吉林大學(xué)材料力學(xué)課程設(shè)計-單缸柴油機曲軸的強度設(shè)計及剛度計算、疲勞強度校核(編輯修改稿)
2024-12-09 02:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 i1+∑ωi ciMGIpni1 = 1EI1[12(? )(1? + )+12(? ) 23]+ 1EI2[+ + 12 (? )(? + )+ + + 12(?)(?? )]+ 1GIp(+ )= 10。3rad 方向與單位力偶相同。 求 θz： 在截面 A 加 一 單 位 力 偶 矩 zM 。 15 圖 8 外力分析圖 單位力偶矩作用下的內(nèi)力圖與外載荷作用下的內(nèi)力圖如下（彎矩畫在受壓的一側(cè)）： 圖 9 內(nèi)力圖 EA = Ehb = 150109 10。6 = 108Pa?m2 EI3 = Ehb312 = 150 109 3 10。1212 = ?m4 θz = ∑ωi ciMEIini1+ ∑ωi ciMEAni1 16 = 1EI1[12(? )(1? + )+12(? )23]+ 1EI2[+ + 12 (? )(? + )+ + + 12(?)(?? )]+ 1EI3( +)+ 1EA(+ )= 10。3rad 方向與單位力偶相同。 在本次設(shè)計中，做以下幾點說明： （ 1）在畫內(nèi)力圖時， 忽略 彎曲切應(yīng)力，故未畫剪力圖。 （ 2）在強度計算方面，由于材料是球墨鑄鐵（ QT4505），其性質(zhì)與塑性材料相近，故 用第三強度理論而不用第一或第二強度理論。 （ 3） 在校核曲柄臂 畫內(nèi)力分布時 忽略了圓孔對其的影響。 （ 4） 在疲勞強度校核 HH 截面時，忽略鍵槽對 τmin的影響。 提高曲軸的彎曲強度 提高彎曲強度的主要措施有，合理安排構(gòu)件的受力情況及設(shè)計合理的截面。 但對于該曲軸 可以通過合理布置支座的形式合理安排曲軸的受力情況；也可以 在結(jié)構(gòu)允許的情況下將集中載荷適當分散 讓在和盡量靠近支座 。 提高曲軸的彎曲剛度 提高彎曲剛度的主要措施有， 改善結(jié)構(gòu)形式，減少彎矩的數(shù)值、選擇合理的截面及合理選材等。對于該曲軸可以 通過 改善結(jié)構(gòu)形式， 盡量減小跨度，選擇合理的截面形狀， 減少彎矩的數(shù)值并且合理選材 等形式提高曲軸的彎曲剛度 。 提高曲軸的疲勞強度 提高疲勞強度主要有 減緩應(yīng)力集中 和 提高構(gòu)件表面強度 兩種方式 。為了消除和緩解應(yīng)力集中，再設(shè)計曲軸時，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)方形直角或帶有尖角的孔和槽，即在主軸頸和曲柄臂相連處應(yīng)采用半徑較大的過度圓角 。 提高曲軸表面的強度可通過兩方面實現(xiàn)，一是從加工入手提高表面加工質(zhì)量，可采用精細加工，降低表面粗糙度，尤其對高強度鋼更重要 ；二是增加表層強度，對曲軸中應(yīng)力集中的部位如鍵槽處應(yīng) 采取某些工藝措施，即表面熱處理或化學(xué)處理，如表面高頻淬火、滲碳 等或表層用滾壓等冷加工辦法。 材料力學(xué)是一門被各個工程廣泛應(yīng)用的學(xué)科，是通過理論與實驗來進行強度、剛度、穩(wěn)定性以及材料的力學(xué)性能的研究。在保證安全、可靠、經(jīng)濟節(jié)省的前提下，為構(gòu)件選擇適當17 的材料，確定合理的截面形狀和尺寸提供基本理論和計算方法。通過這次的課程設(shè)計，我對材料力學(xué)有了更深一層的認識， 基本學(xué)會了運用所學(xué)材料力學(xué)知識分析和解決實際問題的能力，達到了學(xué)以致用的目的。同時加強了對上學(xué)期所學(xué)材料力學(xué)知識的理解以及對 AutoCAD、C++等軟件的運用能力，使相關(guān)學(xué)科思想和知識有機的聯(lián)系起來。 但是 發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。 對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。 這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶 通過這次的課程設(shè)計。 對于本次課程設(shè)計中的不足之處，還希望老師批評指正 。 謝謝老師長期以來的 辛勤教導(dǎo)與幫助。 [1]聶毓琴等，《材料力學(xué)實驗與課程設(shè)計》，北京，機械工業(yè)出版社， [2]聶毓琴，孟廣偉，《材料力學(xué)》，機械工業(yè)出版社 [3]譚浩強，《 C 程序設(shè)計（第三版）》，北京，清華大學(xué)出版社， 9 附錄 h、 b 程序 include include define PI int main() { double Mex,Mey,Mez,FN2。 double h,b,S=120e6,S1,S2,S3。 int D=39。 double Z1,Z2,Z3,Q2,Q3。 double h1,b1。 double a,r。 double s,max=(*D)*(**D)。 /*面積最大值 */ Mex=。 Mey=。 Mez=。 FN2=。 printf(***********機械學(xué)院 ******趙憲卓 ******41111316*************\n)。 printf(** **\n)。 18 printf(** 所用數(shù)據(jù)： P= n=300r/min r= **\n)。 printf(** **\n)。 for(h=*D。h=*D。h+=) for(b=*h。b=*h。b+=) { if(h/b=amp。amp。h/b=3) /*利用插入法確定 a,r*/ {a=+*h/b。 r=*h/b。} else {a=+*h/b。 r=*h/b。} Z1=1e6*FN2/(b*h)+6e9*Mex/(b*h*h)+6e9*Mez/(b*b*h)。 /*D1 點正應(yīng)力 */ Z2=1e6*FN2/(b*h)+6e9*Mez/(b*b*h)。 /*D2 點正應(yīng)力 */ Z3=1e6*FN2/(b*h)+6e9*Mex/(b*h*h)。 /*D3 點正應(yīng)力 */ Q2=1e9*Mey/(b*b*h*a)。 /*D2 點切應(yīng)力 */ Q3=r*Q2。 /*D3 點切應(yīng)力 */ S1=Z1。 S2=sqrt(Z2*Z2+4*Q2*Q2)。 S3=sqrt(Z3*Z3+4*Q3*Q3)。 if(S1Samp。amp。S2Samp。amp。S3S) { s=b*h。 if(smax) {max=s。 h1=h。 b1=b。 } } } h=h1,b=b1。 if(h/b=amp。amp。h/b=3) /*帶回，利用插入法求 a,r*/ {a=+*h/b
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