传动轴的静强度、变形及疲劳强度的计算.doc

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材料力学课程设计 设计题目: 传动轴的静强度、变形 及疲劳强度的计算 学院班级: 汽车学院发动机12班 姓名学号: 王富强(168) 指导教师: 李峰 目 录 1.材料力学课程设计的目的…………………………..................3 2.材料力学课程设计的任务和要求……………………………..3 3.材料力学课程设计的题目……………………………………..3 3-1 设计题目 …………………………………………………3 3—2传动轴的零件图 ..............................................……………4 3—3设计数据 ........................................................……………4 4.材料力学课程设计的具体设计方案…………………………….4 4—1绘出传动轴的受力简图………………………………………4 4—2 作扭矩图及弯矩图 …………………………………………6 4—3根据强度条件设计等直轴的直径 ……………………………8 4—4计算齿轮处轴的挠度(均按直径Φ1的等直杆计算)…………11 4—5对阶梯传动轴进行疲劳强度计算(若不满足,采取改进措施 使其满足疲劳强度) ……………………………………………13 4—6对所取数据的理论根据作必要的说明 ………………………20 4—7设计所使用软件名称……………………… ……………….20 附录:本题所编写的C程序…………………………………….20 参考文献…………………………………………………………..30 材料力学课程设计的体会和收获………………………………..30 2012 年 9 月 21 日 1.材料力学课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学的基本理论和计算方法,独立地计算工程中的典型零部件,以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时,可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;既把以前所学的知识(高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等)综合运用,又为后继课程(机械设计、专业课等)打下基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项: 1.使学生的材料力学知识系统化、完整化; 2.在系统全面复习的基础上,运用材料力学知识解决工程中的实际问题; 3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学知识和专业需要结 合起来; 4.综合运用了以前所学的个门课程的知识(高数、制图、理力、算法语言、计算机等等)使相关学科的知识有机地联系起来; 5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法; 6.为后继课程的教学打下基础。 2.材料力学课程设计的任务和要求 要求参加设计者,要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法,独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题。画出受力分析计算简图和内力图,列出理论依据和导出计算公式,独立编制计算程序,通过计算机给出计算结果,并完成设计计算说明书。 3.材料力学课程设计的题目 传动轴的强度、变形及疲劳强度计算 3-1 设计题目 传动轴的材料为优质碳素结构钢(牌号45),许用应力[σ]=80MPa,经高频淬火处理,其σb=650MPa,σ-1=300MPa,τ-1=155MPa,磨削轴的表面,键槽均为端铣加工,阶梯轴过渡圆弧r均为2,疲劳安全系数n=2,要求: 绘出传动轴的受力简图; 作扭矩图及弯矩图; 根据强度条件设计等直轴的直径; 计算齿轮处轴的挠度;(按直径Φ1的等直杆计算) 对阶梯传动轴进行疲劳强度计算;(若不满足,采取改进措施使其满足疲劳强度); 对所取数据的理论根据作必要的说明。 说明 : a) 坐标的选取均按下图所示; b) 齿轮上的力F与节圆相切; c) 数据表中为直径D的皮带轮传递的功率,为直径为D1的皮带轮传递的功率。 3—2传动轴的零件图 Φ1 为静强度条件所确定的轴径,尺寸最后一位数准确到mm,并取偶数。 设 图号如下: 3—3设计数据 本次课程设计采用第16组数据,如下: P/kW /kW n/(r/min) D/mm /mm /mm /N /N a/

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