吉林大学材料力学——传动轴课程设计.pdf

目录 1.材料力学课程设计的目的……………………………… 1 2.材料力学课程设计的任务和要求……………………… 2 2.1设计计算说明书的要求…………………………… 2 2.2分析讨论及说明部分的要求……………………… 3 2.3程序计算部分的要求………………………………… 3 3.设计题目………………………………………………… 3 4.设计过程………………………………………………… 5 4.1绘制传动轴的受力简图…………………………… 5 4.2传动轴内力图……………………………………… 6 4.3根据强度条件设计传动轴直径…………………… 7 5.计算齿轮处轴的挠度…………………………………… 8 5.1 y 方向挠度………………………………………… 8 5.2 z 方向挠度………………………………………… 10 6.阶梯传动轴疲劳强度计算……………………………… 12 7.个人感想………………………………………………… 30 8.参考文献………………………………………………… 30 1.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设计方法，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知识解决工程实际问题的目 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）的综合运用，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： ⑴使所学的材料力学知识系统化、完整化。 ⑵在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际中 的问题。 ⑶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。 ⑷综合运用以前所学的各门课程的知识（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地联系起 来。 ⑸初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。 ⑹为后续课程的学习打下基础。 2.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 过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。 2.1 设计计算说明书的要求 设计计算说明书是该题目设计思想、设计方法和设计结果的说 明，要求书写工整，语言简练，条理清晰-、明确，表达完整。具体 内容应包括： ⑴设计题目的已知条件、所求及零件图。 ⑵画出构件的受力分析计算简图，按比例标明尺寸、载荷及支座 等。 ⑶静不定结构要画出所选择的基本静定系统及与之相应的全部 求解过程。 ⑷画出全部内力图，并表面可能的各危险截面。 ⑸各危险截面上各种应力的分布规律图及由此判定各危险点处 的应力状态图。 ⑹各危险点的主应力大小及主平面的位置。 ⑺选择强度理论并建立强度条件。 ⑻列出全部计算过程的理论依据、公式推导过程及必要的说明。 ⑼对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内 力图和单位力图。 ⑽疲劳强度计算部分要说明循环特征，бmax ，бmin ，r ，бm ，бa 的计算，所查各系数的，ｋ,ε，β 依据，疲劳强度校核过程及结果， 并绘出构件的持久曲线。 2.2 分析讨论及说明部分的要求 ⑴分析计算结果是否合理，并讨论其原因、改进措施。 ⑵提出改进设计的初步方案及设想。 ⑶提高强度、刚度及稳定性的措施及建议。 2.3 程序计算部分的要求 ⑴程序框图。 ⑵计算机程序（含必要的说明语言及标识符说明）。 ⑶打印结果（数据结果要填写到设计计算说明书上）。 3.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，