材料力学课程设计说明书(传动轴)

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1、 材料力学课程设计 键入文档副标题 选取日期选取日期 2015-3-29 材料力学课程设计 1 目目录录 一一 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17 六 设计体会18 七 参考文献18 材料力学课程设计 2 一一. .设计目设计目的的 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

2、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，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

3、想和设计方法； 6. 为后续课程的教学打下基础。 二设二设计题目计题目 传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号 45） ，许用应力 =80MPa,经 高频淬火处理，b =650MPa,-1 =300Mpa，-1 =155MPa。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. 对所采取数据的理论根据

4、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. 1为静强度条件所确定的轴径，以 mm 为单位，并取偶数。 材料力学课程设计 3 表一：设计计算数据 P /kW P1 /kW N /(r/min) D /mm D1 /mm D2 /mm G2 /N G1 /N a /mm a () 6.6 2.9 150 700 350 100 800 400 500 30 图一：传动轴力学图 图二：传动轴零件图 三设计内容三设计内容 （1）

5、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。 材料力学课程设计 4 （2）作扭矩图和弯矩图 根据力矩与功率的关系式：M eNm =9549 / m in r P n ，以及力矩的平 衡： M x = 2 2 FD = 9549 6.6 150 Nm 21200.45FN 1Mx= 11 2 FD = 9549 2.9 150 Nm 11054.94FN 2Mx= 2 2 FD = 9549 6.62.9 150 Nm 4710.84FN 扭矩图 M x = 00 184.613 420.1634 045 xa axa axa axa X X- -Y Y 平面平面 支反力求解： M z =0 21124cos(3) 350yGaFaGFaFa 代入数据解得： 23514.83yFN 又因为： 121213.cos0F yFyGGFF 材料力学课程设计