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課題滾動(dòng)軸承的故障診斷與維修課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：（1）了解掌握軸承分類與配合選擇（2）掌握滾動(dòng)軸承的失效形式（3）掌握滾動(dòng)軸承的拆卸清洗方式素質(zhì)目標(biāo)：感受滾動(dòng)軸承拆卸與清洗過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地、吃苦耐勞的精神，培養(yǎng)精益求精的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：軸承分類與配合選擇，滾動(dòng)軸承的失效形式，滾動(dòng)軸承的拆卸清洗與檢查教學(xué)難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的失效形式，滾動(dòng)軸承的拆卸清洗與檢查教學(xué)方法案例分析法、問(wèn)答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→→傳授新知（35min）第2節(jié)課：→任務(wù)實(shí)施（20min）→實(shí)操練習(xí)（15min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過(guò)文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請(qǐng)大家了解滾動(dòng)軸承的應(yīng)用場(chǎng)合，及其失效形式?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過(guò)課前任務(wù)，使學(xué)生了解本次課的主要內(nèi)容，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問(wèn)題導(dǎo)入（8min）【教師】介紹滾動(dòng)軸承在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用，以及其對(duì)于機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的重要性，然后提出相關(guān)問(wèn)題滾動(dòng)軸承多應(yīng)用在中小載荷的機(jī)電設(shè)備中，是機(jī)電設(shè)備中的精密標(biāo)準(zhǔn)件。滾動(dòng)軸承的存在可使機(jī)械零件高效運(yùn)行。正確安裝、使用滾動(dòng)軸承，可以減少滾動(dòng)軸承的磨損，延長(zhǎng)使用壽命，提高機(jī)電設(shè)備的工作效率；反之，會(huì)使?jié)L動(dòng)軸承磨損加大，甚至高溫鎖死，致使機(jī)電設(shè)備停機(jī)，生產(chǎn)中斷。滾動(dòng)軸承如何與軸配合，形成傳動(dòng)裝置的？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（35min）【教師】講解滾動(dòng)軸承的分類與配合選擇，滾動(dòng)軸承的失效形式，滾動(dòng)軸承的拆卸、清洗和檢查等相關(guān)內(nèi)容一、滾動(dòng)軸承的分類與配合選擇?【多媒體】PPT圖片展示滾動(dòng)軸承的一般組成部分，詳情見(jiàn)教材，并介紹各組成部分的作用滾動(dòng)軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件。滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成，其中，內(nèi)圈和外圈統(tǒng)稱套圈。1．滾動(dòng)軸承的分類?【教師】提出問(wèn)題滾動(dòng)軸承可以按照哪些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類？?【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答?【多媒體】PPT圖片展示滾動(dòng)軸承的主要類型，詳情見(jiàn)教材，逐一進(jìn)行介紹滾動(dòng)軸承按軸承承受載荷方向的不同，可分為向心軸承、向心推力軸承和推力軸承。向心軸承只能承受徑向載荷；向心推力軸承既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷；推力軸承只能承受軸向載荷。滾動(dòng)軸按結(jié)構(gòu)的不同，可分為深溝球軸承、調(diào)心球軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、滾針軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承和推力球軸承。2．滾動(dòng)軸承的配合選擇滾動(dòng)軸承與軸孔配合時(shí)均以滾動(dòng)軸承為基準(zhǔn)件，也就是說(shuō)，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈內(nèi)徑與軸配合時(shí)為基孔制，外圈外徑與外殼孔配合時(shí)為基軸制。由于這種配合的特殊要求，滾動(dòng)軸承的配合須按所承受的負(fù)荷類型、大小、方向，以及軸承類型來(lái)選擇。?