滾動(dòng)軸承說(shuō)課教案?一、教材分析（一）教材的地位和作用"滾動(dòng)軸承"是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)課程內(nèi)容。滾動(dòng)軸承作為機(jī)械中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件，其知識(shí)對(duì)于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備裝配與維修等課程具有承上啟下的作用。通過學(xué)習(xí)滾動(dòng)軸承，學(xué)生能夠了解其結(jié)構(gòu)、類型、工作原理和應(yīng)用特點(diǎn)，掌握選擇和計(jì)算滾動(dòng)軸承的基本方法，為今后從事相關(guān)機(jī)械工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和維護(hù)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)學(xué)生能夠準(zhǔn)確闡述滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)組成。熟練掌握滾動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。學(xué)會(huì)運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)工作條件正確選擇滾動(dòng)軸承的類型和型號(hào)。掌握滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算方法，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的壽命校核計(jì)算。2.過程與方法目標(biāo)通過觀察實(shí)物、模型和圖片，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和空間想象能力。組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和案例分析，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在計(jì)算滾動(dòng)軸承壽命等實(shí)踐環(huán)節(jié)中，鍛煉學(xué)生的工程計(jì)算能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的重要性，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任感。（三）教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)滾動(dòng)軸承的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。滾動(dòng)軸承類型的選擇方法。滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算原理和方法。2.教學(xué)難點(diǎn)滾動(dòng)軸承類型選擇時(shí)綜合考慮各種因素的分析與判斷。滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算中各參數(shù)的理解及計(jì)算方法的應(yīng)用。二、學(xué)情分析授課對(duì)象為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，在之前的課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了機(jī)械制圖、工程力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，具備了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)思維和工程計(jì)算能力。然而，滾動(dòng)軸承的知識(shí)相對(duì)較為抽象，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)生可能缺乏直觀的認(rèn)識(shí)。此外，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力存在一定差異，在教學(xué)過程中需要采用多樣化的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，逐步掌握相關(guān)知識(shí)和技能。三、教法與學(xué)法（一）教法1.講授法：系統(tǒng)講解滾動(dòng)軸承的基本概念、結(jié)構(gòu)、類型等基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生形成初步的知識(shí)框架。2.直觀演示法：通過展示滾動(dòng)軸承的實(shí)物、模型和圖片，以及動(dòng)畫演示其工作原理，讓學(xué)生更直觀地理解抽象的知識(shí)內(nèi)容。3.案例教學(xué)法：引入實(shí)際工程案例，組織學(xué)生進(jìn)行分析討論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。4.小組討論法：針對(duì)滾動(dòng)軸承類型選擇等難點(diǎn)問題，組織學(xué)生分組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流和合作學(xué)習(xí)，共同攻克難點(diǎn)。（二）學(xué)法1.自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主查閱相關(guān)資料，深入了解滾動(dòng)軸承的前沿技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，拓寬知識(shí)面。2.合作學(xué)習(xí)法：學(xué)生在小組討論和案例分析中相互協(xié)作，共同探討問題，分享經(jīng)驗(yàn)和見解，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。3.實(shí)踐操作法：通過進(jìn)行滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算等實(shí)踐練習(xí)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，提高實(shí)際操作能力。四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入（5分鐘）1.展示一臺(tái)常見機(jī)械設(shè)備的圖片，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)床主軸箱等，提問學(xué)生這些設(shè)備中哪些部件使用了滾動(dòng)軸承。2.引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中接觸到的使用滾動(dòng)軸承的實(shí)例，如自行車的車輪、電風(fēng)扇的電機(jī)等。3.提出問題：為什么滾動(dòng)軸承在機(jī)械中應(yīng)用如此廣泛？它有哪些優(yōu)點(diǎn)？從而引出本節(jié)課的主題滾動(dòng)軸承。（二）滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)與工作原理（10分鐘）1.利用滾動(dòng)軸承實(shí)物和模型，向?qū)W生詳細(xì)介紹滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)組成，包括內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架。2.通過動(dòng)畫演示，展示滾動(dòng)軸承在工作時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)圈和外圈的滾道間滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)承受載荷。3.