8.3 滚动轴承（教案）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》（第3版）教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务8.3 滚动轴承 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本课面向中职机械类专业学生，已具备轴系基础认知与简单拆装经验，动手兴趣浓，但对材料性能、代号含义理解薄弱，缺乏系统归纳能力。教学中需借助实物、动画强化结构感知，通过任务驱动引导学生对比分析类型特点，提升选型与故障判断能力。 背景分析 本课位于《机械基础》第八章第三节，是学生学完滑动轴承之后、进入轴系综合设计之前的桥梁，既承接摩擦副基础知识，又为后续密封、润滑与典型机械维护奠定认知。滚动轴承已标准化、大批量应用，其选型与失效分析直接影响设备可靠性，故课程紧贴行业岗位需求，突出“能选、会装、懂维护”的职业能力导向。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能力和解决问题的能力。 掌握滚动轴承的结构与材料 能够学会滚动轴承的类型与特性 学习任务 描述 掌握滚动轴承的结构与材料 能够学会滚动轴承的类型与特性 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握滚动轴承的结构与材料 教学难点 能够学会滚动轴承的类型与特性 教学难点突破方法 能够学会基础知识并运用 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《机械基础》，主编：栾学钢、赵玉奇、陈少斌，2024年8月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 滚动轴承一般由内圈(轴圈)、外圈(座圈)、滚动体和保持架组成(图)。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） 一、滚动轴承的结构与材料 滚动轴承一般由内圈(轴圈)、外圈(座圈)、滚动体和保持架组成(图8-17)。 通常内圈(轴圈)随轴颈转动，外圈(座圈)装在机座或轴承孔内固定不动。内圈(轴圈)、外圈(座圈)都制有滚道，当内圈(轴圈)、外圈(座圈)相对旋转时，滚动体将沿滚道滚动。保持架的作用是将滚动体沿滚道均匀地隔开。 滚动体和内圈(轴圈)、外圈(座圈)一方面承受很高的接触应力，另一方面还有滑动，因此要求材料具有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性，主要采用GCr9、GCr15等高碳铬轴承钢制造，20CrNiMoA等渗碳轴承钢、06Cr18Ni11Ti等不锈轴承钢、Cr4Mo4V等高温轴承钢也有应用，经热处理后，硬度可达到61～65HRC,工作表面需经磨削和抛光。保持架一般用低碳钢板冲压制成，高速轴承多采用非铁金属或塑料保持架。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（20分钟） 二、滚动轴承的类型与特性 滚动轴承的类型很多，常用滚动轴承的类型及主要特性见表8-1。 1.按滚动体的形状分类 滚动轴承通过滚动体形成滚动摩擦，承受载荷。按滚动体的形状可以将滚动轴承分为两类： ①球轴承滚动体为球，极限转速较高，摩擦系数较小，承载能力较弱，制造精度便于控制。 ②滚子轴承滚动体为滚子，极限转速较低，摩擦系数较大，承载能力较强，制造精度难以控制。滚子分为圆柱滚子(滚子长度与直径之比≤3)、圆锥滚子、球面滚子和滚针(滚针长度与直径之比>3且直径≤5mm)。 2.按接触角α分类 3.按是否可以调心分类 主要讲滚动轴承的类型与特性等内容。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 三、滚动轴承的安装与维护 安装滚动轴承时，勿直接锤击轴承端面和非受力面，应以压块、套筒或其他安装 工具(工装)使轴承均匀受力，切勿通过滚动体传力安装。如果在安装表面涂上润滑油，将使安装更顺利。如配合过盈量较大，则应把轴承放入矿物油中加热至80～90℃后尽快安装，严格控制油温不超过100℃,以防止回火降低硬度。拆卸遇到困难时，建议使用拆卸工具。 教师根据滚动轴承的安装与维护讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 四、滚动轴承常见的失效形式 1.疲劳点蚀 实践证明，有适当的润滑和密封，安装和维护条件正常时，由于滚动体沿着套圈滚动，在相互接触的表层内产生变化的循环接触应力，经过一定次数循环后，导致表层下不深处形成微观裂纹。微观裂纹被渗人其中的润滑油挤裂而引起点蚀。 2.塑性变形 在过大的静载荷和冲击载荷作用下，滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑性变形凹坑。这种情况多发生在转速极低或摆动的滚动轴承中。 3.磨粒磨损、黏着磨损 滚动轴承在密封不可靠及在多尘的运转条件下工作时，易发生磨粒磨损。通常在滚动体与套圈之间，特别是滚动体与保持架之间有滑动摩擦，如果润滑不好，发热严重时，可能使滚动体回火，甚至产生黏着磨损。转速越高，磨损越严重。 另外，不正常的安装、拆卸及操作也会引起滚动轴承元件破裂，应该注意避免。 教师讲解滚动轴承常见的失效形式等内容，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观的让学生感受到知识的魅力，加强学生学习的动力。 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结滚动轴承常见的失效形式。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课以“结构—类型—代号—装维—失效”为主线，先讲内、外圈、滚动体、保持架四大件结构与GCr15等材料性能；再按球/滚子、接触角、调心能力解析九类轴承特性与GB/T272-2017代号规则；最后示范压装、加热安装及拆卸要领，并归纳疲劳点蚀、塑性变形、磨粒磨损三种失效形式及对策。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 1.简述滚动轴承的结构。 2.简述滚动轴承的类型与特性。 3.简述滚动轴承的材料。 板书 设计 一、滚动轴承的结构与材料 二、滚动轴承的类型与特性 三、滚动轴承的安装与维护 四、滚动轴承常见的失效形式 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 课后反思发现，动画演示虽能激活兴趣，但学生对代号组合与失效机理仍显抽象；需补充更多实物拆装与故障案例，强化“做中学”。同时，应分层提问，兼顾基础薄弱与拔高需求，并引入企业标准与现场视频，缩短课堂与岗位的距离，提升教学实效。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$