【多媒體】PPT圖片展示滾動(dòng)軸承所承受的負(fù)荷類型，并分析不同負(fù)荷情況對(duì)軸承傳動(dòng)的影響【教師】圖文講解不同類型的負(fù)荷及其特點(diǎn)【學(xué)生】觀看、聆聽(tīng)、思考、記錄其中，滾動(dòng)軸承所承受的負(fù)荷類型可根據(jù)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作用在軸承上的負(fù)荷相對(duì)于套圈的旋轉(zhuǎn)情況，分為局部負(fù)荷、循環(huán)負(fù)荷和擺動(dòng)負(fù)荷三種。1）局部負(fù)荷局部負(fù)荷的特點(diǎn)是：作用在滾動(dòng)軸承上的合成徑向負(fù)荷始終不變地作用在套圈的局部滾道上。受局部負(fù)荷的套圈與孔或軸的配合一般為間隙配合或過(guò)渡配合，以防止受力點(diǎn)固定停留在套圈的某一個(gè)位置，使?jié)L道受力不均勻，加快磨損。配合較松也可使套圈在滾動(dòng)體摩擦力的帶動(dòng)下產(chǎn)生一微小的周向位移，消除軸承圈滾動(dòng)的局部磨損，改變滾道受力最大點(diǎn)位置，從而延長(zhǎng)了受局部負(fù)荷的套圈的壽命。2）循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷的特點(diǎn)是：作用在滾動(dòng)軸承上的合成徑向負(fù)荷順次作用在套圈的整個(gè)圓周滾道上。受循環(huán)負(fù)荷的套圈與軸或孔的配合應(yīng)緊一些，一般選用過(guò)盈配合，以保證整個(gè)滾道上的每個(gè)接觸點(diǎn)都能依次通過(guò)受力最大點(diǎn)，使受循環(huán)負(fù)荷的套圈磨損均勻。3）擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷的特點(diǎn)是：作用在滾動(dòng)軸承上的合成徑向負(fù)荷連續(xù)擺動(dòng)地作用在套圈的局部滾道上。受擺動(dòng)負(fù)荷的套圈與孔或軸的配合一般與受循環(huán)負(fù)荷的套圈相同或稍松，應(yīng)避免間隙配合或內(nèi)外圈同時(shí)使用較大的過(guò)盈配合。?【頭腦風(fēng)暴】開(kāi)展“你問(wèn)我答”活動(dòng)，鞏固軸承所承受的負(fù)荷特點(diǎn)及其對(duì)軸承傳動(dòng)的影響【教師】展示或說(shuō)出負(fù)荷類型【學(xué)生】觀看、聆聽(tīng)、思考，搶答負(fù)荷特點(diǎn)二、滾動(dòng)軸承的失效形式滾動(dòng)軸承失效形式主要有疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形和磨損。其中，滾動(dòng)軸承的磨損又分為磨粒磨損和黏著磨損。?【多媒體】PPT圖片展示滾動(dòng)軸承的失效形式，講解失效產(chǎn)生的原因【教師】圖文+實(shí)際案例講解滾動(dòng)軸承的失效形式【學(xué)生】觀看、聆聽(tīng)、思考、記錄1．疲勞點(diǎn)蝕滾動(dòng)軸承在載荷作用下，滾動(dòng)體與內(nèi)、外滾道之間將產(chǎn)生接觸應(yīng)力。軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，接觸應(yīng)力是循環(huán)變化的，當(dāng)工作一段時(shí)間以后，滾動(dòng)體或滾道的局部表層金屬脫落，使軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。2．塑性變形當(dāng)滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速很低或進(jìn)行間歇擺動(dòng)時(shí)，軸承失效的常見(jiàn)形式是因受過(guò)大的載荷（即靜載荷）或沖擊載荷，使?jié)L動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道上出現(xiàn)較大的塑性變形，并形成不均勻的凹坑，從而加大軸承的摩擦力矩，使振動(dòng)和噪聲增加，運(yùn)動(dòng)精度降低。3．磨損在軸承組合設(shè)計(jì)時(shí)，軸承處均設(shè)有密封裝置，但在多塵條件下工作的軸承，外界的塵土、雜質(zhì)仍會(huì)侵入到軸承內(nèi)，使?jié)L動(dòng)體與滾道表面產(chǎn)生磨粒磨損。如果潤(rùn)滑不良，滾動(dòng)軸承內(nèi)有滑動(dòng)的摩擦表面，還會(huì)產(chǎn)生黏著磨損。軸承轉(zhuǎn)速越高，黏著磨損越嚴(yán)重。磨損后，軸承游隙加大，運(yùn)動(dòng)精度降低，振動(dòng)和噪聲也會(huì)增加。三、滾動(dòng)軸承的拆卸、清洗和檢查1．滾動(dòng)軸承的拆卸拆卸滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)以不損壞軸承及其配合精度為原則，拆卸力不應(yīng)直接或間接地作用在滾動(dòng)體上。常用的拆卸方法包括錘擊法、壓卸法、拉拔法、溫差法，操作時(shí)應(yīng)遵從以下幾個(gè)要求。?【多媒體】PPT圖片展示滾動(dòng)軸承拆卸，并重點(diǎn)講解拆卸滾動(dòng)軸承過(guò)程中的注意事項(xiàng)①當(dāng)軸承套圈承受擺動(dòng)載荷時(shí)，作用力應(yīng)同時(shí)作用在內(nèi)、外圈上，以防損壞軸承。②若軸承與軸頸銹死或配合較緊，可用煤油浸漬配合處，然后加熱，再用錘擊法或壓卸法拆卸。③錘擊法、壓卸法、拉拔法的拆卸力應(yīng)均勻地作用在配合較緊的套圈上。2．滾動(dòng)軸承的清洗和檢查?【教師】開(kāi)展主題討論：請(qǐng)同學(xué)們討論、總結(jié)檢查滾動(dòng)軸承時(shí)的注意事項(xiàng)?【學(xué)生】結(jié)合教材及課程資源，分組討論?