講解各結(jié)構(gòu)部件的作用：內(nèi)圈與軸頸配合，外圈與機(jī)座配合，滾動(dòng)體傳遞載荷，保持架使?jié)L動(dòng)體均勻分布，避免相互碰撞。（三）滾動(dòng)軸承的類型與特點(diǎn)（20分鐘）1.主要類型介紹向心球軸承：主要承受徑向載荷，也能承受少量軸向載荷。具有摩擦阻力小、極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)，適用于高速輕載的場(chǎng)合，如普通機(jī)床主軸。圓柱滾子軸承：能承受較大的徑向載荷，不能承受軸向載荷。滾子與滾道為線接觸，承載能力較大，常用于大型機(jī)床、礦山機(jī)械等重載設(shè)備。圓錐滾子軸承：同時(shí)承受徑向和軸向載荷，承載能力較大。其滾子呈圓錐狀，可調(diào)整軸承的游隙，常用于汽車、拖拉機(jī)的變速器等部件。推力球軸承：只能承受軸向載荷，承載能力較大。有單向和雙向之分，適用于軸向力較大的場(chǎng)合，如起重機(jī)吊鉤等。2.特點(diǎn)比較組織學(xué)生分組討論不同類型滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)，填寫如下表格：|軸承類型|承載能力|轉(zhuǎn)速|(zhì)軸向承載能力|應(yīng)用場(chǎng)合||||||||向心球軸承|較小|高|小|高速輕載||圓柱滾子軸承|大|較高|無(wú)|重載||圓錐滾子軸承|較大|較高|有|同時(shí)承受徑、軸向載荷||推力球軸承|大|低|大|軸向力大|每組選派代表發(fā)言，分享討論結(jié)果，教師進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)各類型滾動(dòng)軸承的區(qū)別和適用范圍。（四）滾動(dòng)軸承類型的選擇（20分鐘）1.案例引入給出一個(gè)實(shí)際的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)案例，如某一小型減速箱的設(shè)計(jì)，已知其工作條件：傳遞功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，軸的直徑d=35mm，有輕微沖擊，軸向力較小。提出問題：該減速箱的軸承應(yīng)如何選擇類型？2.選擇原則講解講解滾動(dòng)軸承類型選擇時(shí)需要考慮的主要因素，包括載荷的大小、方向和性質(zhì)，轉(zhuǎn)速的高低，調(diào)心性能要求，安裝空間限制等。針對(duì)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析其工作條件，逐步確定軸承類型的選擇思路。首先根據(jù)傳遞功率和轉(zhuǎn)速計(jì)算出軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，判斷載荷性質(zhì)；再考慮軸向力較小，轉(zhuǎn)速一般等因素，結(jié)合各類型軸承的特點(diǎn)，初步確定選用向心球軸承。3.小組討論與分析組織學(xué)生分組討論案例中如果工作條件發(fā)生變化，如軸向力增大、轉(zhuǎn)速提高等，軸承類型應(yīng)如何調(diào)整。每個(gè)小組派代表匯報(bào)討論結(jié)果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，強(qiáng)調(diào)在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況靈活選擇滾動(dòng)軸承類型。（五）滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算（20分鐘）1.壽命概念講解介紹滾動(dòng)軸承的壽命定義：滾動(dòng)軸承中任一套圈或滾動(dòng)體出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前，軸承所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下所能工作的總小時(shí)數(shù)。強(qiáng)調(diào)滾動(dòng)軸承的壽命是一個(gè)隨機(jī)變量，受到多種因素的影響，如載荷大小、材料性能、制造精度等。2.壽命計(jì)算方法講解滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算的基本公式：$L_h=\frac{10^6}{60n}(\frac{C}{P})^{\epsilon}$，其中$L_h$為軸承的基本額定壽命（小時(shí)），$n$為軸承的轉(zhuǎn)速（r/min），$C$為軸承的基本額定動(dòng)載荷（N），$P$為當(dāng)量動(dòng)載荷（N），$\epsilon$為壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承$\epsilon=3$，對(duì)于滾子軸承$\epsilon=10/3$。以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明公式的應(yīng)用：已知某向心球軸承的基本額定動(dòng)載荷$C=30000N$，當(dāng)量動(dòng)載荷$P=2000N$，轉(zhuǎn)速$n=1000r/min$，計(jì)算該軸承的基本額定壽命$L_h$。讓學(xué)生自己動(dòng)手計(jì)算，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生計(jì)算過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。3.壽命校核與應(yīng)用給出一個(gè)實(shí)際工況下的滾動(dòng)軸承應(yīng)用案例，如某機(jī)床主軸上的滾動(dòng)軸承，已知其工作載荷、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，要求學(xué)生計(jì)算該軸承的壽命，并判斷其是否滿足設(shè)計(jì)要求。引導(dǎo)學(xué)生分析在實(shí)際應(yīng)用中如何根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)軸承的選型進(jìn)行調(diào)整，如當(dāng)計(jì)算壽命不滿足要求時(shí)，可以考慮更換更大尺寸或更高等級(jí)的軸承。（六）課堂小結(jié)（5分鐘）1.請(qǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型、選擇方法和壽命計(jì)算等方面的知識(shí)。2.教師進(jìn)行總結(jié)強(qiáng)調(diào)：滾動(dòng)軸承類型的選擇要綜合考慮多種因素，準(zhǔn)確計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷是壽命計(jì)算的關(guān)鍵，掌握這些知識(shí)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)備維護(hù)具有重要意義。3.布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成教材上相關(guān)的習(xí)題，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解和鞏固。（七）課后作業(yè)1.教材課后習(xí)題中與滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)、類型、選擇和壽命計(jì)算相關(guān)的題目。2.查閱資料，了解新型滾動(dòng)軸承的發(fā)展趨勢(shì)，并撰寫一篇簡(jiǎn)短的報(bào)告。五、教學(xué)資源1.滾動(dòng)軸承實(shí)物、模型若干。2.滾動(dòng)軸承工作原理的動(dòng)畫演示課件。3.相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和教材。4.多媒體教學(xué)設(shè)備，用于展示圖片、視頻等教學(xué)資料。六、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)滾動(dòng)軸承的知識(shí)有了較為系統(tǒng)的了解，基本達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，如