材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)--曲柄軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、疲勞強(qiáng)度校核及剛度計(jì)算-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 17:24本頁(yè)面
【正文】 31 6 1 4 6 7 . 2 2 38298464 .98/ 1 6 0 . 0 5 8eM PaD? ?? ?? ? ?? 曲軸不工作時(shí) ， min0? ? ∴ minmax 0r???? 故該循環(huán)為脈動(dòng)循環(huán)。 已知 1 160MPa?? ? ， ?? ? ， ?? ? ， n=2。 4 39。/695 7 .79 14 67 .22 6=+0 .04 64 0 .06 96 0 .06 96 0 .04 64=39 46 26 53 .82 P aNxxNxFMAWFMbh bh? ? ??????????? 應(yīng)用第三強(qiáng)度理論： 2232239。 同理可得 15 333332239。 322127 5 .74 =0 .23 1 0 .06 96 0 .04 64 =368557 27 .83P ayMhb? ???? 正應(yīng)力由軸力、繞 Z 軸的彎矩共同引起。 1D 點(diǎn)處于單向 拉伸 ，所以正應(yīng)力 3 3 333F= N x zxzMMA W W? ?? 3 3 322F / 6 / 6N x zMMbh bh hb? ? ? 22957 .79 146 7 .22 6 749 .30 6= + +0 .0464 0 .0696 0 .0696 0 .0464 0 .0696 0 .0464=6946 545 a 1200 000 00P a =[ ]???? ? ? 2）對(duì) 2D 點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析。 = 14 60 95 66 .24 + 4 39 48 12 91 .82 = 80 30 27 33 .71 12 00 00 00 0 = [ ]rP a P a? ? ????? 故，綜上所述 3 個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)都是安全的，所以左曲軸臂安全 ② 右曲軸臂的強(qiáng)度計(jì)算 N?（ F） 13 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 。 39。 =0 .08 58 46 01 54 91 .63 =39 48 12 91 .82 P a39。 2 222 22 /6N zzN zF MAWF Mbh hb? ???? 2216 0 .89 659 .07 6=+0 .04 64 0 .06 96 0 .06 96 0 .04 64=27059013 .01 aP??? 由于 2D 點(diǎn)處于二向應(yīng)力狀態(tài)，故選用第三強(qiáng)度理論： 223224 = 27 05 90 13 .0 1 + 4 46 01 54 91 .6 3 = 95 92 64 93 .0 3Pa 12 00 00 00 0Pa = [ ]r? ? ????? 3）對(duì) 3D 點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析。 由于 2D 有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，查 《材料力學(xué)》 表 31，得到 ? ， ? 。 11 1） 對(duì) 1D 點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析。為確定危險(xiǎn)點(diǎn)的位置，畫(huà)出曲柄臂上 截面應(yīng)力分布圖。 （ 2）曲軸頸屬于彎扭組合變形，由第三強(qiáng)度理論可得： 9 2 2 23 3 3 321r x y zM M MW? ? ? ? 2 2 23 3 3332 []x y zM M Md ??? ? ? ? ∴ 2 2 23 3 3 332[] x y zd M M M??? ? ? 2 2 23632 ( 1 9 8 4 . 4 8 ) ( 8 2 1 . 1 4 ) ( 5 2 2 . 2 3 )1 2 0 1 0?? ? ??? ? 故 d取 58mm 。2z y 1 439。2x z39。 (單位：力 N 力矩 N 圖 712 （一）、畫(huà)出曲軸的內(nèi)力圖 （ 1） . 外力分析 F/kN W/kN 1 ml/m 2 ml /m 3l /mm e/mm ???? 15 380 210 100 100 12 6 畫(huà)出曲軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（上圖），計(jì)算 F分力和扭矩 Mx。 鍵槽為端銑加工，軸頸表面為車(chē)削加工， 1? =160MPa， ?? =， ?? =。 （三）校核曲柄臂的強(qiáng)度。 三、設(shè)計(jì)題目 某曲柄軸材料為球墨鑄鐵（ QT400— 10）， [? ]=120MPa，曲柄臂抽象為矩形（圖 712）， h=,b/h=2/3(左、右臂尺寸相同 )， l=,4l =,有關(guān)數(shù)據(jù)查下表： 要求： 5 （一）畫(huà)出曲柄軸的內(nèi)力圖。 、程序計(jì)算部分的要求 1) 計(jì)算機(jī)程序。 2) 提出改進(jìn)設(shè)計(jì)的初步方案及設(shè)想。 9) 疲勞強(qiáng)度計(jì)算部分要說(shuō)明循環(huán)特性， max? ， min? ， r ， m? ， a? 的計(jì)算，所查 K ， ? ， ? 各系數(shù)的依據(jù)，疲勞強(qiáng)度校核過(guò)程及結(jié)果。 7) 列出全部計(jì)算過(guò)程的理論依據(jù)、公式推導(dǎo)過(guò)程以及必要的說(shuō)明。 5) 危險(xiǎn)截面上各種應(yīng)力的分布規(guī)律 圖及由此判定各危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)圖。 3) 靜不定結(jié)構(gòu)要畫(huà)出所選擇的基本靜定系統(tǒng)及與之相應(yīng)的全部求和過(guò)程。具體內(nèi)容應(yīng)包括： 1) 設(shè)計(jì)題目的已知條件、所求及零件圖。 二、 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 參加設(shè)計(jì)者要系統(tǒng)復(fù)習(xí)材料力學(xué)課程的全部基本理論和方法，獨(dú)立分析、判斷設(shè)計(jì)題目的已知條件和所求問(wèn)題， 畫(huà)出受力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖，列出理論依據(jù)并到處計(jì)算公式，獨(dú)立編制計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)給出計(jì)算結(jié)果，并完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 (5).初步了解和掌握工程實(shí)際中的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法。 (3).由于選題力求結(jié)合專業(yè)實(shí)際，因而課程設(shè)計(jì)可把材料力學(xué)與專業(yè)需要結(jié)合起來(lái)。具體有一下六項(xiàng)： (1).使所學(xué)的材料力學(xué)知 識(shí)系統(tǒng)化、完整化。 28 3 一、 設(shè)計(jì)目的 本課程設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)學(xué) 完 材料力學(xué)課程之后，結(jié)合工程實(shí)際
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