【教師】巡回指導(dǎo)，查看各小組討論情況【教師】根據(jù)學(xué)生討論情況進(jìn)行總結(jié)【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、記錄滾動(dòng)軸承套圈、滾道和保持架上的污垢可用清洗液除掉，然后擦干準(zhǔn)備檢查。檢查滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①若檢查發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)有聲音過(guò)大或卡緊現(xiàn)象，則說(shuō)明滾動(dòng)軸承的質(zhì)量不好，應(yīng)更換質(zhì)量好的滾動(dòng)軸承。②若檢查發(fā)現(xiàn)其工作間隙因磨損超過(guò)規(guī)定，滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈有裂紋，滾道有明顯斑點(diǎn)、變色疲勞脫皮，保持架變形等現(xiàn)象，該滾動(dòng)軸承便不能繼續(xù)使用。③滾動(dòng)軸承間隙的檢查要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。間隙可調(diào)整類軸承拆卸后不需要檢查，只在裝配時(shí)進(jìn)行調(diào)整；間隙不可調(diào)整類滾動(dòng)軸承在清洗后，可用塞尺法或經(jīng)驗(yàn)檢查法進(jìn)行徑向間隙的檢查，以確定是否需要調(diào)整、更換。?【多媒體】PPT展示動(dòng)軸承的徑向間隙及磨損極限間隙表格，詳表見(jiàn)教材【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、理解、記錄通過(guò)PPT圖片展示，更為直觀，學(xué)生容易理解通過(guò)“你問(wèn)我答”的形式，幫助學(xué)生鞏固軸承所承受負(fù)荷的類型及其特性穿插案例講解更利于學(xué)生理解，便于學(xué)生掌握通過(guò)分組討論，加深學(xué)生對(duì)滾動(dòng)軸承檢查時(shí)的注意事項(xiàng)的掌握第二節(jié)課任務(wù)導(dǎo)入（5min）【教師】現(xiàn)場(chǎng)展示QPZZ-Ⅱ旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)分析及故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、DH5902N數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后布置任務(wù)“滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量”請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在實(shí)訓(xùn)室利用相關(guān)設(shè)備完成滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量任務(wù)?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、記錄使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)，通過(guò)展示實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備有所了解任務(wù)實(shí)施（20min）【教師】介紹滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量的步驟，安排學(xué)生掃描微課二維碼觀看視頻“正常滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量“(詳見(jiàn)教材）一、實(shí)施方案1．組織形式每6～8位學(xué)生組成一組，以組為單位進(jìn)行滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量。2．作業(yè)準(zhǔn)備QPZZ-Ⅱ旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)分析及故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”）、DH5902N數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等。二、操作步驟【示范】教師邊講實(shí)操步驟，邊示范重點(diǎn)操作步驟1準(zhǔn)備內(nèi)六角扳手和軸端螺母扳手。步驟2檢查實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電動(dòng)機(jī)的接線是否正確，同步帶是否安裝到滾動(dòng)軸承一側(cè)。若同步帶未安裝到滾動(dòng)軸承一側(cè)，則調(diào)整同步帶到滾動(dòng)軸承一側(cè)。步驟3安裝計(jì)算機(jī)、采集卡和振動(dòng)傳感器。首先，使用以太網(wǎng)線連接計(jì)算機(jī)與采集卡。其次，選取合適的振動(dòng)傳感器，并將其安裝在軸承座豎直方向上，同時(shí)接到采集卡指定通道，詳情見(jiàn)教材。步驟4在計(jì)算機(jī)中設(shè)置存儲(chǔ)規(guī)則，選擇采樣通道，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，詳細(xì)設(shè)置信息與項(xiàng)目一任務(wù)一的任務(wù)實(shí)施步驟3相同。