材料力学课程设计说明书(传动轴)

《材料力学课程设计说明书(传动轴)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、材料力学课程设计材料力学课程设计[键入文档副标题][选取日期]2015-3-2918材料力学课程设计目录一设计目的…………………………………………2二设计题目…………………………………………2三设计内容…………………………………………3（1）绘出传动轴的受力简图………………………3（2）传动轴扭矩图和弯矩图………………………4（3）设计等直轴的直径……………………………6（4）设计D2轮轴处的挠度………………………7（5）对传动轴进行强度校核………………………10四程序计算…………………………………………14五改进措施……………………

2、……………………17六设计体会…………………………………………18七参考文献…………………………………………1818材料力学课程设计一.设计目的本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。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。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法

3、，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项：1.使学生的材料力学知识系统化完整化；2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来；4.综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起来；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。二．设计题目传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80MPa,经高频淬火处理，σb=650MPa,σ-1=300Mpa，τ-1=155MPa。

4、磨削面的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过度圆弧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.作出扭矩图和弯矩图；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.对所采取数据的理论根据作必要的说明。说明：1.坐标的选取按图所示；2.齿轮上的力F与节圆相切；3.表中P为直径为D的带轮的传递的功率，P1为直径为D1的带轮传递的功率。G1为小带轮的重量，G2为大带轮的重量；4.为静强度条件所确定的轴径

5、，以mm为单位，并取偶数。18材料力学课程设计表一：设计计算数据P/kWP1/kWN/(r/min)D/mmD1/mmD2/mmG2/NG1/Na/mma(°)6.62.915070035010080040050030图一：传动轴力学图图二：传动轴零件图三．设计内容（1）绘出传动轴的受力简图此传动轴受弯扭组合变形，把各力分解，使每组力只产生一种变形，如图。18材料力学课程设计（2）作扭矩图和弯矩图根据力矩与功率的关系式：{}N·m=9549，以及力矩的平衡：==9549==9549==9549扭矩图=X-Y平面支反力求解：=0代入数据

6、解得：又因为：18材料力学课程设计内力图和弯矩图：X-Z平面支反力求解代入数据解得：代入数据解得：18材料力学课程设计内力图和弯矩图：（3）根据强度条件设计等直轴的直径由弯矩图及扭矩图可以看出来，危险截面可能是D、D1两个截面处。其截面处合成弯矩大小如下：D轮处：N.mD1轮处：N.m根据此两个截面处的扭矩与合成弯矩，分别比较其大小可知，D1截面为危险截面。18材料力学课程设计因为传动轴为受弯扭组合变形的圆轴，所以，由第三强度理论有：即由题目要求取（4）计算D2轮处轴的挠度应用叠加原理来求解D2轮处轴的挠度，则在X-Y平面内如图所示1

7、8材料力学课程设计3F1+G1单独作用下=单独作用下G2单独作用下若规定挠度沿坐标轴正方向为正，则在X-Y平面内D2轮处轴的挠度为：在X-Z平面内如图所示18材料力学课程设计单独作用下单独作用下若规定挠度沿坐标轴正方向为正，则在X-Z平面内D2轮处轴的挠度为：综上总挠度18材料力学课程设计(5)对传动轴进行强度计算：由零件图可知，要对此传动轴进行疲劳校核，必须对轴肩处和键槽处进行校核。又则该传动轴受力为弯扭交变应力状态，由于转动，所以弯曲正应力按对称循环变化，当轴正常工作时扭转切应力基本不变，由于机器时开时停，所以扭转切应力时有时无，

8、可视为脉动循环变化。其中其中正应力是对称循环，切应力是脉动循环，故用以下公式进行疲劳强度校核其中左端轴轴中点为坐标原点（即左支点为原点），建立坐标系，对轴肩处进行校核。18材料力学课程设计疲劳强度校核①时查表得代入公式得