材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)--單缸柴油機(jī)曲軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及剛度計(jì)算-文庫(kù)吧
2025-01-01 18:25 本頁(yè)面
【正文】 時(shí)各力和力矩開始變小，因此 中間截面（ 33）最危險(xiǎn)，受扭轉(zhuǎn)和兩向彎曲 組合變形 3XM = AzF *r=? 3YM = AzF * 1l =? 3ZM = AyF * 1l =? ④曲柄臂 BC 段根據(jù) A 端受力， C 端截面最危險(xiǎn)，受兩個(gè)彎矩，一個(gè)扭矩，一個(gè)軸力作用組合變形 M4x=FAz*r= m M4y=FAz*（ l12l3 ） = m M4z=FAy*（ l12l3 ） = m F4N=FAy= m ⑤主軸 AB 端， B 段截面最危險(xiǎn)，受兩個(gè)彎矩作用 M5y=FAz*（ l12l3 ） = m M5z=FAy*(l12l3 )= m 由上分析可知各危險(xiǎn)截面的力和力矩，有對(duì)于各段軸為兩端或一端受力，內(nèi)力圖為線性關(guān)系。 可以用兩點(diǎn)法，按相應(yīng)的比例關(guān)系及 x、 y、 z、軸力方向作出各段的內(nèi)力圖。 （ 3） 內(nèi)力 圖如下（不計(jì)內(nèi)力彎曲切應(yīng)力，彎矩圖畫在受壓側(cè)）： （單位： 力 — N 力矩 — Nm） 班級(jí) 6 班級(jí) 7 設(shè)計(jì)曲軸頸直徑 d 和主軸頸直徑 D （ 1） 主軸頸的危險(xiǎn)截面為 EF 的最左端，受扭轉(zhuǎn)和兩向彎曲 根據(jù)主軸頸的受力狀態(tài)，可用第三強(qiáng)度理論計(jì)算 3r? =11W 212121 zyx MMM ?? ≤ [? ] 其中11W = 332D? [? ]=120MPa D? 3 212121x][M32?? zyMM ?? 得 D≥ D=40mm (2)曲柄頸 CD 屬于圓軸彎扭組合變形，由第三強(qiáng)度理論，在危險(xiǎn)截面 33 中： 2 2 23 3 3 331r X Y ZM M MW? ? ? ?2 2 23 3 3332X Y ZM M Md???? ???? 班級(jí) 8 d 3 232323x][M32?? zyMM ??? 得 d? mm 故取 d=40 mm 校核曲柄臂的強(qiáng)度 曲柄臂的強(qiáng)度計(jì)算 曲柄臂的危險(xiǎn)截面為矩形截面，且受扭轉(zhuǎn)、兩向彎曲及軸力作用（不計(jì)剪力QF ）， 由內(nèi)力圖可知危險(xiǎn)截面為 22 截面， 曲柄臂上的危險(xiǎn)截面 22 的應(yīng)力分布圖如下圖： 根據(jù)應(yīng)力分布圖可判定出可能的危險(xiǎn)點(diǎn)為 1D ， 2D ， 3D 。 班級(jí) 9 已知條件 ?? D ?? 理想情況為截面面積（ b*h）最小，同時(shí)也符合強(qiáng)度要求?？上热∶娣e最小值檢驗(yàn)其強(qiáng)度要求是否符合。即令： ? 4bh? h=? D=56mm b= 4h? =14mm ? 1D 點(diǎn)： 1D 點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài) 其中 A2=bh Wz2= 6hb2 wx2= 6bh2 把數(shù)據(jù)代入上式中得 2 2 22 2 2N X ZXZF M MA W W? ? ? ? = ][? 選取此種尺寸時(shí)不滿足強(qiáng)度要求，考慮到所給條件截面面積最大可為 h=? D=64mm b=h? = 帶入得 2 2 22 2 2N X ZXZF M MA W W? ? ? ? = [? ] 班級(jí) 10 此時(shí) 1D 點(diǎn)滿足強(qiáng)度條件。 ? 2D 點(diǎn)： 2D 點(diǎn)處于二向應(yīng)力狀態(tài)，存在扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 曲柄臂簡(jiǎn)化為矩形，非圓截面，查表 31 對(duì) bh = ?? ?? ?? 4 0 . 1 7 MP 222 ????? hb y?? 2D 點(diǎn)的正應(yīng)力為軸向力和繞 z 軸的彎矩共同引起的 22NZZFMAW? ?? 226Fy ZF Mhb hb??? = 由第三強(qiáng)度理論 代入數(shù)據(jù) 3r? = 22 4?? ? = [? ] 所以 2D 點(diǎn)滿足強(qiáng)度條件。 ? 3D 點(diǎn)： 3D 點(diǎn)處于二向應(yīng)力狀態(tài) M P aM P a7670 .39。 ???? ??? 2239。 NXXFMAW? ?? = 班級(jí) 11 根據(jù)第三強(qiáng)度理論
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