步驟5啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體步驟為：按下控制臺(tái)上的啟動(dòng)按鈕（一般為綠色），使控制臺(tái)供電；按下變頻器上的啟動(dòng)按鈕，使三相異步電動(dòng)機(jī)通電；緩慢旋轉(zhuǎn)載荷調(diào)節(jié)手輪，給滾動(dòng)軸承提供一定的徑向載荷。步驟6轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，操作計(jì)算機(jī)采集振動(dòng)信號(hào)并計(jì)算其頻譜，記錄數(shù)據(jù)。步驟7記錄不同轉(zhuǎn)速（調(diào)節(jié)方法見(jiàn)項(xiàng)目一任務(wù)一的任務(wù)實(shí)施步驟7）下振動(dòng)信號(hào)的有效值，詳表見(jiàn)教材。步驟8旋轉(zhuǎn)載荷調(diào)節(jié)手輪，卸掉軸承的徑向載荷，并關(guān)閉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。然后使用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q下軸承端蓋螺栓，拆下軸承端蓋（詳圖見(jiàn)教材）。步驟9將螺栓擰到軸承內(nèi)座上，緩慢旋轉(zhuǎn)拔出軸承內(nèi)座，并拆下外圈套筒與外圈。步驟10使用軸端螺母扳手拆卸軸端螺母，拆下內(nèi)圈套筒和內(nèi)圈。選擇外圈裂紋、內(nèi)圈裂紋或滾動(dòng)體裂紋的故障滾動(dòng)軸承（詳圖見(jiàn)教材），進(jìn)行故障滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的采集。對(duì)于故障滾動(dòng)軸承，在安裝前必須檢查好是否僅存在單一故障，并做好軸承內(nèi)、外圈及滾動(dòng)體的清潔。安裝故障滾動(dòng)軸承。首先，將故障滾動(dòng)軸承外圈安裝在軸承內(nèi)座中，安裝時(shí)應(yīng)注意外圈外部定位槽的位置；其次，將軸承內(nèi)座安裝在軸承座中，若安裝的為外圈裂紋的滾動(dòng)軸承，應(yīng)將外圈裂紋置于6點(diǎn)鐘方向；最后，安裝內(nèi)圈，并向軸承內(nèi)座中注入一定量的潤(rùn)滑油，安裝時(shí)需要將軸端微微抬起，以方便安裝。安裝內(nèi)、外圈套筒和軸端螺母。在安裝軸端螺母時(shí)，注意應(yīng)做好螺母的預(yù)緊，且應(yīng)將兩個(gè)螺母都擰到軸端上，以防螺母松動(dòng)。重復(fù)步驟⑤至步驟⑥，采集并記錄故障滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的有效值?！咀⒁狻窟M(jìn)行滾動(dòng)軸承的故障診斷時(shí)，由于故障引起的沖擊振動(dòng)主要為系統(tǒng)的固有頻率振動(dòng)，因此在設(shè)置采樣頻率時(shí)應(yīng)以系統(tǒng)固有頻率為參考；當(dāng)無(wú)法確定系統(tǒng)固有頻率時(shí)，應(yīng)盡量取大一些，以免發(fā)生頻率混疊。【學(xué)生】自行掃碼觀看配套微課，學(xué)習(xí)相關(guān)操作步驟，如遇問(wèn)題可詢問(wèn)老師【教師】巡堂輔導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問(wèn)題通過(guò)教師示范操作，讓學(xué)生了解實(shí)操過(guò)程及實(shí)操過(guò)程中的注意事項(xiàng)，將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力實(shí)操練習(xí)（15min）【教師】展示“滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量”的效果，介紹實(shí)操應(yīng)注意事項(xiàng)，并要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)操觀看效果、聆聽(tīng)要求、實(shí)操滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量【教師】安排每組做得最快、最好的學(xué)生輔導(dǎo)其他學(xué)生進(jìn)行操作，并解答學(xué)生遇到的問(wèn)題?【任務(wù)評(píng)價(jià)】開(kāi)展任務(wù)評(píng)價(jià)活動(dòng)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果填入任務(wù)評(píng)價(jià)表，詳表見(jiàn)教材?【教師】點(diǎn)評(píng)各組實(shí)操情況，并打分?【學(xué)生】組間互評(píng)、組內(nèi)自評(píng)，并打分通過(guò)實(shí)操練習(xí)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量，使學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，并以學(xué)生為主體，針對(duì)學(xué)生接受能力的差異性，讓優(yōu)秀學(xué)生帶動(dòng)其他學(xué)生掌握知識(shí)課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了滾動(dòng)軸承的分類和失效形式，講解了滾動(dòng)軸承拆卸、清洗和檢查過(guò)程的注意事項(xiàng)，并且通過(guò)實(shí)操滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量，達(dá)