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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.材料力学课课程设计计题 目 五种传传动轴设设计 姓 名 郭郭宇 所在学院 机械科科院与工工程学院院 专业班级 工业工工程 学 号 4100913311 指导教师 聂毓琴 日 期 20111年12 月 12日 目 录一、材料力力学课程程设计的的目的本课程设计计是在系系统学完完材料力力学课程程之后，结结合工程程实际中中的问题题，运用用材料力力学的基基本理论论和计算算方法，独独立的计计算工程程中的典典型零部部件，以以达到综综合利用用材料力力学知识识解决工工程实际际
2、问题的的目的。同同时，可可以是同同学将材材料力学学的理论论和现代代的计算算方法，又又提高了了分析问问题、解解决问题题的能力力；既是是对以前前所学知知识（高高等数学学、工程程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）的综合应用，又为后续课程（机械设计、专业课等）的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。具体有以下六项：1. 使所学的材材料力学学知识系系统化、完完整化。2. 在系统全面面复习的的基础上上，运用用材料力力学解决决工程实实际中的的问题。3. 由于选题力力求结合合专业实实际，因因而课程程设计可可以把材材料力学学知识与与专业需需要结合合起来。4. 综合运
3、用以以前所学学的各门门课程知知识（高高等数学学、工程程图学、理理论力学学、算法法语言、计计算机等等），使使相关学学科的知知识有机机的联系系起来。5. 初步了解和和掌握工工程实践践中的设设计思想想和设计计方法。6. 为后续课程程的教学学打下基基础。二、材料力力学课程程设计的的任务和和要求参加设计者者要系统统复习材材料力学学课程的的全部的的基本理理论和方方法，独独立分析析、判断断设计题题目的已已知条件件和所求求问题，画画出受力力分析简简图和内内力图，列列出理论论依据并并导出计计算公式式，独立立编制计计算程序序，通过过计算机机给出计计算结果果，并完完成设计计计算说说明书。三、设计题题目（传动轴轴静强
4、度度、变形形及疲劳劳强度计计算）1) 设计题目（7.66.1）传动轴的材材料均为为优质碳碳素结构钢钢（牌号号45），许许用应力力，经高高频淬火火处理，。磨削轴的表面，键槽断面均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧均为，疲劳安全系数。要求：1. 绘出传动轴轴的受力力简图。2. 作扭矩图及及弯矩图图。3. 根据强度条条件设计计等直轴轴。4. 计算齿轮处处轴的挠挠度（均均按直径径的等直直杆计算算）。5. 对阶梯传动动轴进行行疲劳强强度计算算。（若若不满足足，采取取改进措措施使其其满足疲疲劳强度度要求）。6. 对所取数据据的理论论根据作作必要的的说明。说明：（1） 齿轮上的力力均与节节圆相切切。（2） 为直径为
5、的的带轮传传递的功功率，为为直径的带轮轮传递的的功率。为小带轮的重量，为大带轮的重量。 图1- 1传动轴轴力学简简图 图1- 2传动轴轴零件图图为静强度条条件所确确定的轴轴径，以以为单位位，并取取偶数。设2) 设计计算数数据P/kW/kWn/(r/minn)D/mm/mm/mm/N/Na/mma()14.05.145075035022075040030025四、受力简简图及轴轴径选择择 而，所以，故可得弯矩图1-4因此， 对于平面单独作用时如图1-5单独作用时如图1-6 单独作用时如图1-7 图1- 4 图1- 5 图1- 6 图1- 7对于平面单独作用时如图1-8单独作用时如图1-9合力矩和
