机械设计基础电子教案 项目一认识机器-任务四-探索润滑与密封

课题授课时数*选学2周次教学目标知识目标：（1）理解润滑及密封的作用。（2）了解常用润滑剂的种类、性能指标及选择方法。（3）了解常用润滑方式及装置。（4）明确机械装置的密封方式及应用场景。能力目标：（1）能阐述润滑及密封的作用。（2）能根据工作条件分析选择润滑剂的类型及润滑方式。（3）能分辨密封的类型和方法，正确选用密封装置。素质目标：（1）通过润滑与密封的学习，了解其在机械工作中的重要作用，提升机械润滑意识与职业素养。（2）通过多学科内容的学习，激发自主探索兴趣。（3）通过中国高铁轴承润滑技术创新的学习，激发报国热情，增强民族自豪感。思政目标通过中国高铁轴承润滑技术从被国外垄断到自主创新、打破垄断的发展历程，让学生深刻体会核心技术自主可控的重要性，激发科技报国的爱国情怀和民族自豪感。引导学生认识到润滑虽“小”却关系重大，培养“细节决定成败”的责任意识和精益求精的工匠精神。通过密封装置防止泄漏、保护环境的内容，增强学生的环保意识和绿色制造理念。教学重点（1）润滑油的主要性能指标及选择原则。（2）润滑脂的性能指标及常用类型。（3）常用润滑方式及装置。（4）常用密封方式。教学难点（1）润滑油黏度的选择原则。（2）各种密封装置的结构特点、工作原理及适用条件。投影仪、计算机、PPT课件、黑板、汽车/摩托车变速箱模型、各种润滑剂实物样品、密封件实物等作业（1）简述选择润滑油时如何确定种类与牌号。（2）简述密封装置的作用及类型。（3）比较接触式密封与非接触式密封的优缺点及适用场合。教学小结教学过程设计教学组织方法观察汽车或摩托车的变速箱。思考：变速箱的齿轮选用什么润滑油？轴承用润滑脂还是润滑油？输入、输出轴与本体间采用什么形式密封？任务驱动法实物观察在摩擦表面间加入润滑剂以降低摩擦、减轻磨损的措施称为润滑。润滑的作用：降低摩擦、减少磨损、减缓腐蚀、提高效率、改善运转状况、延长使用寿命，还可冷却降温、防尘清污、缓冲吸振。讲授法PPT演示工程上常用的润滑剂有润滑油、润滑脂，此外还有固体润滑剂（石墨、二硫化钼等）和气体润滑剂。1.润滑油使用最广泛，主要有矿物油、合成油、有机油等，其中矿物油应用最广。主要性能指标：（1）黏度：最重要的物理性能指标，是选择润滑油的主要依据。黏度越大，内摩擦阻力越大，承载能力越大，流动性越差。工业上多用运动黏度（单位mm2/s），按40℃运动黏度分为5、7、10、15、22、32等20个牌号，牌号越大黏度越高。（2）黏度指数：衡量黏度随温度变化的指标，越大则黏度受温度影响越（3）闪点：油蒸气与空气混合气遇火瞬间闪光的最低温度，是安全指标，一般要求高于工作温度20~40℃。（4）倾点：润滑油丧失流动性温度以上3℃的温度。图示讲解法选择原则：载荷大或变载冲击、加工粗糙或未经跑合的表面→选黏度大的润滑油；载荷小、速度高→选黏度小的润滑油；压力循环或滴油润滑→选黏度低的润滑油。常用润滑油包括全损耗系统用油（L-AN系列）、工业闭式齿轮油（L-结构原理图展CKC系列）、液压油（L-HL系列）、汽轮机油（L-TSA系列）等。2.润滑脂俗称黄油、干油，由润滑油加稠化剂（钙、钠、锂等金属皂基）混合而成的膏状润滑剂。主要性能指标：（1）滴点：润滑脂从标准量杯孔口滴下第一滴时的温度，标志耐高温能力。工作温度应比滴点低20~30℃。（2）锥入度：表示润滑脂的稠度，值越小越稠、承载能力越强、密封性越好，但流动性越差。常用类型：钙基润滑脂（耐水但耐热性差，60℃以下）；钠基润滑脂（耐热但耐水性差，115~145℃以下）；锂基润滑脂（耐水耐热均好，-20~150℃广教学过程设计教学组织方法泛适用）。3.固体润滑剂：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等，适用于高温、高压或不允许油污染的场合。1.油润滑方式：（1）间歇供油：手工油壶注油、油杯注油，简单但不可靠，适用于低速不重要场合。（2）连续供油：①针阀式/芯捻式油杯滴油润滑；②油环润滑（适用于水平放置、转速60~2000r/min的轴）；③浸油润滑和飞溅润滑（中速齿轮箱）；④压力润滑（用液压泵供油，润滑可靠、可循环、有冷却作用，适用于重载高速精密场合）。2.脂润滑方式：手工加脂、脂杯加脂、脂枪加脂、集中润滑系统供脂。适用于低速、中速且载荷不太大的场合。3.典型零部件润滑：滑动轴承（低速用脂、高速用油）；滚动轴承（常用脂，高速高温用油，按dn值选择）；闭式齿轮传动（浸油/飞溅/压力润滑）；开式齿轮（高黏度开式齿轮油或脂润滑）。密封的作用：阻止润滑剂泄漏，防止灰尘、水等杂质进入，保证机器正常工作，减少环境污染。1.静密封：两个相对静止构件间结合面的密封。方式有：研磨面密封、垫片密封、密封胶密封、O形密封圈密封。2.动密封：两个具有相对运动构件结合面间的密封，分为旋转密封和移动密封。案例教学视频/图片展示教学过程设计教学组织方法（1）接触式密封：①毡圈密封：结构简单，摩擦较大，用于v<4~5m/s、温度不超过90℃的脂润滑结构。②唇形密封圈（皮碗）密封：耐油橡胶制成，用螺旋弹簧压紧唇部。唇朝内防漏油，唇朝外防尘，两相背安装既防尘又密封。适用于v<6~7m/s、-40~100℃,油润滑和脂润滑均可。（2）非接触式密封：①间隙密封（油沟式密封）：留0.1~0.3mm间隙并填脂，结构简单，用于v<5~6m/s、环境干净的脂润滑场合。②迷宫式密封：将间隙制成迷宫形式并填脂，对脂润滑和油润滑都有效，寿命长但加工精度要求高，可用于v高达30m/s的场合。（3）油环或油环与油沟组合密封：利用离心力甩走油和杂质，多用于脂润滑轴承部位。润滑剂主要有润滑油和润滑脂。润滑油的核心指标是黏度，按40℃运动黏度分牌号，润滑脂的核心指标是滴点和锥入度。润滑方式分为间歇供油和连续供油（