材料力学课程设计通用模板格式

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1、吉林大学《材料力学》课程设计说明书题目：传动轴静强度、变形及疲劳强度计算作者姓名：班级：学号：39指导教师：数据号：7.6-a-2339目录一、设计目的…………………………………………………1二、设计的任务和要求………………………………………X三、设计题目…………………………………………………X四、设计方法…………………………………………………X五、设计结果…………………………………………………X六、分析讨论…………………………………………………X七、程序计算…………………………………………………X八、理论与程序结果对比……………………………………X九、设计结

2、论与展望…………………………………………X39一、设计目的本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体，即从整体上掌握了基本理论和现代计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力，既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力提高。1.使所学的材料力学知识系统化，完整化。2.在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解

3、决工程实际问题。3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以吧材料力学知识与专业所需结合起来。4.综合运用所学知识(高等数学，工程图学，理论力学，算法语言，计算机等），使相关学科知识有机地联系起来。5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。6.为后续课程的教学打下基础。39二、设计的任务和要求要求参加设计者，要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法，独立分析，判断，设计题目的已知条件和所求问题。画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据和导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出的计算结果，并完成设计计算说明书。39一、设计题目传动轴静强度，变形

4、及疲劳强度计算传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力，经高频淬火处理，。磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r均为2mm，疲劳安全系数n=2。要求：1.绘出传动轴的受力简图。2.作扭矩图及弯矩图。3.根据强度条件设计等直轴的直径。4.计算齿轮处轴的挠度（均按直径1的等直杆计算）。5.对阶梯传动轴进行疲劳强度计算（若不满足，采取改进措施使其满足疲劳强度要求）。6.对所取数据的理论根据作必要的说明。说明：（1）坐标的选取均按图所示。39（1）齿轮上的力F，除图7-10a中与节圆不相切，其余各图均与节圆相切。（2）表7-11中P为直径为D的带

5、轮传递的功率，P1为直径为D1的带轮传递的功率。G1为小带轮的重量，G2为大轮的重量。为静强度条件所确定的轴径，以mm为单位，并取偶数。设设计计算数据P/kW=13.2P1/kW=8.1n/(r/min)=1000D/mm=800D1/mm=350D2/mm=280G2/N=800G1/N=26039a/mm=600=4539一、设计方法传动轴受力简图：Me2=F2×D2=9549Pn=126.0468N∙mMe1=F1×D12=9549P1n=77.3469N∙mMe3=F×2D24=Me2-Me1=48.6999N∙mFy=0Fy1+Fy2+Fsinα-G

6、1-3F1-G2=0Fz=0Fz1+Fz2+3F2-Fcosα=039My=0aFcosα-4aFz2-5a×3F2=0Mz=0aFsinα-G1+3F1×3a+Fy2×4a-5aG2=0F1=441.9823NF2=315.117NF=491.9433NFy2=2102.4961NFz2=-1094.7246NFz1=497.23NFy1=-64.4056N扭矩图：XOY面：3939XOZ面：39根据强度条件设计等直轴的直径：由已有数学证明可知M合=Mz2+My2由内力图知道危险点为C点的位置MC=Mz2+My2=480.492+477.592=677.46

7、8N∙m由已有的数学证明可知合成弯矩不是直线便是凹形的曲线，极值弯矩截面有B、E两截面，由M合=（Mz2+My2）   ;   ME>MB，由内力图可知危险点为E点。扭矩MCX=126.05N∙m碳素结构钢为塑性材料，由第三强度理论知：39δr3=1W∙MC2+MCX2≤[δ]（塑性材料制成的圆轴，在等弯曲扭转组合变形下使用）32πd3∙677.472+126.052≤80×106d≥0.0444355m≈44.436mm取d=44mm即ϕ1=44mm计算齿轮处轴的挠度（均按直径ϕ1的等直杆计算）由图形互乘法，在xoy平面内，对A点施加一单位力：39fAy=i

8、=1nωiMeiEIi=1EI∙0.5