材料力學(xué)課程設(shè)計--五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算(已修改)
2025-06-22 06:38 本頁面
【正文】 材 料 力 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目 五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算 機械科學(xué)與工程 學(xué)院 機械工程及自動化 專業(yè) 411105 班 設(shè)計者： 李嘉林 學(xué)號 41110502 2021 年 8 月 25 日 目錄 設(shè)計目的 ………………………………………………… …………… … 1 設(shè)計任務(wù)及要求 ……………… .………………………… …………… … 1 設(shè)計題目 ……………………………………………… ……… ………… 2 傳動軸受力簡圖 …………… ………………………………… ……… … 3 彎矩扭矩圖 ………………………………………… .……… …… …… ...4 設(shè)計等軸的直徑 ………………………………… .……… ...…… … …… 8 計算齒輪處軸的撓度 ……………………………… .…… ……… …… ...10 階梯傳動軸進(jìn)行疲勞強度計算 ………………………… ………… …… 13 數(shù)據(jù)說明 ……………………………………………… ………… ……… 20 設(shè)計感想 ……………………………………………… ……… ……… ..21 附：程序計算結(jié)果截圖，計算機程序設(shè)計 1 1． 材料力學(xué)課程設(shè)計的目的 本課程設(shè)計的目的是在于系統(tǒng)學(xué)完材料力學(xué)之后，能結(jié)合工程中的實際問題，運用材料力學(xué)的基本理論和計算方法，獨立地計算工程中的典型零部件，以達(dá)到綜合運用材料力學(xué)的知識解決工程實際問題之目的。同時，可以使學(xué)生將材料力學(xué)的理論和現(xiàn)代計算方法及手段融為一體。既從整體上掌握了基本理論和現(xiàn)代的計算方法，又提高了分析問題，解決問題的能力；既把以前所學(xué)的知識（高等數(shù)學(xué)、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、算法語言、計算機和材料力學(xué)等）綜合運用，又為后繼課程（機械設(shè)計、專業(yè)課等）打下基礎(chǔ)，并初步掌握工程中的設(shè)計思想和 設(shè)計方法，對實際工作能力有所提高。具體的有以下六項： 1．使學(xué)生的材料力學(xué)知識系統(tǒng)化、完整化； 2．在系統(tǒng)全面復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，運用材料力學(xué)知識解決工程中的實際問題； 3．由于選題力求結(jié)合專業(yè)實際，因而課程設(shè)計可以把材料力學(xué)知識和專業(yè)需要結(jié) 合起來； 4．綜合運用了以前所學(xué)的個門課程的知識（高數(shù)、制圖、理力、算法語言、計算機等等）使相關(guān)學(xué)科的知識有機地聯(lián)系起來； 5．初步了解和掌握工程實踐中的設(shè)計思想和設(shè)計方法； 6．為后繼課程的教學(xué)打下基礎(chǔ)。 2． 材料力學(xué)課程設(shè)計的任務(wù)和要求 要求參加設(shè) 計者，要系統(tǒng)地復(fù)習(xí)材料力學(xué)的全部基本理論和方法，獨立分析、判斷、設(shè)計題目的已知條件和所求問題。畫出受力分析計算簡圖和內(nèi)力圖，列出理論依據(jù)和導(dǎo)出計算公式，獨立編制計算程序，通過計算機給出計算結(jié)果，并完成設(shè)計計算說明書。 2 3．材料力學(xué)課程設(shè)計題目 傳動軸的強度、變形及疲勞強度計算 31 設(shè)計題目 傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號 45），許用應(yīng)力[?]=80MPa，經(jīng)高頻淬火處理，其MPab 650??,MPa3001 ??? ， MPa1551 ???,磨削軸的表面，鍵槽均為端銑加工，階梯軸過渡圓弧 r均為 2，疲勞安全系數(shù) n=2，要求： 1) 繪出傳動軸的受力簡圖 。 2) 作扭矩圖及彎矩圖； 3) 根據(jù)強度條件設(shè)計等直軸的直徑； 4) 計算齒輪處軸的撓度；（按直徑Φ 1的等直桿計算） 5) 對階梯傳動軸進(jìn)行疲勞強度計算；（若不滿足，采取改進(jìn)措施使其滿足疲勞強度）； 6) 對所取 數(shù)據(jù)的理論根據(jù)作必要的說明。 說明 ： 1) 坐標(biāo)的選取均按下圖 6— 1 所示； 2) 齒輪上的力 F 與節(jié)圓相切； 3) 數(shù)據(jù)表中 為直徑 D 的皮帶輪傳遞的功率， 為直徑為 D1 的皮帶輪傳遞的功率。 3 32 傳動軸的零件圖 Φ 1 為靜強度條件所確定的軸徑，尺寸最后一位數(shù)準(zhǔn)確到 mm，并取偶數(shù)。 設(shè) ??? ??????。 本次課程設(shè)計采用第 8 組數(shù)據(jù)。 P/kW 1P/kW n/(r/min) D/mm 1D/mm 2/mm 2G/N 1/N a/mm ?/? 440 650 300 200 650 400 400 50 4 41 繪出傳動軸的受力簡圖 首先對如圖所示傳動軸進(jìn)行受力分析，軸共受 7 個力作用，分別為皮帶輪 D 對傳動軸的力 錯誤 !未找到引用源。 2F和 錯誤 !未找到引用源。 22F，皮帶輪 錯誤 !未找到引用源。 1D對傳動軸的力 錯誤 !未找到引用源。 1和 2 錯誤 !未找到引用源。 ，齒輪 2錯誤 !未找到引用源。 對傳動軸的力 F，還有皮帶輪 D 的重力 2G錯誤 !未找到引用源。和皮帶輪 錯誤 !未找到引用源。 1的重力 1錯誤 !未找到引用源。 ，由受力分析可知，支座 A， B 處受到兩個方向上的約束反力。受力簡圖如下圖所示 : 42 作彎矩圖和扭矩圖 1)在 XOY 面上傳動軸受力簡圖如下 : 5 由己知條件可以求出 : mNnPM ????? 11 1 0 .39 5 4 9 9 5 4 9 2 2 3 .5 3440PM N mn? ? ? ? ? (方向 錯誤 !未找到引用源。M與 2錯誤 !未找到引用源。 相反 ) 根據(jù)扭矩平衡可知 : 021 ??? MM 可得 :mNM ?? 又有 : 22 DF ?? 2111 DF ? 22F ?? 求出 : ? NF ? NF 根據(jù)受力平衡關(guān)系，可列平衡方程 : 6 0)( ?? AM 043cos3 211 ??????????? aGaFaFaGaF BY? 0?YF 0cos3 211 ?????? GFGFFF BYAY ?
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1