傳動軸課程設(shè)計

上傳人:仙*** 文檔編號:28093084 上傳時間:2021-08-23 格式:DOC 頁數(shù):28 大?。?58.01KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
傳動軸課程設(shè)計_第1頁
第1頁 / 共28頁
傳動軸課程設(shè)計_第2頁
第2頁 / 共28頁
傳動軸課程設(shè)計_第3頁
第3頁 / 共28頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

15 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《傳動軸課程設(shè)計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《傳動軸課程設(shè)計(28頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 材料力學(xué)課程設(shè)計 學(xué)院:機械科學(xué)與工程 班級:機械三班 學(xué)號:4211223 目錄 1. 材料力學(xué)課程設(shè)計的目的……………………………… 1 2.材料力學(xué)課程設(shè)計的任務(wù)和要求……………………… 2 2.1設(shè)計計算說明書的要求…………………………… 2 2.2分析討論及說明部分的要求……………………… 3 2.3程序計算部分的要求………………………………… 3 3.設(shè)計題目………………………………………………… 3 4.設(shè)計過程………………………………………………… 5 4.1繪制傳動軸的受力簡圖…………………

2、………… 5 4.2傳動軸內(nèi)力圖……………………………………… 6 4.3根據(jù)強度條件設(shè)計傳動軸直徑…………………… 7 5.計算齒輪處軸的撓度…………………………………… 8 5.1 y方向撓度………………………………………… 8 5.2 z方向撓度………………………………………… 10 6.階梯傳動軸疲勞強度計算……………………………… 12 7.個人感想………………………………………………… 30 8.參考文獻………………………………………………… 30 1.材料力學(xué)課程設(shè)計的目的 本課

3、程設(shè)計是在系統(tǒng)學(xué)完材料力學(xué)課程之后,結(jié)合工程實際中的問題,運用材料力學(xué)的基本理論和設(shè)計方法,獨立地計算工程中的典型零部件,以達到綜合運用材料力學(xué)知識解決工程實際問題的目的。同時,可以使學(xué)生將材料力學(xué)的理論和現(xiàn)代計算方法及手段融為一體,既從整體上掌握了基本理論和現(xiàn)代計算方法,又提高了分析問題、解決問題的能力;既是對以前所學(xué)知識(高等數(shù)學(xué)、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、算法語言、計算機和材料力學(xué)等)的綜合運用,又為后續(xù)課程(機械設(shè)計、專業(yè)課等)的學(xué)習打下基礎(chǔ),并初步掌握工程設(shè)計思想和設(shè)計方法,使實際工作能力有所提高。具體有以下六項: ⑴使所學(xué)的材料力學(xué)知識系統(tǒng)化、完整化。 ⑵在系統(tǒng)全面復(fù)習的基礎(chǔ)上,運用

4、材料力學(xué)知識解決工程實際中的問題。 ⑶由于選題力求結(jié)合專業(yè)實際,因而課程設(shè)計可以把材料力學(xué)知識與專業(yè)需要結(jié)合起來。 ⑷綜合運用以前所學(xué)的各門課程的知識(高等數(shù)學(xué)、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、算法語言、計算機等),使相關(guān)學(xué)科的知識有機地聯(lián)系起來。 ⑸初步了解和掌握工程實踐中的設(shè)計思想和設(shè)計方法。 ⑹為后續(xù)課程的學(xué)習打下基礎(chǔ)。 2.材料力學(xué)課程設(shè)計的任務(wù)和要求 參加設(shè)計者要系統(tǒng)復(fù)習材料力學(xué)課程的全部基本理論和方法,獨立分析、判斷設(shè)計題目的已知條件和所求問題,畫出受力分析計算簡圖和內(nèi)力圖,列出理論依據(jù)并導(dǎo)出計算公式,獨立編制計算程序,通過計算機給出計算結(jié)果,并完成設(shè)計計算說明書。 2.1設(shè)計計

