轴直径

      低速轴d=(0.3~0.4)齿轮副中心距

轴应满足的要求：①轴上零件固定可靠

②轴应便于加工

③尽量避免应力集中

④轴上零件便于安装和拆卸

（二）、轴上零件的固定

1、轴上零件的轴向定位

1）用轴肩和轴环固定

阶台轴截面变化的部位叫轴肩或轴环。

特点：

结构简单、定位可靠、

能承受较大的轴向力。

2）轴端挡圈和圆锥面固定

零件在轴端时，用轴端挡圈或圆锥面加挡圈固定。

轴端挡圈式               圆锥面+挡圈、螺母式

优点：较高的定心精度，能承受冲击载荷。

缺点：加工锥形表面不如加工圆柱面简便。

3）用轴套固定

又称套筒，依靠已确定位置的零件作轴向固定。适用在相邻两零件间距较小场合。

4）用圆螺母固定

无法用轴套固定或轴套太长时选用，此方法通常用在轴的中部或端部。

优点：具有装拆方便，固定可靠、能承受较大的轴向力。

缺点：需在轴上加工出螺纹。

为防止用圆螺母松脱，常采用双螺母或一个螺母加止推垫圈来防松。

5）用弹性挡圈固定

优点：结构简单紧凑，装拆方便。

缺点：承受的轴向力较小，要求切槽尺寸保持一定的精度。

2、轴上零件的周向固定

目的：

传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。常采用键和过盈配合等方法。

1）用键作周向固定

平键                      楔键

花键

2）用过盈配合作周向固定

用于不拆卸的轴与轮毂的连接，

孔径<轴径。

特点：对中性好，能承受较大载荷和抗冲出性

3）用其他方法作周向固定

同时具有轴向固定

圆锥销                    紧固螺钉

3、轴的结构工艺性

1）阶台轴的直径是中间大，两端小。

正确

错误

2）轴端、轴颈、轴肩、轴环的过渡部位应有倒角或过渡圆角

3）轴上有螺纹时应有退刀槽，需要磨削阶台轴应有越程槽。

4）与轴过盈配合时装入端应加工出半锥角为10°的导向锥面，以便于装配。

5）为便于轴的加工及保证轴的精度，必要时应设置中心孔。

回顾本节课所讲解的知识点

巩固提高

对接受能力强的学生可以补充的内容

小结：

1、轴的分类和应用
　按轴线形状：直轴、曲轴

　按所受载荷：心轴、转轴、传动轴

2、轴的结构和轴上零件的固定

　轴颈、轴身、轴径

　结构应满足三条：

　1)轴上零件轴向固定：轴肩、轴环、轴端挡圈、圆锥                面、圆螺母、弹性挡圈，　

　2）轴上零件周向固定：键、过盈配合、圆锥销等，

　3）轴结构工艺性：轴两端大，中间小；过渡圆角、倒角，退刀槽、越程槽，导向锥面，中心孔。

作业：

习题册： P35

1、填空：7～11   2、判断：12～19

3、选择：8～12   4、术语解释：2

补充内容：

轴工作时多为转动，其产生的应力多为变应力。所以，轴的失效一般为疲劳损坏，也有因其轴颈过度磨损、失圆或轴变形过大而失效。因此，轴的材料应具有足够的强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、较小的应力集中敏感性、良好的加工性和经济性等。

轴的常用材料为碳素钢和合金钢。钢轴的毛坯常用锻件和轧制圆钢。

碳素钢对应力集中的敏感性较低，价格也较低，同时可用热处理的办法改善其力学性能。最常用的是45钢。

合金钢具有较好的力学性能和淬火性能，但价格较贵。常用于高速、重载的重要轴或有特殊要求的轴。例如要求尺寸小且强度高，要求耐磨损、耐高温、耐低温、耐腐蚀等，使用合金钢。此外，合金钢对应力集中的敏感性较高，设计合金钢轴时，应尽可能从结构上避免或减小应力集中，并减小其表面粗糙度。

形状复杂的轴，如凸轮轴、曲轴，可采用高强度铸铁和球墨铸铁，其成本低，吸振性和耐磨性较好，对应力集中的敏感性较低。

一般机器中轴的设计主要是根据使用、加工、安装等一系列要求选用适宜的材料，进行结构设计和强度计算。定出轴的结构形式和尺寸。