6、方向分别如图1-10、图1-11故危险点为点 对于等直轴，由第三强度理论知故有所以 故等直轴直径取。 图1- 8 图1- 9 图1- 10 图1- 11五、挠度计计算挠度计算在面内 图1- 12 图1- 13在平面内所以合挠度 图1- 14 图1- 15六、疲劳校校核1) 校核的相关关数据，过渡渡圆弧，安安全系数数。2) 校核类型的的确定校核的轴有有键槽、轴轴肩，这这些部位位易引起起应力集集中，故故易形成成疲劳裂裂纹，故故需要校校核。共共七处。 图1- 16由传动轴的的工作特特点知，其其处于弯弯扭组合合的交变变应力状状态，其其中弯曲曲正应力力按对称称循环变变化，切切应力按按脉动循循环变化化。对
7、于弯曲正正应力 交变扭转切切应力及及其循环环特征 有效应力力集中系系数（查查机械设设计手册册得）数系值点12345671.761.801.601.761.651.921.761.541.351.211.541.241.471.540.880.840.840.840.840.840.880.810.810.780.780.780.780.812.52.52.52.52.52.52.53) 相关计算公公式弯曲对称循循环：扭转脉动循循环：弯扭组合交交变应力力下的安安全系数数：4) 各点校核对于点，（查表表所得）该点不受弯曲正应力，只受扭转切应力。因此为扭转脉动循环。故满足疲劳劳条件。对于点，该点受受
8、弯曲正正应力和和扭转切切应力。故满足疲疲劳条件件。对于点，该点受受弯曲正正应力和和扭转切切应力。故满足足疲劳条条件。对于点，（查表表所得）该该点受弯弯曲正应应力和扭扭转切应应力。故满足足疲劳条条件。对于点，该点受受弯曲正正应力和和扭转切切应力。故满足足疲劳条条件。对于点，该点受受弯曲正正应力和和扭转切切应力。 故满足足疲劳条条件。对于点，（查表表所得）该该点不受受弯曲正正应力，只只受扭转转切应力力。因此此为扭转转脉动循循环。 故满足足疲劳条条件。综上所述，该该轴满足足疲劳强强度要求求。七、心得体体会通过本次课课程设计计，让我我对材料料力学知知识有了了重新的的认识，并并且有了了进一步步的提高高，
9、同时时，也在在完成的的过程中中了解到到了一般般零件的的设计校校核过程程，使自自己对机机械设计计有了更更加深刻刻的认识识。在设设计过程程中，使使用了多多种软件件，如aautoocadd，offfice，vissuallc+等，使使自己的的计算机机水平有有所提高高，也发发现了自自己这方方面的不不足，为为日后学学习指明明了方向向。在设设计过程程中，自自己查阅阅了一些些机械方方面的资资料，扩扩展了自自己的视视野，同同时也培培养了自自己对机机械专业业的兴趣趣。也为为自己后后续相关关课程的的学习奠奠定了基基础。八、参考文文献材料力学学 聂聂毓琴 孟广伟 机械工工业出版版社 20004.2材料力学学实验与与
10、课程设设计 聂毓毓琴 吴宏 机械工工业出版版社 20006.6机械设计计手册（第第二版） 徐 灏 机械工业出版社 机械设计计师手册册 王王少怀 机械工工业出版版社九、附：计计算程序序#inclludee#inclludeemain()floaat PP,P11,n,D,DD1,DD2,GG2,GG1,aa,anng,xxu;floatt Mee2,MMe1,Me;floatt F22,F11,F;floatt Mffcoss,Mgg13ff1,MMg2,Mfssin,M3FF2,MMd,MMdx,d;long douublee E,I,ffay,fazz,faa;int dd0,dd1,dd2
11、,dd3,dd4,nnumbber;floatt t11,k22,e22,b,ta,u,wwp1;floatt q11,tmm,n22,e11,k11,n11,n112,ww,q;printtf(inpput P=);sscannf(%f,&PP);printtf(inpput P1=);scaanf(%ff,&P1);printtf(inpput n=);sscannf(%f,&nn);printtf(inpput D=);sscannf(%f,&DD);printtf(inpput D1=);scaanf(%ff,&D1);printtf(inpput D2=);scaanf(%ff,&D2);printtf(inpput G2=);scaanf(%ff,&G2);printtf(