5、算說明書的要求 設(shè)計計算說明書是該題目設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計結(jié)果的說明,要求書寫工整,語言簡練,條理清晰-、明確,表達完整。具體內(nèi)容應(yīng)包括: ⑴設(shè)計題目的已知條件、所求及零件圖。 ⑵畫出構(gòu)件的受力分析計算簡圖,按比例標明尺寸、載荷及支座等。 ⑶靜不定結(jié)構(gòu)要畫出所選擇的基本靜定系統(tǒng)及與之相應(yīng)的全部求解過程。 ⑷畫出全部內(nèi)力圖,并表面可能的各危險截面。 ⑸各危險截面上各種應(yīng)力的分布規(guī)律圖及由此判定各危險點處的應(yīng)力狀態(tài)圖。 ⑹各危險點的主應(yīng)力大小及主平面的位置。 ⑺選擇強度理論并建立強度條件。 ⑻列出全部計算過程的理論依據(jù)、公式推導(dǎo)過程及必要的說明。 ⑼對變形及剛度分析要寫明所

6、用的能量法計算過程及必要的內(nèi)力圖和單位力圖。 ⑽疲勞強度計算部分要說明循環(huán)特征,бmax,бmin,r,бm,бa的計算,所查各系數(shù)的,k,ε,β依據(jù),疲勞強度校核過程及結(jié)果,并繪出構(gòu)件的持久曲線。 2.2分析討論及說明部分的要求 ⑴分析計算結(jié)果是否合理,并討論其原因、改進措施。 ⑵提出改進設(shè)計的初步方案及設(shè)想。 ⑶提高強度、剛度及穩(wěn)定性的措施及建議。 2.3程序計算部分的要求 ⑴程序框圖。 ⑵計算機程序(含必要的說明語言及標識符說明)。 ⑶打印結(jié)果(數(shù)據(jù)結(jié)果要填寫到設(shè)計計算說明書上)。 3. 設(shè)計題目 傳動軸的材料均為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(牌號45),許用應(yīng)力[σ]=80MP

7、a,經(jīng)高頻淬火處理,σb=650MPa,σ-1=300MPa,τ-1=155MPa。磨削軸的表面,鍵槽均為端銑加工,階梯軸過度圓弧r均為2mm,疲勞安全系數(shù)n=2。 1.傳動軸力學(xué)簡圖 2.傳動軸零件圖 3.設(shè)計計算數(shù)據(jù) P /kW P1 /kW n/ (r/min) D /mm D1 /mm D2 /mm G2 /N G1 /N ɑ /mm α() 11.8 4.4 600 900 400 230 850 350 300 60 要求: 1. 繪出傳動軸的受力簡圖。 2. 作扭矩圖及彎矩圖。 3. 根據(jù)強度條件設(shè)計等直

8、軸的直徑。 4. 計算齒輪處軸的撓度。 5. 對階梯傳動軸進行疲勞強度計算(若不滿足,采取改進措施使其滿足疲勞強度要求)。 6. 對所選數(shù)據(jù)的理論依據(jù)作必要的說明。 4. 設(shè)計過程 4.1繪制傳動軸的受力簡圖 根據(jù)已知條件,將軸受力情況進行簡化,如下圖示: 傳動軸受力簡圖 其中, Me3=F2=9549P/n Me2=F1=9549P1/n Me1+Me2=Me3 Me1=Fy1 Fy1=FCosα Fz1=FSinα 由上式可解得: F =2048.2N Fy1=1023.1N Fz1=1773.8N

9、 F1=350N F2=417.3N Me1=117.8Nm Me2=70Nm Me3=187.8Nm 4.2傳動軸內(nèi)力圖 1. 求支座反力 FyB=1724.6N FyA=1548.5N FzA=1669.4N FzB=1356.4N 2.作內(nèi)力圖 彎矩圖1 彎矩圖2 扭矩圖 4.3根據(jù)強度條件設(shè)計傳動軸直徑 由傳動軸內(nèi)力圖可知,傳動軸上可能的危險截面為C、D截面右截面,E截面左截面,所以以三個截面出發(fā)設(shè)計軸的直徑。 Ⅰ.C截面右截面 W= σr3===≤[σ] 由上解得: φ3≥44.5mm Ⅱ.D截面右截面 W= σr

10、3===≤[σ] 由上解得: Φ1≥48.8mm Ⅲ.E截面左截面 W= σr3===≤[σ] 由上解得: Φ3≥44.3mm 又由Φ1/Φ2=Φ2/Φ3得: Φ1≥53.8mm 故可取 Φ1=54mm 5. 計算齒輪處軸的撓度 5.1 y方向撓度 1. 畫出傳動軸在單個力作用下的內(nèi)力圖 (1)Fy1單獨作用下的內(nèi)力圖 (2)3F1+G1單獨作用下的內(nèi)力圖 (3)G2單獨作用下的內(nèi)力圖 2.加單位力后軸的內(nèi)力圖 3.計算過程 (圖乘法) E=200GPa I= fcy==(ɑFy

