材料力学课程设计-五种传动轴设计.docx

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材料力学课程设计
题 目 五种传动轴设计C轴
姓 名 张浩
所在学院 汽车工程学院
专业班级 车辆工程（班）
学 号
指导教师 魏媛
日 期 2012年9 月 12日
目 录
一、材料力学课程设计的目的 1
二、材料力学课程设计的任务和要求 1
三、设计题目（传动轴静强度、变形及疲劳强度计算） 1
1) 设计题目（） 2
2) 设计计算数据 2
四、受力简图及轴径选择 3
五、挠度计算 5
六、疲劳校核 6
1) 校核的相关数据 6
2) 校核类型的确定 7
3) 相关计算公式 7
4) 各点校核 8-12
七、心得体会 1
八、参考文献 1
九、附：计算程序 1
一、材料力学课程设计的目的
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，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合利用材料力学知识解决工程实际问题的目的。同时，可以是同学将材料力学的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；既是对以前所学知识（高等数学、工程图学、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，运用材料力学解决工程实际中的问题。
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. 综合运用以前所学的各门课程知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机等），使相关学科的知识有机的联系起来。
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、材料力学课程设计的任务和要求
参加设计者要系统复习材料力学课程的全部的基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
三、设计题目（传动轴静强度、变形及疲劳强度计算）
1) 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，经高频淬火处理，，，。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。
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. 对所取数据的理论根据作必要的说明。
说明：
（1） 齿轮上的力均与节圆相切。
（2） 为直径为的带轮传递的功率，为直径的带轮传递的功率。为小带轮的重量，为大带轮的重量。
图1- 图1- \* ARABIC 1传动轴力学简图
图1- 图1- \* ARABIC 2传动轴零件图
为静强度条件所确定的轴径，以为单位，并取偶数。设
2) 设计计算数据
P=
P1=
n=600r/min
D=900
D1=400
D2=230
G2=850
G1=350
a=300
a=60
四、受力简图及轴径选择
图1- 图1- \* ARABIC 3受力简图

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