吉林大学材料力学课程设计--传动轴静强度、变形及疲劳强度计算.pdf

吉林大学材料力学课程设计 一、设计目的 本课程设计的目的是在系统学习完材料力学课程之后，能结合工程实际中的 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；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 1.所用材料基本性质 传动轴的材料均为优质碳素钢（牌号为45 ），许用应力[σ]=80MPa,经高频淬    b 1 1 火处理， =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2mm，疲劳安全系数n=2 。 1 吉林大学材料力学课程设计 2.设计要求 ⑴绘出传动轴的受力简图。 ⑵作扭矩图及弯矩图。 ⑶根据强度条件设计等直轴的直径。 1 ⑷计算齿轮处轴的挠度（均按直径 的等直杆计算）。 ⑸对阶梯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。) 3.设计说明 ⑴坐标的选取按图所示。 ⑵齿轮上的力F，与节圆相切。 ⑶P 为直径为D 的带轮传递的功率，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.设计数据 P P1 n D D1 D2 G2 G1 A ( ) /kw /kw /(r/min) /mm /mm /mm /N /N /mm 13.2 8.1 1000 800 350 280 800 260 600 45 5.传动轴零件图 2 吉林大学材料力学课程设计 6.传动轴力学简图 2 1 2 1 α 2 1 四、传动轴受力简图 把相应的已知力向传动轴中心简化，得到如下所示的受力简图。 Y Y