11、1ɑɑ+4ɑFy1ɑɑ+ɑ(3F1+G1)ɑɑ+2ɑ(3F1+G1)ɑɑ+2ɑ(3F1+G1)ɑɑ+2ɑ(3F1+G1)ɑɑ+ɑG2ɑɑ+3ɑ G2ɑɑ+ɑG23ɑɑ) =[Fy1ɑ3+(3F1+G1)ɑ3+G2ɑ3] =1.17 104m =1.17 mm 5.2 z方向撓度 1.畫出傳動軸在單個力作用下的內(nèi)力圖 (1)Fz1單獨作用下的內(nèi)力圖 (2)3F2單獨作用下的內(nèi)力圖 2.加單位力后軸的內(nèi)力圖 6.階梯傳動軸疲勞強度計算 開始 根據(jù)提示輸入各參數(shù) 是否進行疲勞強度校核? Me是否為零? 是 否 結(jié)束 否 由于疲勞強度校核需校核多個截面,故

12、可利用利用C語言程序進行疲勞強度計算,程序框圖如下: 是 計算nσ、nτ、nστ、nστ 計算nσ、nστ 判斷是否滿足疲勞強度,并輸出 詢問是否進行下一疲勞強度校核 程序如下: #include #include /*全局變量*/ #define PI 3.14 /*宏定義*/ void main()

13、 /*主函數(shù)*/ {float d1,M,W,zylMax,zylMin,r1,Me,Wp,qylMax,qylMin,qylA,qylM,r2,Kzyl,Kqyl,Ezyl,Eqyl,ccxs,Yqyl; float zyl,qyl,n1,n2,n12,n3, zylS, zylR3,n; char key; float x; /*定義變量*/ printf("是否進行疲勞強度校核?輸入Y/N\n"); scanf("%c",&key); while(key==Y||ke

14、y==y) /*循環(huán),判斷條件*/ {printf("輸入需校核平面距y軸距離為a的倍數(shù)\n"); scanf("%f",&x); printf("輸入該截面對應(yīng)軸的直徑(單位cm)\n"); scanf("%f",&d1); printf("輸入該截面的彎矩:\n"); scanf("%f",&M); printf("輸入改截面的扭矩:\n"); scanf("%f",&Me); printf("輸入Kσ,Kτ:\n"); scanf("%f",&Kzyl); scanf("%f",&Kqyl); printf("輸入εσ,ετ:

15、\n"); scanf("%f",&Ezyl); scanf("%f",&Eqyl); printf("輸入β:\n"); scanf("%f",&ccxs); printf("輸入ψτ:\n"); scanf("%f",&Yqyl); printf("輸入σ-1:\n"); scanf("%f",&zyl); printf("輸入τ-1:\n"); scanf("%f",&qyl); printf("輸入屈服強度σs:\n"); scanf("%f",&zylS); printf("輸入n:\n"); scanf("%f",&n); if(Me!=0)

16、 /*扭矩不為零時*/ {W=PI*d1*d1*d1/32; zylMax=M/W; zylMin=0-zylMax; r1=-1; Wp=PI*d1*d1*d1/16; qylMax=Me/Wp; qylMin=0; r2=0; qylA=qylM=qylMax/2; n1=zyl/(Kzyl*zylMax); n1= n1*Ezyl*ccxs; /*計算nσ*/ n2=qyl/(Kqyl*qylA

17、/(Eqyl*ccxs)+Yqyl*qylM); /*計算nτ*/ n12=n1*n2/sqrt(n1*n1+n2*n2); /*計算nστ*/ zylR3=sqrt(zylMax*zylMax+4*qylMax*qylMax); n3=zylS/zylR3; /*計算nστ*/ printf("nσ=%f\n",n1); printf("nτ=%f\n",n2); printf("nστ=%f\n",n12); printf("nστ=%f\n",n3); if(n12>n) {pr

18、intf("nστ>n\n"); printf("該截面(x=%2.1fa)滿足疲勞強度要求\n",x); } else if (n12n) {printf("nστ>n\n"); printf("該截面(x=%2.1fa)滿足靜強度要求\n",x); } else if (n3

