材料力學(xué)課程設(shè)計--曲柄軸的強度設(shè)計、疲勞強度校核及剛度計算-在線瀏覽
2025-08-06 19:38本頁面
【正文】 故 D 取 58mm 。 （三）、校核曲柄臂的強度 曲柄臂的危險截面為矩形截面， 受扭轉(zhuǎn)、兩向彎曲及軸力的作用。 ① 左曲柄臂的強度計算 10 N?（ F） y?（ M） 根據(jù)應(yīng)力分布圖可 判定出可能的危險點為 1D ， 2D ， 3D 。 1D 點處于單向 拉伸 和兩項彎曲的拉應(yīng)力，此時扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為零 22 223F= Nx zxzM MA W W? ?? 22 222F / 6 / 6Nx zM Mbh bh hb? ? ? 22216 0 .89 522 .23 6 659 .07 6= + +0 .0464 0 .0696 0 .0696 0 .0464 0 .0696 0 .0464=4748 891 a 1200 000 00P a =[ ]???? ? ? 2）對 2D 點進行應(yīng)力分析。 222159 2 .8 =0 .23 1 0 .06 96 0 .04 64 =460154 ayMhb? ???? 正應(yīng)力由軸力、繞 Z 軸的彎矩共同引起。 同理可得： 12 222222239。/621 60 .89 52 2 .23 6=+0 .04 64 0 .06 96 0 .06 96 0 .04 64=14 60 95 66 .24 P aNxxNxFMAWFMbh bh? ? ??????????? 應(yīng)用第三強度理論： 2232239。 4 39。 14 1)對 1D 點進行應(yīng)力分析。 由于 2D 有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，查表 31，得到 ? ， ? 。 333332 /6NzzNzFMAWFMbh hb? ???? 2957 .79 749 .30 6=+0 .046 4 0 .069 6 0 .069 6 0 .046 4=3 029 938 0 .51 aP??? 由于 2D 點處于二向應(yīng)力狀態(tài)，故選 用第三強度理論： 223224 = 30 29 93 80 .5 1 + 4 36 85 57 27 .8 3 = 79 69 58 66 .6 2Pa 12 00 00 00 0Pa = [ ]r? ? ????? 2） 對 3D 點進行應(yīng)力分析。 =0 .08 58 36 85 57 27 .83 = 31 62 22 14 . 48 P a39。 39。 = 39 46 26 53 .82 + 4 31 62 22 14 . 48 = 74 54 63 53 .64 12 00 00 00 0 = [ ]rP a P a? ? ????? 故，綜上所述 3 個危險點都是安全的，所以右曲軸臂安全 （ 四）、 校核主軸頸安裝 飛輪的鍵槽處 截面的疲勞強度 查《材料力學(xué)》得有效應(yīng)力集中系數(shù) ? ? ，表面質(zhì)量系數(shù) ?? 。 安裝飛輪的鍵槽處只受扭轉(zhuǎn)作用，并且由于曲軸的啟停，可以看做在啟動之后正常工作時是看做為所受扭轉(zhuǎn)帶來的切應(yīng)力是最大值 max? ，而停止時是最小的min? ，可以看作為一種應(yīng)力循環(huán)。 m a x m i n 19149232 .492a Pa??? ?? m a x m i n 19149232 .492m Pa??? ??? 16 安全系數(shù)： 16n160 1019149232 .49 19149232 .49 4 .5 2=namK? ????? ? ????????? ? ???? 所以，飛輪處截面的疲勞強度是足夠的。 采用圖乘法分別求解截面的轉(zhuǎn)角 yz??， 。 17 由平衡方程得： 121Az BzFF ll? ? ? ? 當(dāng) 58h mm? ， 58b mm? 時，查表可得： ?? 41 64DI ?? 3hbGI G? ??111 2 4 2 4 2 41 4 4 41 2 1 2 1 22 4 2 41441 2 1 2+3 +2 3 + 2 +( ) 1592. 8 391. 68 + 2 3 ( + ) 2 3 ( + ) 2 ( + )13 2 1 1275. 74+ + + (2 3 ( + ) 2 ( + ) 3nni c i i c iyii itMMEI GIl l l l l l ll l l ll l l l l ll l l lEIlll l l l???????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ???2424122 4 2 41 2 1 2)++11592. 8 1275. 74++0. 00449tlllllll l l leeGI l l l lrad?????????? ? ? ? ? ??????方向與單位力偶矩相同。 18 19 413243=64hb=12d=64DIII?? 111 4 2 2 41 4 2 41 1 2 1 22 4 2 42 1 2 1 224443 1 2+ 2 +31 1 1( ) 659 . 07 ( ) 706 . 22 3 ( + ) 2 ++1659 . 02 749 . 3++3 l +l11162 . 07 l +659. 07 l2 3 ( l +l )nni c i i c izii iiMMEI EAl l l l ll l l lEI l l l ll l l leeEI l l l lEI???????
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