材料力学课程设计
五种传动轴静强度、变形及疲劳强度计算
(b)
班级：11级机械城轨二班 姓名：林 胜 军 学号：
指导老师：任小平
2013年6月
目录
一.设计目的：............................................................................................... 3 二.材料力学课程设计的任务和要求........................................................... 3 三．设计题目：............................................................................................ 3 四．设计内容................................................................................................ 5 五．程序设计.............................................................................................. 20 六、课程设计总结...................................................................................... 23
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，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.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并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出输出结果，并完成设计计算说明书。
三．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。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Φ1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1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. Φ1为静强度条件所确定的轴径，以mm为单位，并取偶数。设Φ1/Φ2=Φ3/Φ4=Φ2/Φ3=1.1
图一：转动轴力学图
表一：设计计算数据表
组P/KW P1/KW n/(r/min) D/㎜ D1/㎜ D2/㎜ G2/N G1/N a/㎜ α/° 数据 2 722634322 9.6 19.1 900 700 280 250 650 300 400 30
图二：传动轴零件图
四．设计内容
（1）绘出传动轴的受力简图：
材料力学课程设计-五种传动轴.