19、tf("nστ=n&&n3>=n) printf("該截面(x=%2.1fa)滿足強度要求\n",x); else printf("該截面(x=%2.1fa)不滿足強度要求\n",x); printf("\n");} else /*扭矩為零時*/ {W=PI*d1*d1

20、*d1/32; zylMax=M/W; zylMin=0-zylMax; r1=-1; n1=zyl/(Kzyl*zylMax); n1= n1*Ezyl*ccxs; printf("nσ=%2.1f\n",n1); if(n1>=n) {printf("nσ>n\n"); printf("該截面(x=%2.1fa)滿足疲勞強度要求\n",x); } else {printf("nσ

21、 printf("是否進行疲勞強度校核?輸入Y/N\n"); /*是否進行下一校核*/ scanf("%c",&key); scanf("%c",&key); } } 傳動軸零件圖 由題知,需要校核的截面有,Ⅰ(x=ɑ)、Ⅱ(x=1.5ɑ)、Ⅲ(x=2.5ɑ)、Ⅳ(x=3ɑ)、Ⅴ(x=3.5ɑ)。本題中,σs取355Mpa。各截面參數(shù)如下: ⑴截面Ⅰ(x=ɑ) 直徑d=8.8cm Kσ=1.8, Kτ=1.6; 表面質(zhì)量系數(shù)β=2.5,ψτ=0.07; 尺寸系數(shù)εσ=0.73,ετ=0.7

22、2; M=801.0Nm;Me=188.9; ⑵截面Ⅱ(x=1.5ɑ) 直徑d=8.80cm Kσ=2.00, Kτ=1.5; 表面質(zhì)量系數(shù)β=2.5,ψτ=0.07; 尺寸系數(shù)εσ=0.73,ετ=0.72; M=960.2Nm;Me=188.9Nm; ⑶截面Ⅲ(x=2.5ɑ) 直徑d=9.70cm Kσ=1.9, Kτ=1.5; 表面質(zhì)量系數(shù)β=2.5,ψτ=0.07; 尺寸系數(shù)εσ=0.73,ετ=0.72; M=1280Nm;Me=188.9Nm; ⑷截面Ⅳ(x=3ɑ) 直徑d=10.7cm Kσ=1.8, Kτ=1.6; 表面質(zhì)量系數(shù)β=2.5,ψτ

23、=0.07; 尺寸系數(shù)εσ=0.70,ετ=0.70; M=1440Nm;Me=297.1Nm; ⑸截面Ⅴ(x=3.5ɑ) 直徑d=8.8cm Kσ=2.6, Kτ=1.7; 表面質(zhì)量系數(shù)β=2.5,ψτ=0.07; 尺寸系數(shù)εσ=0.73,ετ=0.72; M=1296.2Nm;Me=297.1Nm; 程序運行結(jié)果如下: ⑴截面Ⅰ(x=ɑ) ⑵截面Ⅱ(x=1.5ɑ) ⑶截面Ⅲ(x=2.5ɑ) ⑷截面Ⅳ(x=3ɑ) ⑸截面Ⅴ(x=3.5ɑ) 由上可知,傳動軸各截面均滿足疲勞強度要求,傳

24、動軸安全。 7.個人感想 通過本次課程設(shè)計,很好地復(fù)習了上學(xué)期的課程,在設(shè)計過程中,以設(shè)計題目為核心,系統(tǒng)地應(yīng)用所學(xué)知識,全面地考慮問題,完成了改傳動軸的設(shè)計。該過程在雖然遇到了一些困難,但是最終圓滿完成了任務(wù)。另外也進一步熟練使用Word/CAD /Microsoft Visual C++ 6.0等軟件的使用。其中印象最深的就是Microsoft Visual C++ 6.0的使用,它將繁瑣的計算省略,只需輸入必要參數(shù),大大簡化了設(shè)計過程。但是,最為重要的是加深了對材料力學(xué)課程的理解與認識,熟悉了工程設(shè)計步驟,為以后的進一步學(xué)習和科研工作做準備。 8.參考文獻 [1]聶毓琴,孟廣偉 .材料力學(xué).(第四版)北京:機械工業(yè)出版社,2004.2. [2]聶毓琴,吳宏. 材料力學(xué)實驗與課程設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,2006.6. [3]譚浩強.C程序設(shè)計.(第三版)北京:清華大學(xué)出版社,2005.7.

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔

相關(guān)搜索

關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!