17.1 轴类零件的选材原则

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1、教学课题：轴类零件的选材原则教学课时:2教学目的：1.知识与技能:让学生了解轴类零件工作条件及常见的失效形式，通过学习，让学生对典型轴类零件的材料选择有一定的了解2.情感、态度与价值观:通过对轴类零件选用原则的学习,由于本节内容与上节课的内容有很强的相似性，所以掌握起来比较容易，可以很好的提升学生的自信心教学难点：轴类零件的失效形式教学重点：典型轴的选材教学方法：讨论法、讲授法教具准备：教材教学过程教学步骤（流程）教学内容设计意图及依据复习导入1、检查人数,梳理上节课的重点2、让学生回顾上节课学了哪些内容3、提问:选择材料的基本原则有哪些（使用性

2、能、工艺性能、经济性）4、提问：请同学讲述零件失效的定义？先让学生回顾，导入学习情境，通过提问，让学生回顾前面所学的机械零件的相关知识新课学习引入新课通过回顾他们上次课所学的机械零件的失效形式，进行问答式引入，以前专门进行过轴类零件的学习，通过回顾轴类零件的特点总结轴类零件的主要失效形式有哪些失效的定义:机械零件由于各种原因造成不能完成规定的功能称为机械零件失效，简称失效。轴的定义：传动零件必须被支撑起来以后，才能进行工作，支撑传动件的零件称为轴。轴的分类按受载的特点：心轴、转轴、传动轴按轴线的形状：等径轴、阶梯轴、曲轴、钢丝软轴轴的组成轴颈：轴

3、上支撑的部分轴头：支撑回转零件的部分轴身：连接轴颈和轴头的部分轴类零件的失效形式包括有：1、弯曲（因冲击负载导致的弯曲、因计算失误导致的弯曲、因意外事故导致的弯曲），特别以悬臂轴尤为严重2、失稳（特以细长轴最为严重，并且是承受轴向压力负载的轴最容易发生）3、重心偏置（对于空心轴来说，由于加工的原因将会导致壁厚偏置，也就是一边厚、一边薄），这样的轴在运行时，特别是高速运行时，将会发生严重的振动，甚至是破坏性的。4、挠度过大（对于简支梁性的轴而言，若负载过大，将会是轴产生挠度，当然，前期的设计不足也有原因）5、折断（这是最严重的事故，原因：设计不足、

4、材料问题、热处理问题、加工应力、冲击负载过大、其他事故导致……，引导分析我们已经进行过轴类零件的加工，那么轴类零件有何特点？它一般应用于何种工作场所？轴的工作条件失效方式及对性能的要求：轴主要是起支承传动零件并传递扭矩，工作条件①承受高变扭转载荷、高变弯曲载荷或拉一压载荷；②局部（轴颈、花键等）承受磨擦和磨损；1.通过对以前类似知识的复习，利用它们的共通点引入新课，通过自己的思考，在老师讲解的过程中就更容易理解2.本班学生已经进行过车加工轴类零件的实训，所以对轴的构造了解比较多，一次来分析它的特点，相信同学们都有自己的心得，通过表述和听取别人的想

5、法可以让自己得到一种自我提升3.教师讲解，在学生总结的基础上，对学生所想到的知识进行分析，对他们想到的知识加深映像，没想到的的重点剖析4.教师补充，主要讲解学生所熟悉的机床主轴，让学生记忆更加深刻①特殊条件下受温度或介质作用。新课讲解老师进行总结，然后引入典型轴类零件的讨论性能要求：①高的疲劳强度，防止疲劳断裂；②优良的综合机械性能，即较高的屈服强度的抗拉强度，较高的韧性，防止塑性变形及过载或冲击载荷下的扭转和折断；③局部承受磨擦的部位具有高硬度和耐磨性，防止磨损；④在特殊条件下工作的转的材料应具有特殊性能，如蠕变抗力，耐腐蚀性等。典型轴的选材机

6、床主轴机床主轴承受中等扭转—弯曲复合载荷，转速中等并承受一定的冲击载荷。大多选用45钢制造，经调质处理后轴颈处再进行表面淬火，载荷较大时可选用40Cr钢制造。工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品。正火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；调质处理可获得高的综合机械性能和疲劳强度；局部表面淬火及低温回火可获得局部高硬度和耐磨性。对于某些机床主轴如成能洗床主轴，也可用球墨铸铁代替45钢来制造。对于要求高精度、高尺寸稳定性及耐磨性的主轴的镗床主轴，往往用38CrMoAlA钢制造，径调质处理后再进行氮化

7、处理。轴类零件需用的材料有普通碳素钢、优质碳素钢、合金结构钢和球墨铸铁等。课堂小结轴类零件作为机械零件中最常见的零件之一，使用范围极广，接触的也是很多，特别是车床很多都是用来加工轴类零件的，所以对于重点知识必学反复强调，务必让学生弄懂板书提纲板书设计轴类零件的选材1.=定义2.轴类零件的主要失效形式3.轴的工作条件4.典型轴的选材——机床主轴布置作业通过轴的工艺路线，简述“四火”教学反思学生对轴类零件的熟悉程度很高，甚至在实习工厂进行过轴类零件的加工，所以导致部分同学对此不上心，但对于关键知识点掌握到位情况较好