.
1.材料力学课程设计的目的
本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后,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,独立地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工程实际问题之目的。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;既把以前所学的知识(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)综合运用,又为后继课程(机械设计、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.在系统全面复习的基础上,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和专业需要结 合起来;
4.综合运用了以前所学的个门课程的知识(高数、制图、理力、算法语言、计算机等等)使相关学科的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.为后继课程的教学打下基础。
2.材料力学课程设计的任务和要求
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,通过计算机给出计算结果,并完成设计计算说明书。
.
.
3.材料力学课程设计题目
传动轴的强度、变形及疲劳强度计算
3-1 设计题目
传动轴的材料为优质碳素结构钢(牌号45),许用应力[σ]=80MPa,经高频淬火处理,其
=650MPa,
=300MPa,
=155MPa,磨削轴的表面,键槽均为端
铣加工,阶梯轴过渡圆弧r均为2,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;(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);
6) 对所取数据的理论根据作必要的说明。
说明 :
1) 坐标的选取均按下图6—1所示; 2) 齿轮上的力F与节圆相切;
3) 数据表中 为直径D的皮带轮传递的功率, 为直径为D1的皮带轮传递的功率。
.
.
3-2 传动轴的零件图
Φ1 为静强度条件所确定的轴径,尺寸最后一位数准确到mm,并取偶数。 设
?1???2?3?1.1?2?3?4。
本次课程设计采用第8组数据。 P kW 16.1 kW 10.3 n r/min 440 D mm 650 mm 300 mm 200 N 650 N 400 mm 400 ° 50 4.材料力学课程设计的具体设计方案
4-1绘出传动轴的受力简图
首先对如图所示传动轴进行受力分析,轴共受7个力作用,分别为皮带轮D对传动轴的力
和,皮带轮
对传动轴的力
的重力
和2
,齿轮
对传动轴的力F,
还有皮带轮D的重力和皮带轮,由受力分析可知,支座A,B处
受到两个方向上的约束反力。受力简图如下图所示:
.
.
4-2作弯矩图和扭矩图
1.求支反力
1)在XOY面上传动轴受力简图如下:
由己知条件可以求出:
=9549=9549
=9549 =9549
+
= 349.41 N·m = 223.53N·m (方向 = 0
与
相反)
根据扭矩平衡可知: M+
.
.
可得:=125.88 N·m
又有:
=
求出:
=1490.2N
=1075.11N
=1258.8N
根据受力平衡关系,可列平衡方程:
联立两式,可得:=5104.71N
=2493.25N
.
吉林大学材料力学课程设计五种传动轴的静强度、变形及疲劳强度的计算
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)